一种快速测试沥青混合料结团率的方法及系统

本发明涉及道路工程材料检测，尤其涉及一种快速测试沥青混合料结团率的方法及系统。

背景技术：

1、随着现代交通运输的发展，沥青路面的再生利用成为环保与经济性的重要研究方向。尤其是在“双碳”目标下，沥青混合料回收料的使用日益广泛。然而，沥青混合料回收料的结团现象会严重影响其再生利用性能。结团现象是指沥青混合料回收料中的旧沥青与集料在再生过程中形成团块，导致新旧沥青难以充分融合，从而影响再生沥青混合料的均匀性和道路使用性能。因此，快速、准确地测试沥青混合料回收料的结团率成为评估再生沥青混合料质量的关键环节。

2、现有技术中，评估沥青混合料回收料结团率的主要方法包括抽提法和燃烧法。抽提法通过使用有机溶剂(如三氯乙烯)将沥青从集料中分离，再通过筛分和重量分析来计算结团率。而燃烧法则通过高温焚烧，将沥青与集料分离后进行筛分。这两种方法虽然能够实现沥青与集料的分离，但存在以下问题：

3、抽提法需要多个步骤，包括溶解、离心和过滤，整个过程耗时较长，操作复杂，且对实验室设备要求较高；燃烧法由于需要高温处理，整个测试周期较长，难以满足现场即时检测的需求；由于手工操作占比大，测试结果易受到操作人员技能的影响，难以保证结果的重复性和稳定性；现有方法通常需要较大的样品量和大量的试剂，造成资源浪费。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的诸多问题，本发明提供一种快速测试沥青混合料结团率的方法及系统，本发明通过冷铣刨获取沥青混合料回收料，随后对其进行烘干处理并分离沥青与集料，利用标准筛对集料进行筛分并记录重量。通过三维扫描体积测算装置测试回收料的体积，最终根据体积和重量计算结团率。该方案简化了测试流程，通过自动化技术缩短了测试时间，显著提高了测试精度，解决了现有技术中操作复杂、结果不稳定等问题。

