T-CCTAS 144-2024 新旧混合沥青PG 等级测试（沥青砂浆法）

ICS93.080.20CCSP66团体标准Testingfordeterminingtheperformancegrad2024-10-18发布IT/CCTAS144—2024前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14试验设备 24.1燃烧炉 24.2标准筛 24.3旋转薄膜烘箱 24.4压力老化试验仪 24.5动态剪切流变仪试验系统 24.6弯曲梁流变仪试验系统 24.7天平 24.8烘箱 35试件制备 35.1准备RAP细料 35.2准备RAP细料残留物 35.3配制沥青砂浆混合物 35.4DSR和BBR试件制备 46试验步骤 56.1DSR高温性能试验 56.2BBR低温性能试验 57试验数据处理 67.1混合沥青的高温连续PG分级 67.2混合沥青的低温连续PG分级 77.3任意配比新旧混合沥青的连续PG分级 88允许误差 98.1重复性试验 98.2再现性试验 99试验报告 109.1试验项目名称和执行标准 109.2样品的编号、名称、产地和规格 109.3接样日期、样品描述 109.4试验日期、仪器设备的名称、型号及编号 109.5高温PG等级 109.6低温PG等级 10附录A（资料性）混合沥青连续PG分级计算示例 11T/CCTAS144—2024本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国交通运输协会交通工程设施分会提出。本文件由中国交通运输协会标准化技术委员会归口。本文件起草单位：同济大学、上海公路桥梁（集团）有限公司、陕西高速机械化工程有限公司、太行城乡建设集团有限公司、甘肃恒通路桥工程有限公司、长安大学、哈尔滨工业大学、上海市市政公路工程检测有限公司、温州信达交通工程试验检测有限公司、中交一公局第四工程有限公司、广东逸华交通工程检测有限公司、湖北楚晟科路桥技术开发有限公司、长沙北美孚新材料科技有限公司。本文件主要起草人：严宇、程志强、王志斌、孙立军、李登州、李兰兰、李博、于林涛、何培楷、朱国学、谢胜加、盛燕萍、徐慧宁、元松、尹义林、沈立中、王丹锋、庹大美、谢兆君、寇小健、李鹏、吴鹏、兰雪勇、肖菁、易娜。1T/CCTAS144—2024新旧混合沥青PG等级测试（沥青砂浆法）本文件规定了新旧混合沥青PG等级沥青砂浆测试法的试验设备、试件制备、试验步骤、试验数据处理、允许误差和试验报告等内容。本文件适用于评定公路工程沥青混合料回收料的新旧混合沥青PG等级。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JTG3432-2024公路工程集料试验规程JTG/T5521-2019公路沥青路面再生技术规范JTGE20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1沥青混合料回收料reclaimedasphaltpavement（RAP）采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧沥青混合料。[来源：JTG/T5521-2019，2.1.1]。3.2新旧混合沥青themixedasphaltofRAPandvirginasphalt旧沥青和新沥青的混合物。3.3沥青砂浆asphaltmortar沥青、填料和特定级配的细集料组成的混合物。3.4RAP细料RAPfinecomponent0.15mm~0.3mm粒径的RAP。2T/CCTAS144—20243.5RAP细料残留物theremainsofRAPfinecomponentRAP细料在燃烧炉中高温燃烧后的残留物，即RAP细料的石料部分。3.6沥青的连续PG分级continuousperformancegradeofasphalt沥青PG分级分界点对应的温度。