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T0630-2025沥青压力加热老化试验(PAV法)

关键字: T0630-2025沥青压力加热老化试验(PAV法) 日期: 2025-10-3 23:47:48 点击 21465 次

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T0630-2025沥青压力加热老化试验(PAV法)

1 目的与适用范围
1.1 本方法采用高温和压缩空气在压力容器中对沥青进行加速老化，以模拟沥青在道路使用过程中发生的氧化老化，用来评价其抗氧化老化能力。
1.2 本方法适用于道路石油沥青、聚合物改性沥青，或稀释沥青、乳化沥青的残留物。
2 仪具与材料
2.1 压力老化试验仪(PAV):主要由压力容器、压力控制设备、温度控制设备、压力和温度测量设备等组成，结构示意图如图T0630-1所示。图T0630-1压力老化试验仪(PAV)
1-压缩空气瓶；2-压力调节器；3-针阀；4-压力计；5-安全膜；6-压力缓释阀；7-减压阀；8-针阀；9-铂电阻；10-压力容器；11-温度控制；12-快断开关
2.1.1 压力容器：可在压力2.1MPa±0.1MPa和温度90~110℃长期使用的不锈钢容器，其内可容纳一个由10个支架和不少于3个支撑架组成的盘架，其结构示意图如图T0630-2所示。盘架上可水平放置10个盛样盘，盛样盘应方便从支架中取出；支架可拆卸，整个盘架可方便从容器中取出或放入其中。图T0630-2压力容器(PAV)内部结构1-盛样盘和支架；2-与试样表面净距≥10mm;3-温度传感器连接温度记录仪；4-与壁净距≥10mm;5-与传感器净距≥5mm;6-支撑点(支撑架与容器的接触点),不少于3个；a-为各层支架顶面至支撑点的垂直距离，每层均分别测定其支架至各支撑点距离，其差值控制在±0.5mm,以保证每层盛样盘水平；b-与压力容器顶壁净距≥10mm;c-相邻支架净距≥12mm
2.1.2 压力控制设备：包括减压阀、压力调节器和放气阀。减压阀，防止容器中的压力超过容器的设计压力；在老化过程中容器中压力应不超过2.5MPa。压力调节器，压力控制精度为±0.02MPa, 在老化过程中，使容器的压力控制在2.1MPa±0.1MPa。放气阀，老化试验结束后，在8～15min内将容器中压力从2.1MPa慢速减至大气压力。
2.1.3 温度控制设备：可以带有温度控制系统的压力容器或采用强制鼓风烘箱，具有足够的空间容纳压力容器，且能够将压力容器加热到90～110℃温度范围，控温精度为±0.5℃。当压力容器放入温度控制系统中后，不施加压力条件下2h内使压力容器内部温度达到平衡、回升至老化温度±20℃内。
2.1.4 温度测量设备：可放置在压力容器中的耐热的铂电阻温度传感器，控温精度±0.1℃。温度传感器连接到温度记录仪，可以记录整个老化过程中温度，精确至0.1℃。
2.1.5 压力计：测量精度为±0.02MPa。
2.2 盛样盘：内径140mm、深度9.5mm±1.0mm的不锈钢盛样盘，其应符合本规程T0609中2.2要求。
2.3 天平：最大称量2000g,感量0.01g。
2.4 压缩空气：商业瓶装或同性质的压缩空气。
2.5 电热鼓风干燥箱：最大加热温度不小于200℃的烘箱，控温精度±3℃。烘干能力不小于25g/h。烘干能力验证方法：清空烘箱，1L玻璃烧杯盛500g(起始水温为20℃± 1℃)放入烘箱，在105℃±5℃烘干4h,计算每个小时水质量损失。应检验烘箱中各支撑架的四角及中部。
2.6 真空干燥器：能够加热至180℃,温控精度±5℃,负压可达15kPa±2.5kPa。真空干燥器应配备温度传感器和压力计，精度分别为±1℃和±0.5kPa。
2.7 灌样容器：带柄、深底的瓷坩埚或不锈钢锅，容积约250mL。
2.8 其他：圆形水平仪等。
3 方法与步骤
3.1 准备工作
3.1.1 试验设备的标定。
(1) PAV 的温度传感器和压力计：至少6个月标定一次。
(2) 真空干燥器的温度计和压力计：至少6个月标定一次。
(3) 盘架水平检查：将盘架水平放置，采用圆形水平仪检验各层支撑架顶部的水平度；然后将盘架放入压力容器中，采用同样方法检测水平度。
(4) 标定加压升温幅值：将盘架水平连同空盛样盘放入压力容器中，按正常试验程序开始加热压力容器，当温度达到试验温度-10℃范围内时，开始加压，检查加压后升温幅值；测定3次取平均值。
