新试验规程系列之——沥青混合料成分试验

更新时间：2026-05-20

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新试验规程系列之

沥青混合料成分试验

本章内容相当于新试验规程中第27章的内容。测试沥青混合料中的沥青含量是一项非常重要的测试，目前的测试设备主要有燃烧炉和抽提仪两种。其中，燃烧炉主要用于施工过程中控制沥青混合料中的沥青含量，由于燃烧过程中沥青燃烧殆尽，集料也会因燃烧产生破损，影响性能，所以测试后的材料一般不用于更多的性能分析。而抽提仪基于三氯乙烯浸泡和离心分离的原理将混合料中分离成沥青，矿粉和集料（三氯乙烯也对沥青性能有影响，但一般忽略），分离后的结果可以用于沥青和集料的更多性能测试，尤其是在再生和老化研究中应用广泛。

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燃烧法沥青含量测试仪

标准：T0735 | EN 12697-39 | AASHTO T308 | ASTM D6307 品牌：CONTROLS 型号：75-PV8005

图1：燃烧法沥青含量测试仪

CONTROLS的BITUMAX燃烧炉是近年升级过的全新版本，属于对流燃烧式燃烧炉，燃烧室的最高温度可达650℃，后燃烧的最高温度可达950℃，用户可以根据需求自由设

置温度。这种优于试验标准要求的能力，覆盖了不同材质沥青混合料的测试需求。

作为一款数字时代的新产品，BITUMAX燃烧炉配备了一块7英寸的彩色触摸屏，通过图形化试验软件进行试验操作。用户可以自由设置试验参数，浏览试验数据，打印或导出试验数据等。此外，用户还可以连接外置天平，计算机，连接外置打印机（在试验后自动打印试验报告或打印试验曲线），联网将数据上传至云端等操作。

燃烧温度

按照规范要求，对流式燃烧炉的温度应该至少可调到（482±5）℃和（538±5）℃并保持稳定。这款新型75-PV8005能够提供最高650℃的燃烧温度（后燃烧室温度最高950℃），用户可选择内置的欧盟标准或美国标准进行试验，也可根据中国规范的要求在自定义程序中自行修改参数。

图2：试验方法选择和参数设置界面

彩色触摸屏控制和数据显示

燃烧炉底部的前面板配备了一块7英寸（800×480像素）的彩色触摸屏，试验过程中的各种参数（燃烧室温度，后燃烧室温度，总质量，质量损失，质量损失速率，沥青含量和时间等参数）实时显示，同时能够实时生成试验曲线。

图3：软件数据显示界面

称重系统

燃烧炉内部配备了1台量程为10kg，分辨率0.1g，重复性±0.1g的电子天平。如需更高等级称重能力，可通过RS-232通讯方式连接外置高精度电子天平。

图4：内置电子天平和试样篮

抽提法

燃烧法在测定沥青混合料中掺加有纤维或橡胶粉(干法施工)等易燃烧的掺加剂时需慎用，这是由于掺加剂本身的燃烧特性，导致在燃烧过程中质量会损失一部分，最终将影响沥青用量的测定结果。除此以外，按照新试验规程应用指南的建议，燃烧法也应该使用抽提法进行标定。因此，沥青抽提仪是每个沥青实验室都应该的试验设备。

抽提法设备一般分为3个主要流程：

清洗流程（筛塔或滚筒）
使用溶剂浸泡沥青混合料，将集料表面的沥青溶解，在此过程中因为原理不同辅之以超声波、机械振动、旋转、加热等方法，提高溶解效率。
离心流程
通过离心机从清洗流程流出的混合液中分离出填料并进行烘干。
回收流程
离心室流出的溶剂和沥青的混合液进入回收室，低沸点的溶剂在此时因加热变为蒸汽，与沥青分离，此蒸汽在经过冷暖管路后再次液化成为溶剂，从而实现了循环利用。分离出的沥青则用于进一步的性能试验。

抽提法经过数十年发展，目前市场上共有3代产品以及其变化的形式在销售和使用。

第1代，离心式
第2代，筛塔式
第3代，滚筒式

图5：沥青抽提仪的透视图

表1：沥青抽提仪的不同形式

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第2代全自动沥青抽提仪（筛塔式）

标准：T0722 | EN 12697-1 | ASTM D2172

品牌：CONTROLS 型号：75-B0005

图6：筛分式全自动沥青抽提仪

传统的筛塔式全自动沥青抽提仪一般随机配备一组4个直径200mm的筛子（最多可以容纳7个），筛子的孔径可以按照用户的要求进行选择，但最重要的孔径是0.075mm的筛子，用于确保与溶剂和沥青一起进入离心室的只有中国标准0.075mm以下的矿粉。试验后残留在筛子中的集料建议进一步烘干和筛分得到准确的结果。