3.7混合沥青PG等级变化率performancegradechangerateofmixedasphalt混合沥青连续PG分级变化量的绝对值与混合沥青中旧沥青含量变化量的比值（单位：℃/%）。燃烧炉由燃烧室、称量装置，自动数据采集系统、控制装置、空气循环装置、试样篮及其附件组成。各组成部分参数要求符合JTGE20-2011中T0735的规定。标准筛参数要求符合JTG3432-2024中T0327的规定。烘箱恒温室具有双层壁，电热系统应有温度自动调节器，可保持温度为163℃±0.5℃,其内部尺寸为高381mm、宽483mm、深445mm±13mm（关门后）。各组成部分参数要求符合JTGE20-2011中T0610的规定。压力老化试验仪由一个压力容器、压力控制设备、温度控制设备、压力和温度测量设备标准的薄膜烘箱盛样盘等组成。各组成部分参数要求符合JTGE20-2011中T0630的规定。动态剪切流变仪试验系统由平行金属板、环境室、加载设备、控制和数据采集系统组成。各组成部分参数要求符合JTGE20-2011中T0628的规定。4.6弯曲梁流变仪试验系统弯曲梁流变仪试验系统由带加载框的加载系统、恒温浴、控制和数据自动采集系统、试样梁模具、检量和校正系统的标准梁和砝码组成。各组成部分参数要求符合JTGE20-2011中T0627的规定。4.7天平称量3kg，感量不大于0.1g。3T/CCTAS144—20244.8烘箱控温范围0~200℃,装有温度控制调节器，控制温度的精确度为3℃。5试件制备5.1准备RAP细料干燥并筛分RAP，取代表性RAP料，在105℃±1℃烘箱中烘干至恒重；缩分合适RAP料，采用0.15mm、0.30mm筛充分筛分，获取一份不少于500g的0.15~0.30mm粒径的RAP细料。5.2准备RAP细料残留物将RAP细料分成两份试样。取其中一份试样在燃烧炉中充分燃烧后收集其残留物，并按JTGE20-2011的T0735方法测定RAP细料的旧沥青含量。另一份在不高于的28℃温度条件下储存备用。5.3配制沥青砂浆混合物5.3.1确定沥青砂浆材料用量5.3.1.1按下列步骤确定沥青砂浆A和B的各档材料用量，其中沥青砂浆A由RAP细料和新沥青组成；沥青砂浆B由RAP细料残留物和新沥青组成。5.3.1.2沥青砂浆A中总沥青质量按式（1）计算，精确至0.1。mBA=mfPT…………………（1）式中：PT——沥青砂浆的总沥青含量，一般取值35%~40%（%mf——沥青砂浆的质量（g）；mBA——沥青砂浆的总沥青质量（g）。5.3.1.3沥青砂浆A的RAP细料质量按式（2）计算，精确至0.1。mFA=…………………式中：mFAB——沥青砂浆B中RAP细料残留物的质量（gmFA——沥青砂浆A中RAP细料的质量（g）；PRAP——RAP细料的旧沥青含量（%）。5.3.1.4沥青砂浆A的新沥青质量mNB按式（3）计算，精确至0.1。mNB=mBA−mFAPRAP…………（3）式中：mNB——沥青砂浆A的新沥青质量（g）。5.3.1.5沥青砂浆B的总沥青质量mBB按式（4）计算。mBB=mBA…………………（4）式中：mBB——沥青砂浆B中总沥青的质量（g）。5.3.1.6沥青砂浆B的RAP细料残留物质量mFAB按式（5）计算，精确至0.1。4T/CCTAS144—2024mFAB=mf−mBB………………（5）5.3.2制备沥青砂浆试样5.3.2.1按照JTGE20-2011的T0602方法准备新沥青试样，并取部分沥青按JTGE20-2011的T0610方法进行旋转薄膜烘箱老化RTFO。5.3.2.2按照表1中条件配制沥青砂浆混合物，将各档材料放入165℃烘箱保温1h，按5.3.1计算的用量配制沥青砂浆A和B试样，将各档材料按质量配比倒入干净铝盒中，用不锈钢细棍将铝盒中沥青砂浆混合物搅拌均匀，随后将铝盒重新放入165℃烘箱中保温10min后再次搅拌，反复3次。