壓實(shí)瀝青混合料密度試驗(yàn)表干法

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，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，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。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(T0705-1)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)算試件的毛體積相對(duì)密度和毛體積密度，取3位小數(shù)。γf=ma(T0705-2)mf－mwρf=ma×ρw(T0705-3)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/cm34.3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(T0705-5)P1+P2+…+Pnγ1γ2γn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；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T0304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(T0705-6)P1+P2+…+Pnγ'1γ'2γ'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(T0705-7)100+Pbγtγb式中：γse——合成礦料的有效相對(duì)密度，無量綱；Pb——；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，合成礦料的吸水率按式(T0705-10)計(jì)算。γse=C×γsa＋(1－C)×γsb(T0705-8)C=0.033weq\o(\s\up16(2),\s\do6(x))－0.2936wx＋0.9339(T0705-9)wx=(1－1)×100(T0705-10)γsbγsa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)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+Paγseγbγt=100+Pa+Px(T0705-12)100+Pa+Pxγseγbγx式中：γt——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)]×100Px——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)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)γtVV=(1－γf×Ps)×100(T0705-14)γsb100VFA=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-Pbγsb——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×γsbPbe=Pb－Pba×100(T0705-17)100Vbe=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(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)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075表面積系數(shù)FA(m2/kg)1009285766042322316126集料的比表面積FAi×Pi(m2/kg)0.41———0.250.340.520.660.981.471.97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0.0041。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=6.60m2/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1.03g/cm3，Ps=95.2，則瀝青膜厚度DA=4.65/(95.2×1.03×6.60)×1000=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：γca——礦料中所有粗集料的合成