壓實(shí)瀝青混合料密度試驗(yàn)表干法

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1、壓實(shí)瀝青混合料密度試驗(yàn)表干法 1 目的與適用范圍 1.1 本方法適用于測(cè)定吸水率不大于2%的各種瀝青混合料試件，包括密級(jí)配瀝青混凝土、瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)和瀝青穩(wěn)定碎石等瀝青混合料試件的毛體積相對(duì)密度和毛體積密度。標(biāo)準(zhǔn)溫度為25±0.5℃。 1.2 本方法測(cè)定的毛體積相對(duì)密度和毛體積密度適用于計(jì)算瀝青混合料試件的空隙率、礦料間隙率等各項(xiàng)體積指標(biāo)。 2 儀具與材料技術(shù)要求 2.1 浸水天平或電子天平：當(dāng)最大稱量在3kg以下時(shí)，感量不大于0.1g；最大稱量3kg以上時(shí)，感量不大于0.5g。應(yīng)有測(cè)量水中重的掛鉤。 2.2 網(wǎng)籃。 2.3 溢流水箱：使用潔凈水，有水位溢流裝置，

2、保持試件和網(wǎng)籃浸入水中后的水位一定。能調(diào)整水溫至25±0.5℃。 2.4 試件懸吊裝置：天平下方懸吊網(wǎng)籃及試件的裝置，吊線應(yīng)采用不吸水的細(xì)尼龍線繩，并有足夠的長(zhǎng)度。對(duì)輪碾成型機(jī)成型的板塊狀試件可用鐵絲懸掛。 2.5 秒表。 2.6 毛巾。 2.7 電風(fēng)扇或烘箱。 3 方法與步驟 3.1 準(zhǔn)備試件。本試驗(yàn)可以采用室內(nèi)成型的試件，也可以采用工程現(xiàn)場(chǎng)鉆芯、切割等方法獲得的試件。當(dāng)采用現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣時(shí)，應(yīng)按照T0710的方法進(jìn)行。試驗(yàn)前試件宜在陰涼處保存(溫度不宜高于35℃)，且放置在水平的平面上，注意不要使試件產(chǎn)生變形。 3.2 選擇適宜的浸水天平或電子天平,最大稱量應(yīng)滿足試件質(zhì)量的要

3、求。 3.3 除去試件表面的浮粒，稱取千燥試件的空中質(zhì)量(ma)、根據(jù)選擇的天平的感量讀數(shù)，準(zhǔn)確至0.1g或0.5g。 3.4 將溢流水箱水溫保持在25±0.5℃。掛上網(wǎng)籃，浸人溢流水箱中，調(diào)節(jié)水位，將天平調(diào)平并復(fù)零，把試件置于網(wǎng)籃中(注意不要晃動(dòng)水)浸水中3~5min，稱取水中質(zhì)量(mw)。若天平讀數(shù)持續(xù)變化，不能很快達(dá)到穩(wěn)定，說明試件吸水較嚴(yán)重，不適用于此法測(cè)定，應(yīng)改用本規(guī)程T0707的蠟封法測(cè)定。 3.5 從水中取出試件，用潔凈柔軟的擰干濕毛巾輕輕擦去試件的表面水(不得吸走空隙內(nèi)的水)，稱取試件的表干質(zhì)量(mf)。從試件拿出水面到擦拭結(jié)束不宜超過5s，稱量過程中流出的水不得再擦拭。

4、 3.6 對(duì)從工程現(xiàn)場(chǎng)鉆取的非干燥試件，可先稱取水中質(zhì)量(mw)和表干質(zhì)量(mf)，然后用電風(fēng)扇將試件吹干至恒重(一般不少于12h，當(dāng)不需進(jìn)行其他試驗(yàn)時(shí),也可用60±5℃烘箱烘干至恒重)，再稱取空中質(zhì)量(ma)。 4 計(jì)算 4.1 按式(T0705-1)計(jì)箅試件的吸水率，取1位小數(shù)。 Sa = mf－ma ×100 (T 0705-1) mf－mw 式中： Sa——試件的吸水率(%)； ma ——干燥試件的空中質(zhì)量(g)； mw——試件的水中質(zhì)量(g)； mf ——試件的表干質(zhì)量(g)。 4.2 按式(T0705-2)及式(T0705-3)計(jì)算試件的毛體積相

5、對(duì)密度和毛體積密度，取3位小數(shù)。 γf = ma (T 0705-2) mf－mw ρf = ma ×ρw (T 0705-3) mf－mw 式中： γf——試件毛體積相對(duì)密度，無量綱； ρf——試件毛體積密度(g/cm3)； ρw ——時(shí)水的密度，取0.9971g/cm3 4.3 按式(T0705-4)計(jì)算試件的孔隙率，取1位小數(shù)。 VV=(1－ γf )×100 (T0705-4) γt 式中： VV——試件的空隙率(%)； γt——瀝青混合料理論最大相對(duì)密度，按4.7的方法計(jì)算或?qū)崪y(cè)得到，無量綱； γf——試件的毛體積相對(duì)密度，無量綱，通