拌合均匀的沥青砂浆试样应立即准备沥青砂浆试件制备。表1高温和低温性能试验的试样老化状态5.3.2.3对于BBR试验，制备的沥青砂浆A和B还应按JTGE20-2011的T0630方法进行PAV老化处理。每个试样盘的沥青质量为50g。PAV老化后的沥青砂浆，去除气泡、缓慢搅拌后应立即准备沥青砂浆试件制备。示例：沥青砂浆沥青含量为40%时，则每个老化盘中所需的沥青砂浆质量为：50g/40%=125g。5.4DSR和BBR试件制备5.4.1DSR试件制备5.4.1.1选择25mm试验盘，按照DSR试验仪器操作要求进行试验仪准备。移动上试验盘至合理高度，将适量热沥青约在正上方15mm高度处直接浇注在下试验盘中心处，至整个试验盘覆盖沥青（距边部2mm内不宜有沥青）。5.4.1.2设置上下盘间隙为2.1mm，立即移动上试验盘来调整上下盘间隙。5.4.1.3调整盘间隙后稳定约5min，用热刮刀或刀片沿试样边缘修剪多余的试样，使其边缘与试验板边缘齐平。刮刀或刀片温度应适中，使得修剪的试样边缘圆滑。5.4.1.4设置上下盘间隙为2mm，下降上试验盘高度调整上下盘间隙。此时试件应覆盖整个试验盘，同时边缘略微外凸，否则试件无效、应废弃。5.4.2BBR试件制备5.4.2.1将试模清理干净，在试模的底块、侧块内壁涂上一层薄薄隔离剂。将塑料片放在底块、侧块上，用手指挤压塑料片，靠摩擦力将塑料片压在金属表面上。在两个端块内壁涂一层隔离剂。安装试模，并用O形橡胶环将试模紧紧固定在一起。检查试模，用力将塑料片向金属表面压，以挤出气泡。安装试模后，放在室温下等待浇注沥青试件。5.4.2.2在室温下，将灌样容器高于试模表面20~100mm，从试模的一端向另一端单一路径一次性浇注沥青至略高出试模表面。将注满沥青的试模在室温下冷却45~60min。冷却到室温后，用热刀修平高出试模顶端的沥青。5.4.2.3试验前将试模中的试件置于室温下，试件浇注完后应在4h内完成试验。5.4.2.4在脱模前，将含试件的金属模放在冷却室或冰浴中适当冷却，保证试件在脱模时不变形，冷5T/CCTAS144—2024却温度宜为-5℃±7℃,冷却时间不超过5min。同时冷却温度不应低于试验温度10℃,也不应放入BBR恒温浴池中冷却。5.4.2.5当试模内试件已达到脱模条件时，立即拆掉金属模块将试件移出。为了避免试件变形，应将塑料片和侧模从试件上滑动脱模。当试件与塑料片有黏结时，可将试件连同塑料片放入BBR恒温浴中冷却不到5s拿出再脱模。在脱模过程中，应避免试件变形。变形的试件将会影响测得的劲度和m值。5.4.2.6当一个样品在多个温度条件下试验时，用于不同温度条件测试的试件浇注应相隔合理的时间，确保一个温度条件下一组试件有足够的试验时间。6试验步骤6.1DSR高温性能试验6.1.1按JTGE20-2011中T0628方法试验测定原样沥青和RTFO薄膜烘箱老化后沥青的车辙因子，进行两次重复试验，据此计算新沥青的高温PG等级。6.1.2按JTGE20-2011中T0628方法进行动态剪切流变试验，试验温度应符合表2的规定，测定沥青表2沥青和沥青砂浆性能试验温度PGPGTTTT6.1.3同一试件，应先测定T1试验温度的车辙因子；然后调整到T2试验温度继续测定车辙因子，调温速率应不高于5℃/min。6.1.4分别测定原样沥青砂浆以及RTFO薄膜烘箱老化后的沥青砂浆试样的车辙因子。每种材料进行两次平行试验。6.2BBR低温性能试验6.2.1按JTGE20-2011中T0627方法测定PAV压力老化后沥青的蠕变劲度（S）和m值，进行两次重复试验，据此确定新沥青的低温PG等级。6.2.2按JTGE20-2011中T0627方法，在表2温度条件下，进行低温弯曲梁流变试验，测定沥青砂浆的蠕变劲度（S）和m值，其中接触荷载维持在35mN±10mN，测试荷载应符合表3的规定，每种材料进行两次平行试验。