压实沥青混合料密度试验表干法.doc

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1、压实沥青混合料密度试验压实沥青混合料密度试验表干法1 目的与适用范围1.1 本方法适用于测定吸水率不大于 2%的各种沥青混合料试件，包括密级配沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)和沥青稳定碎石等沥青混合料试件的毛体积相对密度和毛体积密度。标准温度为 250.5。1.2 本方法测定的毛体积相对密度和毛体积密度适用于计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积指标。2 仪具与材料技术要求2.1 浸水天平或电子天平：当最大称量在 3kg 以下时，感量不大于 0.1g；最大称量 3kg 以上时，感量不大于 0.5g。应有测量水中重的挂钩。2.2 网篮。2.3 溢流水箱：使用洁净水，有水位溢流

2、装置，保持试件和网篮浸入水中后的水位一定。能调整水温至 250.5。2.4 试件悬吊装置：天平下方悬吊网篮及试件的装置，吊线应采用不吸水的细尼龙线绳，并有足够的长度。对轮碾成型机成型的板块状试件可用铁丝悬挂。2.5 秒表。2.6 毛巾。2.7 电风扇或烘箱。3 方法与步骤 3.1 准备试件。本试验可以采用室内成型的试件，也可以采用工程现场钻芯、切割等方法获得的试件。当采用现场钻芯取样时，应按照 T0710 的方法进行。试验前试件宜在阴凉处保存(温度不宜高于35)，且放置在水平的平面上，注意不要使试件产生变形。3.2 选择适宜的浸水天平或电子天平,最大称量应满足试件质量的要求。3.3 除去试件表

3、面的浮粒，称取千燥试件的空中质量(ma)、根据选择的天平的感量读数，准确至 0.1g 或 0.5g。3.4 将溢流水箱水温保持在 250.5。挂上网篮，浸人溢流水箱中，调节水位，将天平调平并复零，把试件置于网篮中(注意不要晃动水)浸水中 35min，称取水中质量(mw)。若天平读数持续变化，不能很快达到稳定，说明试件吸水较严重，不适用于此法测定，应改用本规程 T0707 的蜡封法测定。3.5 从水中取出试件，用洁净柔软的拧干湿毛巾轻轻擦去试件的表面水(不得吸走空隙内的水)，称取试件的表干质量(mf)。从试件拿出水面到擦拭结束不宜超过 5s，称量过程中流出的水不得再擦拭。3.6 对从工程现场钻取

4、的非干燥试件，可先称取水中质量(mw)和表干质量(mf)，然后用电风扇将试件吹干至恒重(一般不少于 12h，当不需进行其他试验时,也可用 605烘箱烘干至恒重)，再称取空中质量(ma)。4 计算4.1 按式(T0705-1)计箅试件的吸水率，取 1 位小数。mfma Sa = mfmw100(T 0705-1)式中： Sa试件的吸水率(%)；ma 干燥试件的空中质量(g)；mw试件的水中质量(g)；mf 试件的表干质量(g)。4.2 按式(T0705-2)及式(T0705-3)计算试件的毛体积相对密度和毛体积密度，取 3 位小数。maf =mfmw(T 0705-2)ma f = mfmww(

5、T 0705-3)式中： f试件毛体积相对密度，无量纲；f试件毛体积密度(g/cm3)；w 时水的密度，取 0.9971g/cm34.3 按式(T0705-4)计算试件的孔隙率，取 1 位小数。f VV=(1 t)100(T0705-4)式中： VV试件的空隙率(%)；t沥青混合料理论最大相对密度，按 4.7 的方法计算或实测得到，无量纲；f试件的毛体积相对密度，无量纲，通常采用表干法测定；当试件吸水率 Sa2%时，宜采用蜡封法测定；当按规定容许采用水中重法测定时，也可采用表观相对密度代替。4.4 按式(T0705-5)计算矿料的合成毛体积相对密度，取 3位小数。100P1P2Pnsb =1+

6、 2+ n(T 0705-5)式中： sb矿料的合成毛体积相对密度，无量纲；P1、P2、Pn各种矿料占矿料总质量的百分率(%)，其和为 100；1、2n各种矿料的相对密度，无量纲；采用公路工程集料试验规程(JTGE422005)的方法进行测定，粗集料 T0304 方法测定；机制砂及石屑可按 T0330 方法测定，也可以用筛出的 2.36 4.75mm 部分按 T 0304 方法测定的毛体积相对密度代替；矿粉(含消石灰、水泥)采用表观相对密度。4.5 按式(T0705-6)计算矿料的合成表观相对密度，取 3 位小数。100P1P2Pnsa =1+ 2+ n(T 0705-6)式中： sa矿料的合

7、成表观相对密度，无量纲； 1、2n 各种矿料的表观相对密度，无量纲。4.6 确定矿料的有效相对密度，取 3 位小数。4.6.1 对非改性沥青混合料，采用真空法实测理论最大相对密度，取平均值。按式(T0705-7)计算合成矿料的有效相对密度 se。100Pb100Pbse =t+ b(T 0705-7)式中：se合成矿料的有效相对密度，无量纲；Pb沥青用量，即沥青质量占沥青混合料总质量的百分比(%)；t 实测的沥青混合料理论最大相对密度，无量纲；b 25时沥青的相对密度，无量纲。4.6.2 对改性沥青及SMA等难以分散的混合料，有效相对密度宜直接由矿料的合成毛体积相对密度与合成表观相对密度按式(