  注：加压升温幅值一般为5~20℃。对于内嵌一体化控制的PAV设备，不需要标定加压升温幅值。
3.1.2 试验温度的确定。
(1)压力加热老化的标准试验温度可分为90℃、100℃和110℃三个条件。
(2)试验温度一般根据沥青样品预期的PG 等级进行确定。当无法确定沥青预期的 PG等级时，可选定100℃作为试验温度。
3.1.3 试样的准备。
(1) 按本规程T0602的方法准备沥青试样，再按本规程T0610旋转薄膜加热老化试验，将8个盛样瓶残留物刮人预热至约163℃的灌样容器内，然后搅拌均匀。将已称质量的干燥盛样盘放在天平上，立即通过金属勾等从灌样容器向盘中加入50g±0.5g热沥青。
  注：若旋转薄膜加热后残留物不能及时进行试验，可将灌样容器沥青带盖自然冷却储存。再次利用时，将灌样容器带盖置于加热装置或干燥烘箱中加热至充分流动，搅拌后开始灌样。加热温度应满足本规程T0602中3.2.3要求。但应在报告中予以说明。
  注：对于黏度较高的改性沥青，如高弹改性沥青、橡胶沥青，可采用175℃代替163℃进行试验，并在报告中说明。
(2) 将盘架放入压力容器中，按照选定的试验温度，按照压力老化试验仪的操作要求进行预加热。
(3) 当盛样盘中注入沥青后尽快进行加热老化试验。
  注：一般预热温度为试验温度。对于温控设备采用强制鼓风烘箱时，可采用试验温度+10～15℃ 作为预热温度，以减少预热结束后取放盛样盘的降温，加快放入试样后压力容器的温度平衡，但也有发现由于散热慢、压力容器的温度难以降温至试验温度的情况。
3.2 试验步骤
3.2.1 当压力老化试验仪完成预热后，将压力容器打开，迅速取出盘架，快速放上盛样盘，空架槽可不放空盛样盘。然后将盘架连同盛样盘放入压力容器中，关闭、锁紧压力容器。
  注：不同样品的盛样盘可以同时进行压力老化试验。
3.2.2 设定试验温度，按照压力老化试验仪操作说明操作，开始老化试验。当压力容器内部的温度达到试验温度-标定加压升温幅值时，施加2.1MPa±0.1MPa的空气压力，并开始计时。若2h内未达到加压的温度条件，则中断试验，试样废弃。
  注：对于内嵌一体化控制的PAV设备，设置试验温度后，按键自动进行老化试验，此时不需要确认施加空气压力的起点温度。
3.2.3 保持压力容器内的温度和空气压力恒定，压力加热20h±10min。
3.2.4 到规定的老化时间后，开启减压阀，使压力老化容器(PAV)内的压力在8~30min减小到与外部大气气压相同。
3.2.5 在老化阶段，加热温度偏离试验温度±1℃的总时间超过60min,或偏离试验温度±5℃的总时间超过10min,或压力偏离2.1MPa±0.2MPa超过30min,则老化过程无效，废弃试样。
3.2.6 打开压力容器，拿出盘架，将盘架中的盛样盘移入预热至168℃±5℃的电热鼓风干燥箱中加热15min±1min,采用刮刀等将各盛样盘中热残留物刮入预热至168℃±5℃灌样容器中。
  注：灌样容器的尺寸应适宜，使注入的沥青残留物厚度为15～40mm。对于黏度较高的改性沥青，如高弹改性沥青、橡胶沥青，可采用175℃代替168℃进行试验，并在报告中说明。
3.2.7 立即将灌样容器放入预热至170℃±5℃真空干燥器中加热15min±1min;然后快速抽真空至负压达到15kPa±2.5kPa,恒压30min±1min。去除压力，拿出灌样容器。若灌样容器试样表面还有气泡，用热小刀予以去除。
  注：对于黏度较高的改性沥青，如高弹改性沥青、橡胶沥青，可采用175℃代替170℃进行试验，并在报告中说明。
3.2.8 去气泡后的沥青残留物缓慢搅拌后，立即借助预热的金属勺等进行逐个试模灌样。
3.2.9 若压力老化加热后不能及时进行残留物的下一步试验，可将灌样容器中沥青带盖自然冷却储存；再次利用时，将灌样容器带盖置于加热装置或干燥烘箱中加热至充分流动，搅拌后开始灌样。加热温度应满足本规程T0602中3.2.3要求，但应在报告中予以说明。
4 报告
4.1 试验项目名称和执行标准。
4.2 样品的编号、名称、产地和规格。
4.3 接样日期、样品描述。
4.4 试验日期，仪器设备的名称、型号及编号。
4.5 老化温度，压力，最高、最低老化温度，总老化时间。
4.6 其他需要说明的情况。
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