T0735—2011瀝青混合料中瀝青含量試驗（燃燒爐法）

1目的與適用范圍

1.1本方法適用于采用燃燒爐法測定瀝青混合料中瀝青含量，也適用于對燃燒后的瀝青混合料進行篩分分析。

1.2本方法適用于熱拌瀝青混合料以及從路面取樣的瀝青混合料在生產(chǎn)、施工過程中的質(zhì)量控制。

2儀具與材料技術(shù)要求

2.1燃燒爐：由燃燒室、稱量裝置、自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制裝置、空氣循環(huán)裝置、試樣籃及其附件組成。

2.1.1燃燒室的尺寸應(yīng)能容納3500g以上的瀝青混合料試樣，并有警示鐘和指示燈，當(dāng)試樣質(zhì)量的變化在連續(xù)3min內(nèi)不超過試樣質(zhì)量的0.01%時，可以發(fā)出提示聲音。燃燒室的門在試驗過程中應(yīng)鎖死。

2.1.2稱量裝置：該標(biāo)準方法的稱量裝置為內(nèi)置天平，感量0.lg，能夠稱量至少3500g的試樣（不包括試樣籃的質(zhì)量）。

2.1.3燃燒爐:具有數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，在試驗過程中可以實時檢測并且顯示質(zhì)量，有一套內(nèi)置的計算機程序來計算試樣籃質(zhì)量的變化，并且能夠輸入集料損失的修正系數(shù)，進行自動計算、顯示試驗結(jié)果，并可以將試驗結(jié)果打印出來。

2.1.4燃燒爐:應(yīng)具有強制通風(fēng)降低煙霧排放的設(shè)施，在試驗過程中燃燒爐的煙霧必須排放到室外，不得有明顯的煙味進入到試驗室里。

2.2試樣籃:可以使試樣均勻地攤薄放置在籃里。能夠使空氣在試樣內(nèi)部及周圍流通。2個及2個以上的試樣籃可套放在一起。試樣籃由網(wǎng)孔板做成，一般采用打孔的不銹鋼或者其他合適的材料做成，通常情況下網(wǎng)孔的尺寸最大為2.36mm，最小為0.6mm。

2.3托盤:放置于試樣籃下方，以接受從試樣籃中滴落的瀝青和集料。

2.4烘箱:溫度應(yīng)控制在設(shè)定值±5℃。

2.5天平:滿足稱量試樣籃以及試樣的質(zhì)量，感量不大于0.1g。

2.6防護裝置:防護眼鏡、隔熱面罩、隔熱手套、可以耐高溫650℃的隔熱罩，試驗結(jié)束后試樣籃應(yīng)該放在隔熱罩內(nèi)冷卻。

2.7其他:大平底盤（比試樣籃稍大）、刮刀、盆、鋼絲刷等。

3準備試樣

3.1按本規(guī)程T0701瀝青混合料取樣方法，在拌和廠從運料卡車采取瀝青混合料試樣，宜趁熱放在金屬盤（或搪瓷盤）中適當(dāng)拌和，待溫度下降至100℃以下時，稱取混合料試樣，準確至0.lg。

3.2當(dāng)用鉆孔法或切割法從路面上取得的試樣時，應(yīng)用電風(fēng)扇吹風(fēng)使其完全干燥，但不得用錘擊以防集料破碎;然后置烘箱125℃±5℃加熱成松散狀態(tài)，并至恒重;適當(dāng)拌和后稱取試樣質(zhì)量，準確至0.1g。

3.3當(dāng)混合料已經(jīng)結(jié)團時，不得用刮刀或者鏟刀處理，應(yīng)該將試樣置于托盤中放在烘箱125℃±5℃中加熱成松散狀態(tài)取樣。

3.4試樣最小質(zhì)量根據(jù)瀝青混合料的集料公稱最大粒徑按表T0735-1選用。

表T0735-1試樣最小質(zhì)量要求

4標(biāo)定

4.1標(biāo)定要求

4.1.1對每一種瀝青混合料都必須進行標(biāo)定，以確定瀝青用量的修正系數(shù)和篩分級配的修正系數(shù)。

4.1.2當(dāng)混合料中任何一檔料的料源變化或者單檔集料配合比變化超過5%時均需要標(biāo)定。

4.2標(biāo)定步驟

4.2.1按照瀝青混合料配合比設(shè)計的步驟，取代表性各檔集料，將各檔集料放入105℃±5℃烘箱加熱至恒重，冷卻后按配合比配出5份集料混合料（含礦粉）。

4.2.2將其中2份集料混合料進行水洗篩分。取篩分結(jié)果平均值為燃燒前的各檔篩孔通過百分率P_Bi，其級配需滿足被檢測瀝青混合料的目標(biāo)級配范圍要求。