2、如图1所示，一种快速测试沥青混合料结团率的方法，包括以下步骤：

3、获取沥青混合料回收料，通过冷铣刨方法从沥青路面获取所述沥青混合料回收料；

4、烘干处理，对所述沥青混合料回收料进行烘干，直至所述沥青混合料回收料的重量达到恒定；

5、分离沥青与集料，通过分离方法将所述沥青混合料回收料中的沥青与集料分离；

6、筛分集料，通过标准筛对分离后的所述集料进行筛分，记录筛上所述集料和筛下所述集料的重量；

7、结团率计算，根据所测得的所述沥青混合料回收料的体积与重量，计算所述沥青混合料回收料的结团率，所述结团率为所述沥青的体积与所述沥青混合料回收料总体积的比值。

8、优选的，所述冷铣刨方法的铣刨速度为10m/min至20m/min。

9、优选的，所述铣刨速度优选为15m/min，以减少所述沥青混合料回收料的结团率。

10、优选的，所述烘干处理的温度控制在60℃至90℃，烘干时间为2小时至4小时，直至所述沥青混合料回收料的重量达到恒定。

11、优选的，所述分离所述沥青混合料回收料中的沥青与集料的步骤包括：

12、通过三氯乙烯溶剂采用抽提法将所述沥青从所述沥青混合料回收料中溶解；

13、或者通过燃烧法，在燃烧炉中以不低于500℃的温度焚烧所述沥青混合料回收料，直至所述沥青与所述集料分离。

14、优选的，所述筛分集料的步骤包括使用2.36mm标准筛对所述分离后的集料进行筛分，记录筛上集料的重量和筛下集料的重量。

15、优选的，所述结团率通过以下公式计算：

16、

17、其中，va表示所述沥青的体积，单位为立方厘米；v表示所述沥青混合料回收料的总体积，单位为立方厘米。

18、优选的，所述沥青的体积va通过下述公式计算：

19、

20、其中，m表示所述沥青的质量，单位为克；ρ表示所述沥青的相对密度。

21、优选的，所述总体积v通过三维扫描体积测算装置测量，所述装置用于测试所述沥青混合料回收料的体积。

22、如图2所示，一种用于实施所述快速测试沥青混合料回收料结团率的方法的系统，所述系统包括：

23、冷铣刨装置，用于从沥青路面获取沥青混合料回收料；

24、烘干装置，用于对所述沥青混合料回收料进行烘干处理，使所述沥青混合料回收料的重量达到恒定；

25、分离装置，用于将所述沥青混合料回收料中的沥青与集料进行分离，所述分离装置包括用于抽提分离的三氯乙烯溶剂设备，或用于燃烧分离的燃烧炉；

26、筛分装置，用于通过标准筛对所述分离后的集料进行筛分，并记录筛上集料和筛下集料的重量；

27、体积测量装置，用于测量所述沥青混合料回收料的体积；

28、结团率计算模块，用于根据所测得的所述沥青混合料回收料的体积与重量，计算所述沥青混合料回收料的结团率，所述结团率为所述沥青的体积与所述沥青混合料回收料总体积的比值。

29、相比于现有技术，本发明的优点及有益效果在于：

30、本发明通过自动化分离技术手段，实现了高效的沥青与集料分离：结合了自动化抽提设备和三维扫描体积测算装置，简化了操作流程，避免了人工操作带来的误差，提升了测试效率；

31、本发明通过三维扫描体积测算装置，实现了快速的体积测量效果：能够在较短时间内准确测量回收料的体积，缩短了测试周期，满足了施工现场对快速检测的需求；

32、本发明通过模块化设计，实现了系统的高度集成性与灵活性：各功能模块可根据实际需求进行组合使用，适用于不同施工场景，保证了测试的灵活性和适用性；

33、本发明通过减少试剂用量和样品用量，实现了节约资源的效果：相比现有技术，本发明在试剂和样品用量上显著减少，降低了测试成本和环境影响。

技术特征：

1.一种快速测试沥青混合料结团率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种快速测试沥青混合料回收料结团率的方法，其特征在于，所述冷铣刨方法的铣刨速度为10m/min至20m/min。

3.根据权利要求2所述的一种快速测试沥青混合料回收料结团率的方法，其特征在于，所述铣刨速度优选为15m/min，以减少所述沥青混合料回收料的结团率。

4.根据权利要求1所述的一种快速测试沥青混合料回收料结团率的方法，其特征在于，所述烘干处理的温度控制在60℃至90℃，烘干时间为2小时至4小时，直至所述沥青混合料回收料的重量达到恒定。

5.根据权利要求1所述的一种快速测试沥青混合料回收料结团率的方法，其特征在于，所述分离所述沥青混合料回收料中的沥青与集料的步骤包括：

6.根据权利要求1所述的一种快速测试沥青混合料回收料结团率的方法，其特征在于，所述筛分集料的步骤包括使用2.36mm标准筛对所述分离后的集料进行筛分，记录筛上集料的重量和筛下集料的重量。

7.根据权利要求1所述的一种快速测试沥青混合料回收料结团率的方法，其特征在于，所述结团率通过以下公式计算：

8.根据权利要求7所述的一种快速测试沥青混合料回收料结团率的方法，其特征在于，所述沥青的体积va通过下述公式计算：

9.根据权利要求8所述的一种快速测试沥青混合料回收料结团率的方法，其特征在于，所述总体积v通过三维扫描体积测算装置测量，所述装置用于测试所述沥青混合料回收料的体积。

10.一种用于实施权利要求1至9任一所述快速测试沥青混合料回收料结团率的方法的系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结
本发明涉及道路工程材料检测技术领域，尤其涉及一种快速测试沥青混合料结团率的方法及系统，通过冷铣刨获取沥青混合料回收料，进行烘干处理，随后通过分离方法将沥青与集料分离；利用标准筛对分离后的集料进行筛分并记录其重量；通过三维扫描体积测算装置测量回收料的体积，最后根据测得的体积与重量计算结团率。本发明能够快速、准确地评估沥青混合料回收料的结团率，缩短测试周期，提升测试精度，适用于再生沥青混合料生产的质量控制和施工现场检测。

技术研发人员：姚玉权,仰建岗,高杰,许竞,周健,余地
受保护的技术使用者：华东交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/30