沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置及方法，所述装置由温度计、金属支架、钢球、钢球定位环、试样环和烧杯构成，其中：所述金属支架由两个立杆、上盖板、中层板和下底板组成，上盖板、中层板和下底板平行设置并由两个立杆固定连接在一起，一侧立杆位于试样环上面刻有水高标记；烧杯的上端盖有上盖板，上盖板中间有一中心孔，温度计插于中心孔内；中层板和下底板位于烧杯内，中层板上有一放置试样环的圆孔，钢球定位环套在试样环上部，钢球位于钢球定位环内。本发明实现了改性沥青混合料与普通基质沥青混合料的现场快速鉴别，以保证道路施工材料的选用质量，满足了经济建设需求和为监管部门提供了现场快速质量控制依据。
【专利说明】
沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置及方法
技术领域
[0001] 本发明属于材料技术领域，涉及一种间接测定沥青混合料软化点的装置及方法。
【背景技术】
[0002] SBS改性沥青在混合料中表现出的优异高温性能、低温性能和水稳定性能，现已被 广泛应用在道路施工中来，而由此产生的日益突出的问题是:缺少SBS改性沥青混合料现场 快速检测方案，包括技术方法和设备装置。尽管在现行的沥青路面施工技术规范中，对SBS 改性沥青及沥青混合料都有明确的各项技术指标要求，但由于其试验周期较长，无法实现 现场快速检测的需要。在国内外的相关方面内容的报道中，仅提及利用光谱仪和利用数码 显微照相技术对SBS改性沥青的定性分析，尚未有关于混合料现场快检方面的报道。
【发明内容】
[0003] 为了实现改性沥青混合料与普通基质沥青混合料的现场快速鉴别，以保证道路施 工材料的选用质量，满足经济建设需求和为监管部门提供现场快速质量控制依据，本发明 提供了一种沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置及方法，弥补了现有方法检测周 期长的缺憾，属首次定量方案研究。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0005] -种沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置，包括温度计、金属支架、钢 球、钢球定位环、试样环、烧杯，所述金属支架由两个立杆、上盖板、中层板和下底板组成，上 盖板、中层板和下底板平行设置并由两个立杆固定连接在一起，一侧立杆位于试样环上面 刻有水高标记;烧杯的上端盖有上盖板，上盖板中间有一中心孔，温度计插于中心孔内；中 层板和下底板位于烧杯内，中层板上有一放置试样环的圆孔，钢球定位环套在试样环上部， 钢球位于钢球定位环内。
[0006] -种利用上述装置快速间接测定沥青混合料软化点的方法，包括以下两种技术方 案：
[0007] 技术方案一、试样软化点在90°C以下者：
[0008] -、将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，筛分沥青混合料，将筛下 细料迅速压入试样环内至环面高度为止。
[0009] 二、试样在20 °C水温冷却15min后，开始准备下步试验。
[0010] 三、将装有试样的试样环连同试样底板置于20°C±0.5°C水的恒温水槽中至少 15min;同时将金属支架、钢球、钢球定位环等其他部件亦置于相同水槽中。
[0011] 四、烧杯内注入新煮沸并冷却至20°C的蒸馏水，水面略低于立杆上的水高标记。
[0012] 五、从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在金属支架中层板的圆孔中，套上 钢球定位环;然后将整个金属支架放入烧杯中，调整水面至水高标记，并保持水温为20 °C ± 0.5Γ。
[0013 ]六、将温度计由上层板中心孔垂直插入，使端部测温头底部与试样环面齐平；
[0014] 七、将盛有水和金属支架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在 钢球定位环中间的试样中央，立即开动振荡搅拌器，使水微微振荡，并开始加热，使杯中水 温在3min内调节至维持每分钟上升5°C ±0.5°C。
[0015] 八、试样受热软化逐渐下坠，至于下底板表面接触时，立即读取温度。
[0016] 技术方案二、试样软化点在90°C以上者：