筛塔式全自动沥青抽提仪的缺陷之一在于试验过程中有三氯乙烯溶剂气味的挥发，以及振动，离心时较大的噪音。一般情况下，用户都需要在实验室内配备通风柜。同时，溶剂蒸汽的冷凝需要冷却水，可以考虑配备外置冷却循环系统或外接自来水源。

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第2代全自动沥青抽提仪（筛塔改良式）

标准：T0722 | EN 12697-1 | ASTM D2172

品牌：科技筑安型号：BM-004

图7：改进筛分式全自动沥青抽提仪

第2代筛塔改良式的设计是在第3代滚筒式设备应用多年后出现的，其原因在于：第3代全封闭式的滚筒式沥青抽提仪解决了溶剂刺激性气味排放的问题，但与此同时出现了管路易堵塞的问题。相比之下，第2代筛塔式设计则几乎很少发生这种问题。因此，我们综合第2代和第3代产品的设计优点，基于第2代筛塔式设备的工作原理，对其进行改进，得到了这款产品。

这种全新改进的设计方案，相较于传统的筛塔式设计，具有以下的进步：

筛塔密封，实现了抽提循环流程的全封闭设计，避免溶剂刺激性气味的溢出。
筛塔加热，用户可以直接在抽提结束后从筛网中得到干燥的集料，直接用于级配分析和称重。
减少堵塞。溶剂、沥青和填料的混合液从筛网组底部以近乎直线的管路流入离心室，同时辅之以机械振动，消除了在此环节发生管路堵塞的可能性。

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第3代全自动沥青抽提仪（滚筒式）

标准：T0722 | EN 12697-1 | ASTM D8159

品牌：CONTROLS 型号：75-PV50A35

图8：滚筒式全自动沥青抽提仪

20多年，欧盟开始加强对实验室环保的要求，传统的筛塔式沥青抽提仪因为在使用过程中溶剂会产生刺激性气味，威胁试验人员的身体健康。所以，面临全面禁用的风险。但是，沥青混合料的抽提试验又是道路工程研究和实践绕不开的，所以，各大试验仪器制造商开始开发“全密封的环保型沥青抽提仪"，滚筒式设计应运而生。

图9：清洗筛筒

筛塔式抽提仪的工作原理

在于溶剂分解沥青混合料工作区的设计类似于家用的“滚筒洗衣机"，图9中外侧是孔径0.075mm筛网，沥青、溶剂和矿粉的混合液穿透筛网进入离心室进行矿粉提取。溶剂喷射到滚筒内浸泡沥青混合料时，设备还可以开启超声波振动和加热功能，加快沥青的溶解速度，同时在试验完成后直接得到烘干的集料。我们还可以通过清洗舱上的玻璃窗观察溶剂的颜色来判断沥青溶解的进度。

图10：可旋转角度的控制器

彩色触屏控制器和图形化软件

滚筒式全自动沥青抽提仪配备了7英寸的彩色触屏控制器，内置将整个试验流程图像化的操作软件，用户可以非常直观的了解到整个试验循环的工作状态，当前的抽提进度，剩余试验时间等信息。

自由设置试验时间

图11：抽提周期设置界面

整个系统的工作方式共有3种类型：Washing清洗，Rising冲洗和Drying烘干。其中Rising功能主要用于对循环管路进行冲刷清洗，与Washing的区别在于不喷洒溶剂，不启动超声波功能。用户可以自行根据材料的清洗难度（通过玻璃窗观察）来设置和调整清洗周期的数量。针对不同溶剂类型（四氯乙烯，三氯乙烯或二氯甲烷），仪器内置了不同的温度参数和时间参数，用户可根据实际情况进行调整。

沥青快速取样

图12：沥青快速取样接口和旋转蒸发烧瓶

如果用户迫不及待的希望快速得到回收沥青用于性能试验。可以选购沥青的快速取样接口和旋转蒸发烧瓶，这样可以在沥青和溶剂没有分离前就直接从废液罐中提取沥青和溶剂的混合物到烧瓶中，烧瓶可以直接安装到旋转蒸发仪中进行旋转蒸发，从而得到最终用于性能试验的纯净沥青.

自动计算沥青含量

图13：在内置电子天平上进行称重

沥青抽提仪的用途除了回收沥青用于性能试验，回收矿料和集料用于筛分确定级配外，测试沥青混合料中的沥青含量也是其主要用途之一。如果用户的预算充足，可以考虑选购内置的电子天平（量程10kg，分辨率0.1g），这样就可以使用软件中自动计算沥青含量的功能.

外置冷却循环系统

图14：75-PV5X145冷却循环系统

滚筒式的全自动沥青混合料抽提仪必须配备外置冷却循环系统，提供温度10℃-15℃，流速≥10L/min，压力＞1bar的冷却水，用于冷凝溶剂蒸汽。可以选购厂家推荐的75-PV5X145原装冷水机，也可以在当地购买符合技术规格要求的设备。

END

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