6、常采用表干法測(cè)定；當(dāng)試件吸水率Sa>2%時(shí)，宜采用蠟封法測(cè)定；當(dāng)按規(guī)定容許采用水中重法測(cè)定時(shí)，也可采用表觀相對(duì)密度代替。 4.4 按式(T0705-5)計(jì)算礦料的合成毛體積相對(duì)密度，取3位小數(shù)。 γsb = 100 (T 0705-5) P1 + P2 +…+ Pn γ1 γ2 γn 式中： γsb——礦料的合成毛體積相對(duì)密度，無量綱； P1、P2、…Pn——各種礦料占礦料總質(zhì)量的百分率(%)，其和為100； γ1、γ2…γn——各種礦料的相對(duì)密度，無量綱；采用《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE42—2005)的方法進(jìn)行測(cè)定，粗集料T0304方法測(cè)定；

7、機(jī)制砂及石屑可按T0330方法測(cè)定，也可以用篩出的2.36 ~4.75mm部分按T 0304方法測(cè)定的毛體積相對(duì)密度代替；礦粉(含消石灰、水泥)采用表觀相對(duì)密度。 4.5 按式(T0705-6)計(jì)算礦料的合成表觀相對(duì)密度，取3位小數(shù)。 γsa = 100 (T 0705-6) P1 + P2 +…+ Pn γ'1 γ'2 γ'n 式中： γsa——礦料的合成表觀相對(duì)密度，無量綱； γ'1、γ'2…γ'n ——各種礦料的表觀相對(duì)密度，無量綱。 4.6 確定礦料的有效相對(duì)密度，取3位小數(shù)。 4.6.1 對(duì)非改性瀝青混合料，采用真空法實(shí)測(cè)理論最大相對(duì)密

8、度，取平均值。按式(T0705-7)計(jì)算合成礦料的有效相對(duì)密度γse。 γse = 100－Pb (T 0705-7) 100 + Pb γt γb 式中：γse——合成礦料的有效相對(duì)密度，無量綱； Pb——瀝青用量，即瀝青質(zhì)量占瀝青混合料總質(zhì)量的百分比(%)； γt ——實(shí)測(cè)的瀝青混合料理論最大相對(duì)密度，無量綱； γb ——25℃時(shí)瀝青的相對(duì)密度，無量綱。 4.6.2 對(duì)改性瀝青及SMA等難以分散的混合料，有效相對(duì)密度宜直接由礦料的合成毛體積相對(duì)密度與合成表觀相對(duì)密度按式(T0705-8)計(jì)算確定，其中瀝青吸收系數(shù)C值根據(jù)材料的吸水率由式(T0705-9)求得

9、，合成礦料的吸水率按式(T0705-10)計(jì)算。 γse= C × γsa＋(1－C)×γsb (T0705-8) C=0.033w－0.2936wx＋0.9339 (T0705-9) wx=( 1 － 1 )×100 (T0705-10) γsb γsa 式中：C——瀝青吸收系數(shù)，無量綱； wx——合成礦料的吸水率(%)。 4.7 確定瀝青混合料的理論最大相對(duì)密度，取3位小數(shù)。 4.7.1 對(duì)非改性的普通瀝青混合料，采用真空法實(shí)測(cè)瀝青混合料的理論最大相對(duì)密度γt。 4.7.2 對(duì)

10、改性瀝青或SMA混合料宜按式(T0705-11)或式(T0705-12)計(jì)算瀝青混合料對(duì)應(yīng)油石比的理論最大相對(duì)密度。 γt = 100＋Pa (T0705-11) 100 + Pa γse γb γt = 100+Pa+ Px (T0705-12) 100 + Pa + Px γse γb γx 式中： γt——計(jì)算瀝靑混合料對(duì)應(yīng)油石比的理論最大相對(duì)密度，無量綱； Pa——油石比，即瀝青質(zhì)量占礦料總質(zhì)量的百分比(%)； Pa=[ Pb/(100－Pb)]×100 Px——纖維用量，即纖維質(zhì)量占礦料總質(zhì)量的百分比(%)； γx ——25℃時(shí)

11、纖維的相對(duì)密度，由廠方提供或?qū)崪y(cè)得到，無量綱； γse ——合成礦料的有效相對(duì)密度，無量綱； γb——25℃時(shí)瀝青的相對(duì)密度，無量綱。 4.7.3 對(duì)舊路面鉆取芯樣的試件缺乏材料密度、配合比及油石比的瀝青混合料，可以采用真空法實(shí)測(cè)瀝青混合料的理論最大相對(duì)密度γt。 4.8 按式(T0705-13)~式(T0705-15)計(jì)算試件的空隙率、礦料間隙率VMA和有效瀝青的飽和度VFA，取1位小數(shù)。 VV=(1－ γf )×100 (T0705-13) γt VV=(1－ γf × Ps )×100 (T0705-14) γsb 100 VFA =