8、T0705-8)计算确定，其中沥青吸收系数 C 值根据材料的吸水率由式(T0705-9)求得，合成矿料的吸水率按式(T0705-10)计算。se= C sa(1C)sb (T0705-8)C=0.033w 0.2936wx0.9339 2x(T0705-9)wx=(11)10(T0705-10)sbsa0式中：C沥青吸收系数，无量纲；wx合成矿料的吸水率(%)。4.7 确定沥青混合料的理论最大相对密度，取 3 位小数。4.7.1 对非改性的普通沥青混合料，采用真空法实测沥青混合料的理论最大相对密度t。4.7.2 对改性沥青或SMA混合料宜按式(T0705-11)或式(T0705-12)计算沥青

9、混合料对应油石比的理论最大相对密度。100Pa100Pat =se+ b(T0705-11)100+Pa+ Px100PaPxt =se+ b+ x(T0705-12)式中： t计算沥靑混合料对应油石比的理论最大相对密度，无量纲； Pa油石比，即沥青质量占矿料总质量的百分比(%)；Pa= Pb/(100Pb)100Px纤维用量，即纤维质量占矿料总质量的百分比(%)；x 25时纤维的相对密度，由厂方提供或实测得到，无量纲；se 合成矿料的有效相对密度，无量纲； b25时沥青的相对密度，无量纲。4.7.3 对旧路面钻取芯样的试件缺乏材料密度、配合比及油石比的沥青混合料，可以采用真空法实测沥青混合料

10、的理论最大相对密度t。4.8 按式(T0705-13)式(T0705-15)计算试件的空隙率、矿料间隙率VMA和有效沥青的饱和度VFA，取 1 位小数。f VV=(1 t)100(T0705-13)fPsVV=(1sb 100)100(T0705-14)VMAVVVFA =VMA100(T0705-15)式中：VV沥青混合料试件的空隙率(%)；VMA沥青混合料试件的矿料间隙率(%)； VFA沥青混合料试件的有效沥青饱和度(%)； Ps 各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和(%)；Ps =100 - Pbsb矿料的合成毛体积相对密度，无量纲。4.9 按式(T0705-16)式(T0705-18

11、)计算沥青结合料被矿料吸收的比例及有效沥青含量、有效沥青体积百分率，取 1位小数。sesb Pba = se sbb100(T0705-16)PbaPbe =Pb100100(T0705-17)f Pbe Vbe = b(T0705-18)式中：Pba沥青混合料中被矿料吸收的沥青质量占矿料总质量的百分率(%)； Pbe沥青混合料中的有效沥青含量(%)；Vbe沥青混合料试件的有效沥青体积百分率(%)。4.10 按式(T0705-19)计箅沥青混合料的粉胶比，取 1 位小数P0.075 FB = Pbe(T0705-19)式中：FB粉胶比，沥青混合料的矿料中 0.075mm 通过率与有效沥青含量的

12、比值，无量纲；P0.075矿料级配中 0.075mm 的通过百分率(水洗法)(%)。4.11 按式(T0705-20)计算集料的比表面积，按式(T0705-21)计算沥青混合料沥青膜有效厚度。各种集料粒径的表面积系数按表 T0705-1 取用。SA=(Pi FAi) (T0705-20)PbeDA =b Ps SA1000(T0705-21)式中：SA集料的比表面积(m2/kg)；Pi集料各粒径的质量通过百分率(%)；FAi 各筛孔对应集料的表面积系数(m2/kg)，按表T0705-1 确定；DA沥青膜有效厚度(m)； b沥青 25时的密度(g/cm3)。表表 T0705-1 集料的表面积系数

13、及比表面积计算示例集料的表面积系数及比表面积计算示例筛孔尺寸(mm)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075表面积系数FA(m2/kg)0.00410.00410.00820.01640.02870.06140.12290.3277集料各粒径的质量通过百分率Pi(%)1009285766042322316126集料的比表面积FAiPi(m2/kg)0.410.250.340.520.660.981.471.97集料比表面积总和SA=0.41+0.25+0.34+0.52+0.66+0.98+1.47+1.97=6.60SA(m2/kg)注：矿料级配中大于 4

14、.75mm 集料的表面积系数 FA 均取0.004 1。计算集料比表面积时，大于 4.75mm 集料的比表面积只计算一次，即只计算最大粒径对应部分。如表T0705-1，该例的 SA=6.60 m2/kg，若沥青混合料的有效沥青含量为 4.65%，沥青混合料的沥青用量为 4.8%，沥青的密度 1.03 g/cm3，Ps=95.2，则沥青膜厚度DA=4.65/(95.2 1.036.60)1 000=7.19m。4.12 粗集料骨架间隙率可按式(T0705-22)计算，取 1 位小数。f VCAmix =100caPca(T0705-22)式中：VCAmix粗集料骨架间隙率(%)；Pca 矿料中所

15、有粗集料质量占沥青混合料总质量的百分率(%)，按式(T0705-23)计算得到；Pca= Ps PA4.75/100 (T0705-22)PA4.75 矿料级配中 4.75mm 筛余量，即 100 减去4.75mm 通过率；注：PA4.75对于一般沥青混合料为矿料级配中4.75mm 筛余量，对于公称最大粒径不大于9.5mm 的 SMA 混合料为 2.36mm 筛余量，对特大粒径根据需要可以选择其他筛孔。ca矿料中所有粗集料的合成毛体积相对密度，按式(T 0705-24)计算，无量纲；P1c+ P2c+ PncP1cP2cPncca =1c+ 2c+ nc(T0705-24)P1cPnc 矿料中各种粗集料占矿料总质量的百分比(%)；1cnc矿料中各种粗集料的毛体积相对密度。5 报告应在试验报告中注明沥青混合料的类型及测定密度采用的方法。6 允许误差试件毛体积密度试验重复性的允许误差为 0.020g/cm3。试件毛体积相对密度试验重复性的允许误差为 0.020。