在瀝青混合料路用性能檢測中,凍融劈裂試驗(yàn)是評價瀝青混合料抗水損害能力的核心試驗(yàn),而試樣真空密封處理是決定試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵前置環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)人工密封方法存在真空度波動大、密封合格率低等問題,經(jīng)常導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差,無法滿足現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程的要求。瀝青混合料全自動真空密封儀的出現(xiàn),解決了凍融劈裂試驗(yàn)的密封痛點(diǎn),已經(jīng)成為各級瀝青檢測試驗(yàn)室的標(biāo)配設(shè)備,本文就從應(yīng)用場景出發(fā),解析這款設(shè)備的核心價值。
按照J(rèn)TG 3432-2024《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》T 0729-2024瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)的要求,凍融循環(huán)前需要將馬歇爾試件放入密封袋,抽真空至97.3kPa~98.7kPa并保持15min,隨后注入水進(jìn)行飽水。真空度偏差超過范圍,會直接導(dǎo)致試件飽水程度不足或過度,最終凍融劈裂強(qiáng)度比結(jié)果偏差超過10%,直接影響對瀝青混合料抗水損害性能的評定。
傳統(tǒng)人工密封采用手動真空泵抽氣,靠真空表人工讀數(shù),無法穩(wěn)定維持真空度,封口采用手動電熨斗加熱,壓力和溫度不穩(wěn)定,經(jīng)常出現(xiàn)封口漏氣,試驗(yàn)進(jìn)行到一半就出現(xiàn)泄壓進(jìn)水不均,整批試樣報廢,需要重新制樣,浪費(fèi)大量時間和材料。而全自動真空密封儀從抽真空到封口全流程自動化控制,解決了這些痛點(diǎn)。
主流的全自動真空密封儀配備高精度壓電式真空傳感器,采用PID閉環(huán)控制算法,能夠?qū)⒄婵斩确€(wěn)定控制在設(shè)定值的±1kPa范圍內(nèi),規(guī)程要求的97.3kPa~98.7kPa范圍,不會出現(xiàn)人工抽氣的真空度波動問題。某省級交通檢測中心對比試驗(yàn)顯示:使用人工密封時,10組平行試件真空度的變異系數(shù)為7.2%,凍融劈裂強(qiáng)度比的變異系數(shù)為8.6%;使用全自動真空密封儀后,真空度變異系數(shù)降至0.8%,凍融劈裂強(qiáng)度比的變異系數(shù)降至1.9%,數(shù)據(jù)重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)要求。
全自動設(shè)備采用一體化加熱壓合機(jī)構(gòu),加熱溫度和壓合壓力可設(shè)定恒定值,針對不同厚度的密封袋都能實(shí)現(xiàn)均勻熔接,不會出現(xiàn)虛封、漏封問題。根據(jù)多家試驗(yàn)室的使用統(tǒng)計(jì),全自動真空密封儀的一次密封合格率穩(wěn)定在99.5%以上,幾乎不會因?yàn)槊芊鈫栴}導(dǎo)致試驗(yàn)返工,大幅降低了試驗(yàn)成本和時間浪費(fèi)。
當(dāng)前主流機(jī)型一次可同時密封3~4個標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件,整個抽真空、保壓、密封流程僅需8分鐘,相較于人工密封單批次30分鐘的時長,效率提升3倍以上,能夠適配第三方檢測機(jī)構(gòu)批量檢測的需求,不會因?yàn)槊芊猸h(huán)節(jié)拖慢試驗(yàn)進(jìn)度。
針對凍融劈裂試驗(yàn)的密封處理,操作需要注意三個核心要點(diǎn):一是裝樣時試樣要距離袋口至少5cm,避免試樣上的雜質(zhì)沾污袋口影響密封效果;二是真空度必須設(shè)定為98kPa,保壓時間設(shè)置為15分鐘,滿足規(guī)程要求;三是密封完成后要取出試樣輕晃檢查,確認(rèn)無漏氣后再進(jìn)行下一步飽水處理。