表3弯曲梁流变仪测试荷载06T/CCTAS144—20247试验数据处理7.1.1根据沥青的DSR试验中获得的试验数据，按式（6）计算原样新沥青的高温连续PG分级，精确至TH,1=T1+………式中：TH,1——新沥青的高温连续PG分级(℃);T1——第一个高温性能试验温度(℃);T2——第二个高温性能试验温度(℃);Rs,0——车辙因子分界值的对数，原样沥青分界值取1kPa（kPaR1,0——试验温度T1时原样新沥青的车辙因子对数（kPa）；R2,0——试验温度T2时原样新沥青的车辙因子对数（kPa）。7.1.2按式（7）计算新沥青RTFO老化后的高温连续PG分级，精确至0.1℃。TH,2=T1+………（7）式中：TH,2——新沥青RTFO老化残留物的高温连续PG分级(℃);Rs,1——车辙因子分界值的对数，RTFO后沥青分界值取2.2kPa（kPa）；R1,1——试验温度T1时新沥青原样的车辙因子对数（kPaR2,1——试验温度T2时新沥青原样的车辙因子对数（kPa）。7.1.3取TH,1、TH,2中较低值作为新沥青的高温连续PG分级。7.1.4按式（8）确定不同温度下的原样沥青砂浆B车辙因子-原样新沥青车辙因子的双对数方程式的回归系数c和d，精确至0.01。log((G∗/sinδ)B)=clog((G∗/sinδ)NB)+d…………（8）式中：(G∗/sinδ)B——沥青砂浆B的车辙因子（kPa(G∗/sinδ)NB——新沥青的车辙因子（kPa）；c——方程回归系数；d——方程回归系数。7.1.5按式（9）计算原样混合沥青的G∗/sinδ,精确至0.1。……………式中：(G∗/sinδ)A——沥青砂浆A的车辙因子（kPa(G∗/sinδ)BB——混合沥青的车辙因子（kPa）。7.1.6根据两个温度下测定的原样沥青砂浆A的车辙因子以及公式（9）算得的两个温度下的原样混合沥青的车辙因子，按式（10）计算原样混合沥青的高温连续PG分级。THM,1=T1+…………………7T/CCTAS144—2024式中：THM,1——原样混合沥青的高温连续PG分级(℃);M1,0——试验温度T1时混合沥青的车辙因子对数（kPaM2,0——试验温度T2时混合沥青的车辙因子对数（kPa）。7.1.7按照公式（8）-公式（10）计算混合沥青RTFO老化残留物的高温连续PG分级THM,2，取THM,1、THM,2中较低值作为混合沥青的高温连续PG分级。7.2.1根据沥青的BBR试验中获得的试验数据，按式（11）计算新沥青基于S的低温连续PG分级，精确至0.1℃。TL,1=T3+……式中：TL,1——新沥青基于S的低温连续PG分级(℃);T3——第一个低温性能试验温度(℃);T4——第二个低温性能试验温度(℃);Rs,2——S分界值的对数，分界值取300MPa（MPa）R1,2——试验温度T3时新沥青S的对数（MPa）；R2,2——试验温度T4时新沥青S的对数（MPa）。7.2.2按式（12）计算新沥青基于m值的低温连续PG分级，精确至0.1℃。TL,2=T3+……式中：TL,2——新沥青基于m值的低温连续PG分级(℃);Rs,3——m值分界值，取0.3；R1,3——低温性能试验温度T3时新沥青的m值；R2,3——低温性能试验温度T4时新沥青的m值。7.2.3取TL,1、TL,2中较大值作为新沥青的低温连续PG分级。7.2.4按式（13）确定不同温度下的沥青砂浆B刚度S-新沥青刚度S的双对数方程式的回归系数c和d，精确至0.01。logSB=clogSNB+d……（13）式中：SB——沥青砂浆B的刚度S（MPaSNB——新沥青的刚度S（MPa）；7.2.5按式（14）计算混合沥青的刚度S，精确至0.1。………式中：SA——沥青砂浆A的刚度S（MPaSBB——混合沥青的刚度S（MPa）。