[0017] -、将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，筛分沥青混合料，将筛下 细料迅速压入试样环内至环面高度为止。
[0018] 二、试样在20 °C水温冷却15min后，开始准备下步试验。
[0019]三、将装有试样的试样环连同试样底板置于装有32°C±1°C甘油的恒温槽中至少 15min;同时将金属支架、钢球、钢球定位环等其他部件亦置于甘油中。
[0020] 四、在烧杯内注入预先加热至32°C的甘油，其液面略低于立杆上的水高标记。
[0021] 五、从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在金属支架中层板的圆孔中，套上 钢球定位环;然后将整个金属支架放入烧杯中，调整水面至水高标记，并保持水温为20 °C ± 0.5Γ。
[0022 ]六、将温度计由上层板中心孔垂直插入，使端部测温头底部与试样环面齐平；
[0023] 七、将盛有水和金属支架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在 钢球定位环中间的试样中央，立即开动振荡搅拌器，使水微微振荡，并开始加热，使杯中水 温在3min内调节至维持每分钟上升5°C ±0.5°C。
[0024] 八、试样受热软化逐渐下坠，至于下底板表面接触时，立即读取温度。
[0025]本发明具有如下优点：
[0026]第一、可保证现场快速检测的需要。在正常的施工前提下，1小时之内实现普通基 质沥青混合料和改性沥青混合料的鉴别，以保障道路材料的选用质量。
[0027] 第二、能为政府监管部门和检测部门提供道路材料现场快速质量的控制依据。
【附图说明】
[0028] 图1为软化点试验仪的结构示意图；
[0029]图2为试样环的俯视图；
[0030]图3为试样环的剖视图；
[0031]图4为钢球定位环的俯视图；
[0032]图5为钢球定位环的剖视图；
[0033]图6为中层板的俯视图；
[0034]图7为中层板的剖视图；
[0035] 图8为软化点试验数据趋势图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本 发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖 在本发明的保护范围中。
[0037] 本发明提供了一种沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置及方法，具体包 括以下内容：
[0038] 1、目的与适用范围
[0039] 本方法适用于测定道路石油沥青混合料的软化点。
[0040] 2、仪具与材料
[0041 ] 2.1软化点试验仪:如图1，由下列部件组成:温度计1、金属支架、钢球4、钢球定位 环5、试样环6、烧杯9。
[0042] 2.1 · 1钢球:直径 40mm，质量245g±0.5g。
[0043] 2.1.2试样环:黄铜或不锈钢等制成，形状尺寸如图2-3。
[0044] 2.1.3钢球定位环:黄铜或不锈钢制成，形状尺寸如图4-5。
[0045] 2.1.4金属支架：由两个立杆3和三层平行的金属板组成。上盖板2为圆盘，直径略 大于烧杯9直径，中间有一圆孔，用以插放温度计1。中层板7形状尺寸如图6-7,板上有一个 孔，放置试样环。一侧立杆距试样环上面20mm处刻有水高标记。试样环下面距下底板8为 70mm，而下底板8距烧杯底不少于12.7mm，也不得大于19mm。三层金属板和两个立杆由两螺 母固定在一起。
[0046] 2.1.5耐热烧杯:容量4800ml~5300ml，直径不小于190mm，高不小于200mm。
[0047] 2 · 1 · 6温度计:0 °C ~100 °C，分度为0 · 1°C。
[0048] 2.2装有温度调节器的电炉或其他加热炉具(液化石油气、天然气等）。应采用带有 振荡搅拌器的加热电炉，振荡子置于烧杯底部。
[0049] 2.3试样底板:金属板(表面粗糙度应达RaO. 8μπι)或玻璃板。
[0050] 2.4恒温水槽:控温的准确度为0.5°C。
[0051] 2.5平直刮刀。
[0052] 2.6甘油滑石粉隔离剂(甘油与滑石粉的比例为质量比2:1)。
[0053] 2.7新煮沸过的蒸馏水。
[0054] 2.8其他:石棉网。
[0055] 3、方法与步骤