4.2.3分別稱量3份集料混合料質(zhì)量m_B1，準確至O.lg。按照配合比設(shè)計時成型試件的相同條件拌制瀝青混合料，如瀝青的加熱溫度、集料的加熱溫度和拌和溫度等。

4.2.4在拌制2份標(biāo)定試樣前，先將1份瀝青混合料進行洗鍋，其瀝青用量宜比目標(biāo)瀝青用量P_b多0.3%~0.5%，目的是使拌和鍋的內(nèi)側(cè)先附著一些瀝青和粉料,這樣可以防止在拌制標(biāo)定用的試樣過程中拌和鍋粘料導(dǎo)致試驗誤差。

4.2.5正式分別拌制2份標(biāo)定試樣，其瀝青用量為目標(biāo)瀝青用量P_b。將集料混合料和瀝青加熱后，先將集料混合料全部放入拌和機，然后稱量瀝青質(zhì)量m_B2，準確至0.1g。將瀝青放入拌和鍋開始拌和，拌和后的試樣質(zhì)量應(yīng)滿足表T0735-1要求₃拌和好的瀝青混合料應(yīng)直接放進試樣籃中。

4.2.6預(yù)熱燃燒爐。將燃燒溫度設(shè)定538℃±5℃。設(shè)定修正系數(shù)為0。

4.2.7稱量試樣籃和托盤質(zhì)量m_B3,準確至0.lg。

4.2.8試樣籃放入托盤中，將加熱的試樣均勻地在試樣籃中攤平，盡量避免試樣太靠近試樣籃邊緣。稱量試樣、試樣籃和托盤總質(zhì)量m_B4，準確至O.lg。計算初始試樣總質(zhì)量m_B5(即m_B4-m_B3)，并將輸入燃燒爐控制程序中。

4.2.9將試樣籃、托盤和試樣放入燃燒爐，關(guān)閉燃燒室門，檢查燃燒爐控制程序中顯示的m_B4質(zhì)量是否準確，即試樣、試樣籃和托盤總質(zhì)量(m₂)與顯示質(zhì)量（m_B4)的差值不得大于5g,否則需調(diào)整托盤的位置。

4.2.10鎖定燃燒室的門，啟動開始按鈕進行燃燒。燃燒至連續(xù)3min試樣質(zhì)量每分鐘損失率小于0.01%時，燃燒爐會自動發(fā)出警示聲音或者指示燈亮起警報，并停止燃燒。燃燒爐控制程序自動計算試樣燃燒損失質(zhì)量m_B6，準確至0.lg。按下停止按鈕，燃燒室的門會解鎖，并打印試驗結(jié)果，從燃燒室中取出試樣盤。燃燒結(jié)束后，罩上保護罩適當(dāng)冷卻。

4.2.11將冷卻后的殘留物倒入大盤子中，用鋼絲刷清理試樣籃確保所有殘留物都刷到盤子中待用。

4.2.12重復(fù)以上4.2.6?4.2.11步驟將第2份混合料燃燒。

4.2.13根據(jù)式(T0735-1)分別計算兩份試樣的質(zhì)量損失系數(shù)C_fi。

      (T0735-1)

式中C_fi——質(zhì)量損失系數(shù)；

m_B1——每份集料混合料質(zhì)量(g);

m_B2——瀝青質(zhì)量（g);

m_B5——初始試樣總質(zhì)量（g);

m_B6——試樣燃燒損失質(zhì)量（g)。

1. 當(dāng)兩個試樣的質(zhì)量損失系數(shù)差值不大于0.15%，則取平均值作為瀝青用量的修正系數(shù)C_f。

2. 當(dāng)兩個試樣的質(zhì)量損失系數(shù)差值大于0.15%，則重新準備兩個試樣按以上步驟進行燃燒試驗，得到4個質(zhì)量損失系數(shù)，除去1個最大值和1個最小值，將剩下的兩個修正系數(shù)取平均值作為瀝青用量的修正系數(shù)C_f。