12、VMA－VV ×100 (T0705-15) VMA 式中：VV——瀝青混合料試件的空隙率(%)； VMA——瀝青混合料試件的礦料間隙率(%)； VFA——瀝青混合料試件的有效瀝青飽和度(%)； Ps ——各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率之和(%)； Ps =100 - Pb γsb——礦料的合成毛體積相對(duì)密度，無量綱。 4.9 按式(T0705-16)~式(T0705-18)計(jì)算瀝青結(jié)合料被礦料吸收的比例及有效瀝青含量、有效瀝青體積百分率，取1位小數(shù)。 Pba = γse－γsb ×γb ×100 (T0705-16) γse × γsb Pbe

13、= Pb－ Pba ×100 (T0705-17) 100 Vbe = γf × Pbe (T0705-18) γb 式中：Pba——瀝青混合料中被礦料吸收的瀝青質(zhì)量占礦料總質(zhì)量的百分率(%)； Pbe——瀝青混合料中的有效瀝青含量(%)； Vbe——瀝青混合料試件的有效瀝青體積百分率(%)。 4.10 按式(T0705-19)計(jì)箅瀝青混合料的粉膠比，取1位小數(shù) FB = P0.075 (T0705-19) Pbe 式中：FB——粉膠比，瀝青混合料的礦料中0.075mm通過率與有效瀝青含量的比值，無量綱； P0.075——礦料級(jí)配中0.075mm的通

14、過百分率(水洗法)(%)。 4.11 按式(T0705-20)計(jì)算集料的比表面積，按式(T0705-21)計(jì)算瀝青混合料瀝青膜有效厚度。各種集料粒徑的表面積系數(shù)按表T0705-1取用。 SA=Σ(Pi × FAi) (T0705-20) DA = Pbe ×1000 (T0705-21) ρb × Ps × SA 式中：SA——集料的比表面積(m2/kg)； Pi——集料各粒徑的質(zhì)量通過百分率(%)； FAi ——各篩孔對(duì)應(yīng)集料的表面積系數(shù)(m2/kg)，按表T0705-1確定； DA——瀝青膜有效厚度(μm)； ρb——瀝青25℃時(shí)的密度(

15、g/cm3)。 表T0705-1 集料的表面積系數(shù)及比表面積計(jì)算示例 篩孔尺寸(mm) 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 表面積系數(shù) FA(m2/kg) 0.0041 — — — 0.0041 0.0082 0.0164 0.0287 0.0614 0.1229 0.3277 集料各粒徑的質(zhì)量通過百分率Pi(%) 100 92 85 76 60 42 32 23 16 12 6 集料的比表面積FAi×Pi(m2/kg) 0.41 — — —

16、0.25 0.34 0.52 0.66 0.98 1.47 1.97 集料比表面積總和SA(m2/kg) SA=0.41+0.25+0.34+0.52+0.66+0.98+1.47+1.97=6.60 注：礦料級(jí)配中大于4.75mm集料的表面積系數(shù)FA均取0.004 1。計(jì)算集料比表面積時(shí)，大于4.75mm集料的比表面積只計(jì)算一次，即只計(jì)算最大粒徑對(duì)應(yīng)部分。如表T0705-1，該例的SA=6.60 m2/kg，若瀝青混合料的有效瀝青含量為4.65%，瀝青混合料的瀝青用量為4.8%，瀝青的密度1.03 g/cm3，Ps=95.2，則瀝青膜厚度DA=4.65/(95.2 × 1.

17、03×6.60)×1 000=7.19μm。 4.12 粗集料骨架間隙率可按式(T0705-22)計(jì)算，取1位小數(shù)。 VCAmix = 100－ γf ×Pca (T0705-22) γca 式中：VCAmix——粗集料骨架間隙率(%)； Pca ——礦料中所有粗集料質(zhì)量占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率(%)，按式(T0705-23)計(jì)算得到； Pca= Ps × PA4.75/100 (T0705-22) PA4.75 ——礦料級(jí)配中4.75mm篩余量，即100減去4.75mm通過率； 注：PA4.75對(duì)于一般

18、瀝青混合料為礦料級(jí)配中4.75mm篩余量，對(duì)于公稱最大粒徑不大于9.5mm的SMA混合料為2.36mm篩余量，對(duì)特大粒徑根據(jù)需要可以選擇其他篩孔。 γca——礦料中所有粗集料的合成毛體積相對(duì)密度，按式(T 0705-24)計(jì)算，無量綱； γca = P1c+ P2c+…+ Pnc (T0705-24) P1c + P2c +…+ Pnc γ1c γ2c γnc P1c…Pnc ——礦料中各種粗集料占礦料總質(zhì)量的百分比(%)； γ1c…γnc——礦料中各種粗集料的毛體積相對(duì)密度。 5 報(bào)告 應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明瀝青混合料的類型及測(cè)定密度采用的方法。 6 允許誤差 試件毛體積密度試驗(yàn)重復(fù)性的允許誤差為0.020g/cm3。試件毛體積相對(duì)密度試驗(yàn)重復(fù)性的允許誤差為0.020。