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新版交通部行业标准配套试验设备推荐系列之集料篇
宣布时间:2024-03-28 浏览次数:1997 来源:尊龙凯时人生就是博
今年是交通行业标准大规模更新的一年,包括集料,无机结合料稳定类质料,岩石,沥青及沥青混淆料,以及公路沥青路面施工技术规范等重要的行业标准都将在使用多年后迎来重要更新。作为海内门路工程质料和结构试验设备最主要的试验设备供应商之一,我们将推出一系列新规范的解读文章,来资助各人了解需要配备哪些新的试验设备来满足新规范的要求。
注:本系列新规范的解读以相关新增试验设备的介绍为主,关于试验要领的细节调解因篇幅限制无法涉及,有兴趣的请关注相关规范的释义手册和规范宣贯。
本篇为该系列文章的第一篇:JTG 3432公路工程集料试验规程(以下均简称“新规范”)新增试验设备。

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图1:新版集料试验规程


新版集料试验规程在2005年版本规范的基础上将集料调解为:粗,细,填料(原来命名为矿粉),工业矿渣集料和再生集料5类。增补试验要领23项,修订20项,删除2项。其中,几项试验要领需要新增试验设备来完成,这些要领包括了以下内容。


T0362粗集料棱角性试验(流动时间法)
集料棱角性的试验要领在2005年版旧规范中只收录了细集料的测试要领,即T0344的间隙率法和T0345的流动时间法,但没有粗集料棱角性的试验要领。此次新规范修订,增加了适用于公称最大粒径为9.5~19.0mm的粗集料棱角性的试验要领,参考EN 933-6试验要领编写,即T0362粗集料棱角性试验(流动时间法)。

这种试验要领主要在欧盟以德国为代表的地区使用,通过纪录粗集料在振动台的作用下通过专用流动装置流出的时间来评价棱角性。我们已经在德国进口原型机的基础上完成了该设备的国产化事情,并通过大宗试验选定了易于海内获取的粗集料标准样品,并由交通运输部公路科学研究院进行定值。同时,目前正在修订的新版公路沥青路面施工技术规范中也增加了棱角性指标的要求。

表1:新版沥青路面施工技术规范关于沥青混淆料用粗集料技术要求中关于棱角性的要求

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注:表格信息来自于果真征集意见阶段的新规范版本,仅供参考;准确信息以正式宣布的新规范为准。

我们在对粗集料棱角性试验仪进行国产化时,增加了自动计时功效,将电子天平连接计时器,当集料进入接收容器的质量抵达1000g时自动启动计时器,当天平读数抵达1000+7000×集料表观相对密度/2.70时自动停止计时器,盘算流动时间,从而消除进口设备操作时,需要人工秒表计时要领而引入的操作误差。因此,操作人员在试验时只需提前输入待测集料的表观相对密度,再装样和启动设备,即可自动完成试验。

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图2:粗集料棱角性试验机



T0363集料磨耗试验(微型狄法尔法)
在新规范宣布前,JTG E42-2005版本规范中推荐的粗集料试验磨耗要领有:洛杉矶法,PSV要领和道瑞法。但近年来国际上上对磨耗试验要领的机理有了新的认识,例如欧标EN 1097-2将洛杉矶LA划分为抗破碎性能指标,并称为洛杉矶试验,而不再称为洛杉矶磨耗试验。美国的NCHRP 4-19等报告也指出洛杉矶试验的钢球为420g,在试验筒中转动被抛起、坠落从而对集料爆发巨大的攻击作用,从而导致软弱颗粒破碎,因此该要领实际上是评价粗集料的抗破碎性能。由于落砂机磨耗试验中的攻击作用,导致LA磨耗试验保存缺乏。

因此,在此次修订新规范时,我们与国际标准体系接轨,增加了微狄法尔磨耗试验要领作为主要推荐的磨耗试验要领。微型狄法尔与集料的耐久性、韧性和抗磨损性能相关,与沥青混淆料的抗松散性能、抗坑槽性能相关,接纳该要领可以很好评定集料质量;该要领比洛杉矶磨耗、硫酸镁坚固性具有更高的试验精度,试验质料用量少、快捷、时间短;同时该要领考虑了机械磨耗作用和水的风化作用,其模拟了集料在施工摊铺、压实以及交通荷载和倒运情况的配相助用;与洛杉矶磨耗试验相比,微型狄法尔试验用钢球很小,并且试验筒很是小,因此微型狄法尔试验是真正的磨耗试验。
注:下划线斜体字部分摘自新规范条文说明。
同时,目前正在修订的新版公路沥青路面施工技术规范中也增加了微型狄法尔磨耗值的要求。

表2:新版沥青路面施工技术规范关于沥青混淆料用粗集料技术要求中关于磨耗值的要求

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注:表格信息来自于果真征集意见阶段的新规范版本,仅供参考;准确信息以正式宣布的新规范为准。
意大利CONTROLS的48-D5242/A微型狄法尔磨耗试验机是新规范编写组选用的规范原型机,主机性能满足EN 1097-1,EN 13450,ASTM D6928,ASTM D7428,AASHTO T327以及我国新规范的要求。用户可以凭据具体试验标准的差别选择相应的试验筒,关于凭据新规范使用的单位来说,应选购2个或4个48-D2542/EN满足EN 1097-1标准的试验筒(新规范主要参考欧盟EN 1097-1编写)。

用户可以凭据实验室的空间条件决定是否选购48-D5242/A1的钢制底座,用于落地式装置和滚筒存放;或是直接将其装置在实验台上。

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图3:CONTROLS微型狄法尔磨耗试验机

除了T0363试验评估粗集料的耐磨耗性能外。另一个新增的试验要领T0366粗集料热老化试验(水煮法)中也包括检验集料微型狄法尔磨耗值变革的试验程序。



填料新增试验设备
新规范将原“矿粉试验”更名为“填料试验”,并增加了6个试验要领,其中涉及到新增试验设备的要领有:

T0356填料筛分试验(负压筛法)
负压筛法是对原规范水洗法的进一步增补,适用于消石灰、水泥等亲水性质料,宜接纳负压筛法筛分,也可接纳水洗法筛分。关于含有氯化钠等水溶性物质的填料应接纳负压筛法筛分。这种要领适用于测定矿粉、水泥、石灰、粉煤灰和接纳粉等填料的颗粒级配。
这种试验要领主要参考欧盟标准EN 933-10编写,试验设备以工业吸尘器,振动筛分机和种种规格的方孔筛为主。真空系统的压力调理规模从1.0到9.9kPa,高于新规范中3kPa的要求;喷嘴旋转速度规模为5~70转/钟,高于新规范中20转/分的基本要求。

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图4:CONTROLS的15-D0413/A数字式空气筛和15-D0413/A1吸尘器组合

通过选用差别尺寸的方孔筛,整套设备适用的剖析规模为5μm~4mm,凭据新规范的要求,一般配备以下4个规格的方孔筛。有机透明玻璃筛盖包括在主机的配置中。
  • 15-D0413/075,直径200mm的方孔筛,高度25mm,孔径0.075mm
  • 15-D0413/150,直径200mm的方孔筛,高度25mm,孔径0.15mm
  • 15-D0413/300,直径200mm的方孔筛,高度25mm,孔径0.3mm
  • 15-D0413/600,直径200mm的方孔筛,高度25mm,孔径0.6mm

T0357填料干压空隙率试验
干压空隙率是欧盟用于评价填料细度的重要指标,主要依据欧盟标准EN 1097-4进行测试。我国从事外洋门路建设工程的单位已在外地凭据国际标准广泛使用此试验要领。因此,新规范也收录了这种试验要领。这种试验设备通过对填料进行100次压实,纪录试样的质量和压实后的高度来盘算干压空隙率。操作便当,盘算简单,便于推广应用。

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图5:CONTROLS的48-D0447干压空隙率试验设备


T0358填料比外貌积试验(勃氏法)
新规范增加的填料比外貌积试验建议使用“勃氏比外貌积试验仪”,这种测试设备以往主要用于水泥的比外貌积测试,在我国已经应用多年,属于水泥实验室的常用试验器材,用户可以直接使用该设备用于填料的试验。

T0375钢渣的游离氧化钙含量试验
新规范中新增加了一个章节“工业矿渣集料试验”,这也是响应国家招呼将建筑垃圾进行循环使用,;で榭龅囊桓鼍俅。本章节收录了6个新增的试验要领,大部分试验器具为实验室的通用器具,但T0375钢渣的游离氧化钙含量试验需要配备“热重剖析仪”来进行测试,这是目前许多实验室中尚未普及的试验设备。
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图6:德国耐驰TG209F3热重剖析仪

热重剖析仪的测试原理与公路行业用户熟悉的“燃烧炉”类似,是在匀速加热的历程中,通过高精度的电子天平实时监测样品的重量变革。因为差别身分的燃点差别,因此可以区分出样品中有几种差别身分,以及各身分的含量巨细。例如图7展示了一个钢渣热重剖析试验的实例TG-DTG曲线。绿色曲线代表了钢渣重量在加热至1200℃历程中的质量变革纪律以及质量减小的百分比,即TG曲线;红色曲线是TG曲线的一阶导数形式,即DTG曲线,纵坐标为质量变革率。

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图7:钢渣热重剖析曲线示例



X射线衍射仪(XRD)
此次新规范修订中,关于T0324集料碱活性检验(岩相法)的修改中,增加了关于使用X射线衍射剖析仪(XRD)的建议。该设备不是完成该试验的必备设备,但关于资金充裕、且具有集料研究需求的用户来说,能够显著提高检测能力和研究水平。
“关于偏光显微镜无法评定的岩石,应接纳其他要领检验。如关于碱-硅酸活性岩石,如流纹岩,粉砂岩,石灰岩,角页岩,燧石/火石,其细粒的活性硅是隐晶质甚至是无定形的,接纳偏光显微镜无法识别,可接纳X射线衍射仪检验。”
注:下划线斜体字部分摘自新规范T0324第4.4条的要求。
经典的落地装置式X射线衍射剖析仪(图8左)关于公路行业从事集料检测的用户来说,无疑属于价格腾贵的设备,通常只有资金充裕,具有专用实验室空间的研究机构使用。关于一般的检测单位来说,接纳紧凑的小型化设计,实验台式装置,价格大幅降低的小型化X射线衍射剖析仪(图8右)无疑是更好的选择。

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图8:X射线衍射剖析仪(XRD)

结语

以上是我们关于新规范中关于主要新增试验设备的解读,希望对各人理解新规范有所资助。如有错漏,请谅解和指正。除了规范中的内容外,关于集料的物理、化学性能测试手段仍然有许多,因为受限于设备本钱,试验庞洪水平,数据离散性和应用场景等因素的制约,未抵达进入行业标准的门槛。可是,这些要领许多已经在行业内有可观的应用,例如:吸附法丈量填料比外貌积的全自动比外貌积及孔隙剖析仪,丈量集料元素组成和含量的X射线荧光剖析仪(XRF),丈量集料耐磨性、替代PSV要领的加速磨光机,丈量集料几何尺寸和纹理的图像剖析仪,扫描集料三维模型的光学扫描仪……如有关于“超规范”研究兴趣的用户也接待与我们联系,配合探讨开展相关应用,或订制开发特殊的试验要领和设备。


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