抽提法测定沥青含量的误差影响因素分析

摘 要：抽提法测定沥青含量是沥青混合料目前最常用的质量检测方法,其原理简单、方便实用。但该试验操作过程各环节产生的误差对试验结果的准确性影响很大,本文就这一问题进行了研究分析，并提出了一些减少误差的措施。

关键词：抽提法 沥青含量 误差 分析

1.前言

沥青路面在我国高等级公路中的应用越来越广泛，但沥青路面的使用性能的好坏与沥青含量有直接关系。如何快速、准确地测定沥青含量，以监督指导沥青路面的施工，是保证沥青路面质量的关键。下面就有关影响沥青含量测定准确性的因素进行一一分析。

2.抽提法测定沥青混合料沥青含量的试验误差分析

抽提法测定沥青含量准确与否，关键是减少试验过程误差，准确计算沥青混合料的重量差。而减少试验过程误差的关键在于如何保证在各个试验环节中准确称取各种材料的真实质量。

2.1滤纸的称量

试验时所用圆形滤纸的作用是防止混合料中粗、细集料流失，使沥青与三氯乙烯混合液过滤出来。由于盖子的紧密程度及滤纸本身孔径大小，必然有部分矿粉由于压力和离心作用流失在混合液中，粘附在滤纸上。因此需根据滤纸的增重确定矿粉的部分质量，滤纸放在空气中会吸收空气中的水分。

表1 滤纸烘干后冷却不同时间称量偏差表

烘干前质量（g） 烘干后质量（g） 冷却15分钟质量（g） 冷却30分钟质量（g） 冷却40分钟质量（g）

47.86 44.87 45.76 46.32 46.46

42.08 38.56 39.39 40.07 40.24

吸潮率 3.95%

根据表1数据计算可得，滤纸烘干后冷却15分钟吸潮率为2.07%，滤纸烘干后冷却30分钟吸潮率为3.58%，滤纸烘干后冷却40分钟吸潮率为3.95%。

因此，在抽提试验前后，滤纸是否烘干至恒重，烘干后放置多长时间称量，对计算滤纸增重即矿粉的真产质量都很重要。试验结果表明，滤纸烘干后在室温下冷却三十分钟后，吸潮率基本稳定。因此建议滤纸的称重应统一规定烘干后在室温下冷却三十分钟后称取，以减少滤纸称量误差引起的沥青用量测定的不准确度。

2.2矿料的质量

对于我们常用的石灰岩石料，由于它比较致密，因此当试验完成洗净的矿料烘干后，冷却至室温放置时间的长短，其质量无明显改变。但对于有孔或多孔性石料如玄武岩等，由于石料本身有孔隙，在抽提试验结束，被洗净的矿料烘干后冷却至室温的过程中会吸取空气中水分，石料吸水率越大吸潮越大。

2.3抽提液中矿粉含量的确定

抽提液中矿粉含量测定方法有：1、用燃烧法取小样本测定；2、采用高速离心法将矿粉与沥青三氯乙烯混合液分离沉淀，通过称取离心沉淀杯增加的质量来确定矿粉的质量；3、也可通过长时间 静置沉淀后倾倒掉混合液测得矿粉的质量。

2.3.1用燃烧法取小样本测定矿粉质量应注意的问题：

（1）抽提液体积应准确测定，因为三氯乙烯的易挥发性，应在抽取10ml试样时准确测定抽提液体积。

（2）抽取10ml样品前，抽提液应充分摇匀，取样时应快速准确，读取抽提液体积时应平视量筒凹液面，准确读数至0.1ml。

（3）存放试样的坩埚应事先在500-600℃高温炉中烘干，在干燥器中冷却至室温后，准确称量其质量，称量精度应达到0.005g。若抽提后的混合液为3000ml，坩埚质量的称量精度为±0.005g，对油石比为4.5%的1500g沥青混合料，其矿粉称量的精度为±1.5g，对油石比的影响为±0.1%。

（4）试样取定后应先使三氯乙烯挥发，再至高温炉中燃烧。这一过程中应注意不使试样溅出影响试验结果。可采用在坩埚下垫石棉瓦使其均匀受热，并在蒸发过程中不断摇动坩埚的方法，直至坩埚内试样呈暗黑色。然后放入500-600℃高温炉中充分燃烧，一般需15-30分钟，取出后放入干燥器中冷却至室温称取其质量。

（5）矿粉是由含碳酸盐的石料磨细加工而的，当经过500-600℃高温燃烧后，不仅是沥青被烧为气体，还有部分CaCO3经高温煅烧后以CO2形式存在，因此要按每克5ml 比例加入饱和(NH4)2CO3溶液，将 CaO还原成CaCo3，以准确确定矿粉含量。

2.3.2利用离心沉淀混合液确定矿粉质量时应注意的问题：

利用离心分离沉淀混合液确定矿粉的质量有两种仪器：一种是将抽提液通过医用离心沉淀机分多次分离沉淀；一种是采用全自动抽提仪一次分离沉淀。

（1）通过医用离心沉淀机分多次分离沉淀抽提液时应注意的问题：

试验前准确称量离心甩干杯的质量，每次装入抽提液时应尽量保持四个杯子里的溶液质量相近，离心机启动时转速应该由低速缓慢提高至高速，不宜过快，以免使溶液倾出。经过分离沉淀的离心杯应在烘箱中充分烘干，使三氯乙烯完全挥发，准确称量离心杯的重量，最后通过计算两次称量的差值得到抽提液中矿粉的质量。采用离心沉淀法测定矿粉质量可以将矿粉绝大部分直接测定，对于极溶于沥青三氯乙烯混合液中的矿粉，则可用燃烧法测定一次得出一个常数进行校正。试验结果表明这部分矿粉不足0.5g，对最终测定沥青含量的影响较小，可以不予考虑其误差。

为准确研究以上过程对矿粉称量的误差，现以室内拌制油石比3.9%、4.2%、4.5%沥青混合料各两盘进行校核试验，结果见表2：

表2 离心沉淀法称取矿粉质量的误差对沥青含量测定的影响比较

由表1可见，第一盘由于沥青粘附在搅拌叶片及搅拌锅内壁上，损失较多，油石比偏小。其余各次试验精度均符合试验规程±0.3%的要求。

（2）采用一体式全自动抽提仪进行试验时，只需准确称量试验前矿粉甩干桶和滤纸的质量，以及试验后烘干的矿粉甩干桶和滤纸的质量，通过两次称量差值得到矿粉质量，其试验精度相对较高。

3.结论

抽提法测定沥青混合料中沥青含量的试验方法，如何准确确定矿粉质量是关键。

用离心分离沉淀测定矿粉质量的试验方法操作简单，所需时间短，试验结果较为准确，应推广使用。

长时间静置沉淀法测定矿粉质量的方法虽然比较准确，但耗费时间长，不适合用于工地快速测定沥青含量，影响沥青路面施工质量控制的及时性要求。

综上所述，不管采用哪一种试验方法测定沥青含量，应在操作中尽量避免以上误差，可以准确测得沥青含量及矿料级配，以及时指导沥青混合料生产，最终达到确保沥青路面施工质量的目标。

参考文献：

[1] JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》