[0056] 3.1准备工作
[0057] 3. 1.1将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上。将沥青混合料用 4.75mm筛分，将筛下细料203g迅速压入试样环内（温度不低于100°C)至环面高度为止，此时 密度值为1.9g/cm 3〇
[0058] 如估计试样软化点高于120°C，则试样环和试样底板(不用玻璃板）均应预热至80 。(:~100。。。
[0059] 3.1.2试样在20°C水温冷却15min后，开始准备下步试验。
[0060] 3.2试验步骤
[00611 3.2.1试样软化点在90°(：以下者：
[0062] 1)将装有试样的试样环连同试样底板置于20°C±0.5°C水的恒温水槽中至少 15min;同时将金属支架、钢球、钢球定位环等亦置于相同水槽中。
[0063] 2)烧杯内注入新煮沸并冷却至20°C的蒸馏水，水面略低于立杆上的深度标记。
[0064] 3)从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在金属支架中层板的圆孔中，套上钢 球定位环；然后将整个金属支架放入烧杯中，调整水面至深度标记，并保持水温为20°C± 0.5 °C。金属支架上任何部分不得附有气泡。将0 °C~100 °C的温度计由上层板中心孔垂直插 入，使端部测温头底部与试样环面齐平。
[0065] 4)将盛有水和金属支架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在钢 球定位环中间的试样中央，立即开动振荡搅拌器，使水微微振荡，并开始加热，使杯中水温 在3min内调节至维持每分钟上升5°C ±0.5°C。在加热过程中，应记录每分钟上升的温度值， 如温度上升速度超出此范围时，则试验应重作。
[0066] 5)试样受热软化逐渐下坠，至于下底板表面接触时，立即读取温度，准确至0.5°C。
[0067] 3.2.2试样软化点在90 °C以上者：
[0068] 1)将装有试样的试样环连同试样底板置于装有32°C±1°C甘油的恒温槽中至少 15min;同时将金属支架、钢球、钢球定位环等亦置于甘油中。
[0069] 2)在烧杯内注入预先加热至32°C的甘油，其液面略低于立杆上的深度标记。
[0070] 3)从恒温槽中取出装有试样的试样环，按上述3.2.1的方法进行测定，准确至1°C。
[0071] 4、报告
[0072] 同一试样平行试验两次，当两次测定值的差值符合重复性试验精密度要求时，取 其平均值作为软化点试验结果，准确至〇. 5°C。
[0073] 5、精密度或允许差
[0074] 5.1当试样软化点小于90°C时，重复性试验的允许差为1°C，复现性试验的允许差 为 4。。。
[0075] 5.2当试样软化点等于或大于90°C时，重复性试验的允许差为2°C，复现性试验的 允许差为8°C。
[0076] 6、试验报告
[0077]试验报告应包括以下内容：
[0078] (1)原材料的品种、规格和生产厂家；
[0079] (2)试验日期及时间；
[0080] (3)环境温度和湿度；
[00811 (4)沥青混合料软化点值。
[0082] 7、软化点试验数据趋势图
[0083]从图8显示的数据统计来看，把64度值作为软化点分界点。
[0084] 8、沥青混合料软化点试验标准
[0085]见表 1。
[0086]沥青混合料软化点试验标准
【主权项】
1. 一种沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置，其特征在于所述装置由温度 计、金属支架、钢球、钢球定位环、试样环和烧杯构成，其中：所述金属支架由两个立杆、上盖 板、中层板和下底板组成，上盖板、中层板和下底板平行设置并由两个立杆固定连接在一 起，一侧立杆位于试样环上面刻有水高标记;烧杯的上端盖有上盖板，上盖板中间有一中心 孔，温度计插于中心孔内；中层板和下底板位于烧杯内，中层板上有一放置试样环的圆孔， 钢球定位环套在试样环上部，钢球位于钢球定位环内。2. 根据权利要求1所述的沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置，其特征在于 所述钢球直径40mm，质量245g±0.5g。3. 根据权利要求1所述的沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置，其特征在于 所述试样环和钢球定位环由黄铜或不锈钢制成。