凍融劈裂試驗(yàn)作為瀝青混合料必檢項(xiàng)目,對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求,全自動真空密封儀從源頭解決了密封環(huán)節(jié)的痛點(diǎn),保障了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,已經(jīng)成為瀝青檢測試驗(yàn)室的核心設(shè)備,也推動了瀝青混合料檢測的自動化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。
瀝青混合料空隙率是評價瀝青混合料壓實(shí)程度、判斷路用性能的核心指標(biāo),按照現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程,采用表干法測定空隙率時需要對試件進(jìn)行真空飽水預(yù)處理,而真空密封處理是保障飽水過程符合標(biāo)準(zhǔn)要求的關(guān)鍵。本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)講解全自動真空密封儀在瀝青混合料空隙率測定中的應(yīng)用方法和技術(shù)要點(diǎn),為一線檢測人員提供參考。
表干法測定瀝青混合料空隙率的核心步驟是:先測定試件的干重,隨后對試件進(jìn)行真空飽水,測定試件的表干重和水中重,最后通過公式計(jì)算空隙率。真空處理的作用是抽出試件內(nèi)部連通空隙中的空氣,讓水充分進(jìn)入空隙,保障后續(xù)重量測定準(zhǔn)確。如果真空度不足,空氣抽不干凈,飽水不充分,就會導(dǎo)致表干重測定偏小,最終空隙率計(jì)算結(jié)果偏大,錯誤評定瀝青混合料的壓實(shí)質(zhì)量。
傳統(tǒng)人工真空密封方法很難穩(wěn)定控制真空度,經(jīng)常出現(xiàn)真空度不合格的問題,導(dǎo)致空隙率測定結(jié)果偏差,全自動真空密封儀能夠穩(wěn)定控制真空度,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化密封處理,從源頭保障空隙率測定結(jié)果準(zhǔn)確。
將瀝青混合料馬歇爾試件或芯樣在105℃烘箱中烘干至恒重,冷卻至室溫后稱取干燥試件的空中質(zhì)量,選擇尺寸適配的密封袋,將試件放入密封袋,注意不要劃破密封袋,袋口保持干凈無雜質(zhì)。打開全自動真空密封儀電源,預(yù)熱10分鐘,檢查真空泵油位在正??潭染€范圍內(nèi),設(shè)定真空度為98kPa,保壓時間為30s,密封溫度為200℃。
將密封袋袋口平整放入設(shè)備的密封槽,關(guān)好設(shè)備密封艙門,啟動自動程序,設(shè)備自動啟動真空泵抽真空,真空傳感器實(shí)時監(jiān)測艙內(nèi)真空度,達(dá)到設(shè)定值后自動進(jìn)入保壓計(jì)時,計(jì)時結(jié)束后自動啟動加熱密封,完成密封后設(shè)備自動破真空,艙門解鎖,取出密封好的試件。
將密封好的試件放入真空飽水槽,按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程完成后續(xù)飽水過程,最后測定表干重和水中重,計(jì)算空隙率。
第一,不同尺寸的試件要選擇對應(yīng)規(guī)格的密封袋,大尺寸芯樣要使用大規(guī)格密封袋,不要強(qiáng)行拉扯袋口,避免密封前出現(xiàn)破損漏氣;第二,設(shè)備要定期校準(zhǔn)真空度,一般每6個月校準(zhǔn)一次,避免傳感器漂移導(dǎo)致真空度偏差,影響試驗(yàn)結(jié)果;第三,如果抽真空過程中設(shè)備報警真空度不達(dá)標(biāo),要及時檢查密封艙門是否關(guān)緊、密封袋是否破損,排除故障后再重新啟動試驗(yàn)。
在瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量控制中,空隙率測定的準(zhǔn)確性直接影響對壓實(shí)質(zhì)量的判斷,采用全自動真空密封儀進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化密封處理,能夠有效提升空隙率測定的準(zhǔn)確性,避免結(jié)果偏差,幫助工程技術(shù)人員精準(zhǔn)把控瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量,保障瀝青路面施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。