   4.2.14當(dāng)瀝青用量的修正系數(shù)C_f小于0.5%時，按照4.2.17進行級配篩分。

   4.2.15當(dāng)瀝青用量的修正系數(shù)C_f大于0.5%時，設(shè)定482℃±5℃燃燒溫度按照4.2.1?4.2.13重新標(biāo)定，得到482℃的瀝青用量的修正系數(shù)C_f。如果482℃與538℃得到的瀝青用量的修正系數(shù)差值在0.1%以內(nèi)，則仍以538℃的瀝青用量作為最終的修正系數(shù);如果修正系數(shù)差值大于0.1%，則以482℃的瀝青用量作為最終修正系數(shù)C_f。

   4.2.16確保試樣在燃燒室得到完全燃燒。如果試樣燃燒后仍然有發(fā)黑等物質(zhì)，說明沒有完全燃燒干凈。如果瀝青混合料試樣的數(shù)量超過了設(shè)備的試驗?zāi)芰?，或者一次試樣質(zhì)量太多燃燒不夠徹底時，可將試樣分成兩等份分別測定，再合并計算瀝青含量。不宜入為延長燃燒時間。

   4.2.17級配篩分。用最終瀝青用量修正系數(shù)C_f所對應(yīng)的2份試樣的殘留物，進行篩分，取篩分平均值為燃燒后瀝青混合料各篩孔的通過率。燃燒前、后各篩孔通過率差值均符合表T0735-2的范圍時，則取各篩孔的通過百分率修正系數(shù)C_Pi=0，否則應(yīng)按式(T0735-2)進行燃燒后混合料級配修正。

   (T0735-2)

式中——燃燒后瀝青混合料各篩孔的通過率(％);

P_Bi——燃燒前的各檔篩孔通過百分率(％)。

表T0735-2燃燒前后混合料級配允許差值

 5試驗方法和步驟

5.1將燃燒爐預(yù)熱到設(shè)定溫度（設(shè)定溫度與標(biāo)定溫度相同）。將瀝青用量的修正系數(shù)C_f輸入到控制程序中，將打印機連接好。

S.2將試樣放在105℃±5℃的烘箱中烘至恒重_。

5.3稱量試驗籃和托盤質(zhì)量m₁，準確至0.1g。

5.4試樣籃放入托盤中，將加熱的試樣均勻地攤平在試樣籃中。稱量試樣、試驗籃和托盤總質(zhì)量m₂，準確至0.1g。計算初始試樣總質(zhì)量m₃(即m₂-m₁)，將m₃作為初始的試樣質(zhì)量輸入燃燒爐控制程序中。

5.5將試樣籃、托盤和試樣放入燃燒爐，關(guān)閉燃燒室門，查看燃燒爐控制程序顯示質(zhì)量，即試樣、試樣籃和托盤總質(zhì)量（m₂)與顯示質(zhì)量（m_B4)的差值不得大于5g，否則需調(diào)整托盤的位置.

5.6鎖定燃燒室的門，啟動開始按鈕進行燃燒。

5.7按照標(biāo)定步驟4.2.10的方法進行燃燒，連續(xù)3min試樣質(zhì)量每分鐘損失率小于0.01%時結(jié)束，燃燒爐控制程序自動計算試樣損失質(zhì)量m₄，準確至0.1g。

5.8按照式(T0735-3)計算修正后的瀝青用量P，準確至0.01%。此值也可由燃燒爐控制程序自動計算。

          (T0735-3)

5.9燃燒結(jié)束后，取出試樣籃罩上保護罩，待試樣適當(dāng)冷卻后，將試樣籃中殘留物倒入大盤子中，用鋼絲刷將試樣籃所有殘留物都清理到盤子中，然后進行篩分,得到燃燒后瀝青混合料各篩孔的通過率，修正得到混合料級配P_i（即 -C_Pi)。

6允許誤差

瀝青用量的重復(fù)性試驗允許誤差為0.11%，再現(xiàn)性試驗的允許誤差為0.17%。

7報告

同一瀝青混合料試樣至少平行測定兩次，取平均值作為試驗結(jié)果。報告內(nèi)容應(yīng)包括燃燒爐類型、試驗溫度、瀝青用量的修正系數(shù)、試驗前后試樣質(zhì)量和測定的瀝青用量試驗結(jié)果，并將標(biāo)定和測定時的試驗結(jié)果打印并附到報告中。當(dāng)需要進行篩分試驗時，還應(yīng)包括混合料的篩分結(jié)果。