4. 根据权利要求1所述的沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置，其特征在于 所述立杆距试样环上面20mm处刻有水高标记。5. 根据权利要求1所述的沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置，其特征在于 所述上盖板、中层板和下底与两个立杆之间由两螺母固定在一起。6. 根据权利要求1、3或4所述的沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置，其特征 在于所述试样环下面距下底板70mm，而下底板距烧杯底不少于12.7mm，也不得大于19mm。7. 根据权利要求1所述的沥青混合料免抽提快速间接测定软化点的装置，其特征在于 所述烧杯的容量为4800ml~5300ml，直径不小于190mm，高不小于200mm。8. -种利用权利要求1-7任一权利要求所述的沥青混合料免抽提快速间接测定软化点 的装置快速间接测定沥青混合料软化点的方法，其特征在于所述方法适用于试样软化点在 90°C以下者，具体步骤如下： 一、 将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，筛分沥青混合料，将筛下细料 迅速压入试样环内至环面高度为止； 二、 试样在20 °C水温冷却15min后，开始准备下步试验； 三、 将装有试样的试样环连同试样底板置于20°C±0.5°C水的恒温水槽中至少15min; 同时将金属支架、钢球、钢球定位环亦置于相同水槽中； 四、 烧杯内注入新煮沸并冷却至20°C的蒸馏水，水面低于立杆上的水高标记； 五、 从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在金属支架中层板的圆孔中，套上钢球 定位环;然后将整个金属支架放入烧杯中，调整水面至水高标记，并保持水温为20°C ±0.5 °C； 六、 将温度计由上层板中心孔垂直插入，使端部测温头底部与试样环面齐平； 七、 将盛有水和金属支架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在钢球 定位环中间的试样中央，立即开动振荡搅拌器，使水微微振荡，并开始加热，使杯中水温在 3min内调节至维持每分钟上升5°C ±0.5°C ; 八、 试样受热软化逐渐下坠，至于下底板表面接触时，立即读取温度。9. 一种利用权利要求1-7任一权利要求所述的沥青混合料免抽提快速间接测定软化点 的装置快速间接测定沥青混合料软化点的方法，其特征在于所述方法适用于试样软化点在 90 °C以上者，具体步骤如下： 一、将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，筛分沥青混合料，将筛下细料 迅速压入试样环内至环面高度为止； 二、 试样在20 °C水温冷却15min后，开始准备下步试验； 三、 将装有试样的试样环连同试样底板置于装有32°C±1°C甘油的恒温槽中至少 15min;同时将金属支架、钢球、钢球定位环亦置于甘油中； 四、 在烧杯内注入预先加热至32 °C的甘油，其液面低于立杆上的水高标记； 五、 从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在金属支架中层板的圆孔中，套上钢球 定位环;然后将整个金属支架放入烧杯中，调整水面至水高标记，并保持水温为20°C ±0.5 °C； 六、 将温度计由上层板中心孔垂直插入，使端部测温头底部与试样环面齐平； 七、 将盛有水和金属支架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在钢球 定位环中间的试样中央，立即开动振荡搅拌器，使水微微振荡，并开始加热，使杯中水温在 3min内调节至维持每分钟上升5°C ±0.5°C ; 八、 试样受热软化逐渐下坠，至于下底板表面接触时，立即读取温度。
【文档编号】G01N25/04GK106018461SQ201610560483
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】徐萌, 祝序博, 牟惠跃, 李文辉
【申请人】黑龙江省中信路桥材料有限公司