隨著公路工程試驗(yàn)檢測的標(biāo)準(zhǔn)化和自動化發(fā)展,越來越多的瀝青檢測試驗(yàn)室開始采購瀝青混合料全自動真空密封儀,替代傳統(tǒng)人工密封方法。面對市場上不同規(guī)格、不同配置的設(shè)備,很多用戶不知道該如何選型,也不清楚日常維護(hù)保養(yǎng)的要點(diǎn)。本文結(jié)合行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了全自動真空密封儀的選型要點(diǎn)和日常維護(hù)保養(yǎng)方法,幫助用戶選到合適的設(shè)備,延長設(shè)備使用壽命。
真空度控制精度是決定密封質(zhì)量的核心參數(shù),選型時一定要選擇真空度控制精度不低于±2kPa的設(shè)備,可調(diào)范圍要覆蓋0~100kPa,滿足不同試驗(yàn)的要求,JTG 3432-2024規(guī)程要求真空度在97.3kPa~98.7kPa,精度不夠的設(shè)備無法滿足要求,會導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差。優(yōu)先選擇配備進(jìn)口壓電式真空傳感器的設(shè)備,靈敏度高,穩(wěn)定性好,使用壽命長。
不同試驗(yàn)室的檢測量不同,選型時要根據(jù)自身批量檢測需求選擇:中小型施工企業(yè)試驗(yàn)室,日均檢測量在5批次以內(nèi),可以選擇一次可密封2~3個試件的機(jī)型,性價比更高;第三方檢測機(jī)構(gòu)、大型甲級試驗(yàn)室,日均檢測量超過10批次,要選擇一次可密封3~4個試件,甚至支持連續(xù)上料的機(jī)型,提升檢測效率,滿足批量檢測需求。
一定要選擇符合JTG 3432-2024最新試驗(yàn)規(guī)程要求的設(shè)備,設(shè)備要有完整的計(jì)量校準(zhǔn)證書,檢測結(jié)果可用于工程驗(yàn)收和第三方檢測報告,避免采購不合規(guī)設(shè)備導(dǎo)致檢測結(jié)果不被認(rèn)可。同時要檢查安全配置:必須配備超壓報警、過溫保護(hù)、艙門鎖定保護(hù),避免操作過程中發(fā)生安全事故。
做好日常維護(hù)保養(yǎng),不僅能保障設(shè)備檢測精度,還能延長設(shè)備使用壽命,降低使用成本,核心保養(yǎng)要點(diǎn)有四個:
真空泵是抽真空的核心部件,日常保養(yǎng)要注意:每100工作小時檢查一次真空泵油位,油位低于刻度線要及時補(bǔ)充專用真空泵油,每運(yùn)行500小時更換一次真空泵油,避免油液變質(zhì)導(dǎo)致真空泵抽氣效率下降,真空度上不去。如果長期不使用設(shè)備,要將真空泵油排出,清潔泵體后封存,避免油液凝固堵塞泵體。
真空傳感器的精度會隨著使用時間漂移,因此每6個月要送計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)一次,確保真空度顯示準(zhǔn)確,避免因?yàn)閭鞲衅髌顚?dǎo)致真空度控制不合格,影響試驗(yàn)結(jié)果。如果發(fā)現(xiàn)真空度顯示異常,要及時校準(zhǔn)或更換傳感器。
每次完成密封試驗(yàn)后,要待加熱機(jī)構(gòu)冷卻,清理密封槽內(nèi)殘留的密封材料碎屑和熔渣,避免殘?jiān)绊懴麓蚊芊獾钠秸?,?dǎo)致密封不嚴(yán)漏氣。如果密封刀頭出現(xiàn)粘連,要用細(xì)砂紙輕輕打磨清潔,不要用硬質(zhì)工具刮傷刀頭,避免影響密封效果。
如果設(shè)備長期不用,要切斷電源,將艙門打開保持通風(fēng),避免密封艙內(nèi)潮濕發(fā)霉,清理設(shè)備表面的灰塵和污漬,將設(shè)備放在干燥通風(fēng)的試驗(yàn)室環(huán)境中,避免潮濕環(huán)境腐蝕電路和部件。
選型合適的設(shè)備,做好日常維護(hù)保養(yǎng),能夠讓瀝青混合料全自動真空密封儀長期保持穩(wěn)定的性能,為試驗(yàn)室檢測提供可靠的支撐,降低設(shè)備故障率,延長使用壽命,為用戶創(chuàng)造更大的價值。
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