8T/CCTAS144—20247.2.6根据两个温度下测定的沥青砂浆A的刚度S以及公式（14）算得的两个温度下的混合沥青的刚度S，按式（15）计算混合沥青基于刚度S的低温连续PG分级。TLM,1=T3+…………………式中：TLM,1——混合沥青基于刚度S的低温连续PG分级(℃);S1,2——T3时混合沥青的刚度S的对数（MPa）；S2,2——T4时混合沥青的刚度S的对数（MPa）。7.2.7按式（16）确定不同温度下的沥青砂浆B的m值-新沥青m值方程式的回归系数c’和d’，精确至0.01。mB=C'mNB+d'…………（16）式中：mB——沥青砂浆B的m值；mNB——新沥青的m值；c'——方程回归系数；d'——方程回归系数。7.2.8按式（17）计算混合沥青的m值，精确至0.1。mBB=……………（17）式中：mA——沥青砂浆A的m值；mBB——混合沥青的m值。7.2.9根据两个温度下测定的沥青砂浆A的m值以及公式（17）算得的两个温度下的混合沥青m值，按式（18）计算混合沥青基于m值的低温连续PG分级。TLM,2=T3+……式中：TLM,2——混合沥青基于m值的低温连续PG分级(℃);m1,2——T3时混合沥青的m值；m2,2——T4时混合沥青的m值。7.2.10取TLM,1、TLM,2中较大值作为混合沥青的低温连续PG分级。7.3任意配比新旧混合沥青的连续PG分级7.3.1PG等级变化率（GCR）7.3.1.1按公式（19）计算沥青的高温PG等级变化率：GCRH=…………式中：GCRH——混合沥青中旧沥青含量每变化1%，沥青高温PG等级产生的改变量(℃/%RAP%——混合沥青的旧沥青含量（%TH,BB——混合沥青的高温连续PG分级(℃);TH,NB——新沥青的高温连续PG分级(℃)。9T/CCTAS144—20247.3.1.2按公式（20）计算沥青的低温PG等级变化率：GCRL=…………式中：GCRL——混合沥青中旧沥青含量每变化1%，沥青低温PG等级产生的改变量(℃/%TL,BB——混合沥青的低温连续PG分级(℃);TL,NB——新沥青的低温连续PG分级(℃)。7.3.2任意配比新旧混合沥青连续PG分级7.3.2.1按公式（21）计算任意旧沥青含量的混合沥青的高温连续PG分级：TH,RB=TH,NB+GCRHRAP%……（21）式中：TH,RB——任意旧沥青含量的混合沥青的高温连续PG分级(℃)。7.3.2.2按公式（22）计算任意旧沥青含量的混合沥青的低温连续PG分级：TL,RB=TL,NB+GCRLRAP%……（22）式中：TL,RB——任意旧沥青含量得混合沥青的低温连续PG分级(℃)。8允许误差8.1重复性试验连续PG分级重复性试验相对允许误差应不超过表4和表5的要求。8.2再现性试验连续PG分级再现性试验相对允许误差应不超过表4和表5的要求。表4连续PG分级重复性和再现性试验相对允许误差36表5低温PG重复性和再现性允许误差值36T/CCTAS144—20249试验报告9.1试验项目名称和执行标准9.2样品的编号、名称、产地和规格9.3接样日期、样品描述9.4试验日期、仪器设备的名称、型号及编号9.5高温PG等级9.5.1试验日期、操作人员、试验名称、试验材料、项目编号、试件编号。9.5.2新沥青高温DSR试验的试验温度、G∗/sinδ和高温连续PG分级。9.5.3沥青砂浆A和沥青砂浆B高温DSR试验的试验温度和G∗/sinδ。9.5.4混合沥青的G∗/sinδ和高温连续PG分级。9.5.5高温GCR值。9.5.6旧沥青的高温连续PG分级。9.6低温PG等级9.6.1试验日期、操作人员、试验名称、试验材料、项目编号、试件编号。9.6.2新沥青低温BBR试验的试验温度、S和m值以及低温连续PG分级。9.6.3沥青砂浆A和沥青砂浆B低温BBR试验的试验温度、S和m值。9.6.4混合沥青的低温连续PG分级。9.6.5低温GCR值。9.6.6旧沥青的低温连续PG分级。T/CCTAS144—2024（资料性）混合沥青连续PG分级计算示例