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美国开发手持式“沥青指纹”测试设备和方法

发表日期:2019年07月31日      文章来源:road and bridge construction market      浏览次数:      打印本文 打印本文      文章收藏

FUJIE ZHOU,博士 和KELLY WEST,PMP / 2019年7月3日

美国开发手持式“沥青指纹”测试设备和方法

近年来,美国许多运输机构开始注意到新建沥青路面的过早损坏,如低温、中温开裂,集料与沥青的粘附性不足,沥青结合料粘结差等问题。 怀疑粘合剂中过量使用 re-refined engine oil bottoms(REOB)可能导致问题,Texas DOT(TxDOT)与德克萨斯A&M运输研究所(TTI)的材料和路面部门签订合同,通过研究试图找到有效和准确的测试方法,以确保沥青结合料质量达到可接受的水平。

TTI研究人员首先对30年的REOB对沥青粘合剂,沥青混合料和密封涂层性能影响的文献进行了回顾,结果发现几十年来REOB一直用于粘合剂改性。研究工程师Fujie Zhou表示,TTI项目负责人表示:“我们需要尽一切努力确保TxDOT购买的沥青粘合剂不会有污染物,这可能会对路面的性能产生负面影响,并且规格准确合理”。

通过广泛是对多种粘合剂和REOB来源的实验室测试分析,该团队随后开发并验证了科学方法,以检测和量化沥青粘合剂使用的REOB的量。在整个项目过程中进行的实验室测试证实,按总粘合剂的重量添加超过5%的REOB会对沥青混合料的抗车辙和抗裂性产生负面影响。

该项目中开发的新实验室测试方法需要在简单的过程中使用手持式或台式X射线荧光(XRF)仪器。XRF光谱法是一种分析方法,用于确定材料的化学成分,无论其形式如何(固体,液体等)。XRF有时也可用于确定层和涂层的厚度和组成。XRF测试检测一些关键元素的存在和强度 - 例如钙(Ca),铜(Cu),钾(K),钼(Mo),锌(Zn)和磷(P) ,揭示是否REOB存在并估计被测试的粘合剂中的量。

美国开发手持式“沥青指纹”测试设备和方法

“该方法快速,准确,无损,通常只需要最少的样品制备,”TTI研究团队的主要成员Pravat Karki博士说”。XRF分析的精确度和可重复性非常高,这几乎就像采取沥青粘合剂的指纹 "Fingerprinting Asphalt",测量后的分析时间只有几秒钟。

使用手持式XRF可以检查作业现场的粘合剂质量,这比在实验室中测试更有效,因为使用台式XRF需要更多时间。但是,这种方法仍然很有价值,作为手持选项的后续工作,还需要进一步分析。此外,使用XRF分析可以节省TxDOT和州的成本。


About the Author

Zhou is Senior Research Engineer and Program Manager of Pavement Materials Chemistry at Texas Transportation Institute. West is Publication Services Manager and Technical Writer/Editor with TTI Communications.



TAGS: 手持式“沥青指纹”测试设备 手持式XRF

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