條文說明

近年來國外采用燃燒爐法測定瀝青用量的應(yīng)用越來越多，其主要原因是此方法既快又比較簡單。國內(nèi)引進已有多臺，也有廠商開始生產(chǎn)這種儀器。為使試驗方法規(guī)范化，本次修訂時參考ASTMD 6307—05和AASHTOT 308—08方法，結(jié)合我國工程實踐增補了本方法。

本方法對于測定瀝青混合料中摻加有纖維或橡膠粉（干法施工）等易燃燒的摻加劑時需慎用由于摻加劑本身的燃燒特性，導(dǎo)致在燃燒過程中質(zhì)量會損失一部分，最終將影響瀝青用量的測定結(jié)果。

目前我國燃燒爐類型很多，按照加熱方式有對流式和直接輻射式。對流式燃燒爐燃燒溫度至少可調(diào)到538℃±5℃和482℃±5℃并保持穩(wěn)定。對于直接輻射式燃燒爐，一般設(shè)有3個燃燒模式，即一般燃燒模式、低溫燃燒模式和強燒模式。一般燃燒模式適合于大部分瀝青混合料；低溫燃燒模式適合于質(zhì)量損失較大的軟顆粒的混合料；而強燒模式適合于燃燒不夠充分的混合料_u

稱量裝置分為內(nèi)置天平和外置天平_。對于外置天平燃燒爐，其試驗前后質(zhì)量變化需要另備天平稱量，燃燒過程難以獲知燃燒質(zhì)量損失率，難以判斷什么時候燃燒到質(zhì)量恒定，因此需要重復(fù)多次燃燒、冷卻、稱量過程，不能自動記錄試驗過程質(zhì)量變化，其試驗結(jié)果完全靠入工控制和計算。因此對于大規(guī)模施工過程中的質(zhì)量控制，宜采用內(nèi)置天平式燃燒爐

關(guān)于含水量修正，ASTM和AASHTO中規(guī)定,將試件置烘箱120℃±5℃至恒重或者測定含水量，對于加熱至恒重試件不用進行含水量修正，而對于未烘干至恒重的瀝青混合料則需要修正，即燃燒試驗前試件里有部分水的質(zhì)量。為了減少工作量，節(jié)省試驗時間，本方法統(tǒng)一規(guī)定當(dāng)用鉆孔法或切割法從路面上取得試樣時，除了吹風(fēng)使其完全干燥外，還應(yīng)在烘箱中加熱125℃±5℃至恒重，然后直接采用燃燒法測定瀝青混合料瀝青含量，因此無需進行含水量修正。

關(guān)于試驗結(jié)束條件，本方法與AASHTO、ASTM以及美國一些州的要求一致。

對于篩分級配的修正方法，本方法與AASHTOT308—08的要求一致。

瀝青混合料在高溫燃燒過程中，一些集料也會被燃燒掉，因此需要將這部分損失量從總瀝青混合料損失量中扣除，同時一些集料在高溫下會破碎，從而導(dǎo)致燃燒前與燃燒后的篩分結(jié)果有差異。因此，本方法參照AASHTO及ASTM的規(guī)定，要求對于每一種瀝青混合料都必須進行標(biāo)定。當(dāng)混合料的任何一檔料的枓源變化或者單檔集料配合比變化超過5%時均需要重新標(biāo)定

最新的AASHTO、ASTM均規(guī)定，瀝青用量修正系數(shù)C_f大于1.0%時，需要采用482℃進行重新標(biāo)定，而以及以前的AASHTO、ASTM規(guī)定為0.5%。本方法要求為0.5%。

用燃燒爐法測定瀝青混合料中的瀝青含量，在使用過程中一定要注意標(biāo)定和試驗的研究，認真總結(jié)經(jīng)驗:由于該儀器有進口的也有國產(chǎn)的，不同型號的燃燒爐在操作上可能會有所不同，但是基本原理應(yīng)該是一樣的，所以在使用過程中應(yīng)按照儀器的說明書進行操作.