壓實瀝青混合料密度試驗表干法

壓實瀝青混合料密度試驗表干法1 目的與適用范圍1.1 本方法適用于測定吸水率不大于2%的各種瀝青混合料試件，包括密級配瀝青混凝土、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密度和毛體積密度。標準溫度為25±0.5。1.2 本方法測定的毛體積相對密度和毛體積密度適用于計算瀝青混合料試件的空隙率、礦料間隙率等各項體積指標。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，感量不大于0.1g；最大稱量3kg以上時，感量不大于0.5g。應(yīng)有測量水中重的掛鉤。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)采用不吸水的細尼龍線繩，并有足夠的長度。對輪碾成型機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 準備試件。本試驗可以采用室內(nèi)成型的試件，也可以采用工程現(xiàn)場鉆芯、切割等方法獲得的試件。當(dāng)采用現(xiàn)場鉆芯取樣時，應(yīng)按照T0710的方法進行。試驗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(注意不要晃動水)浸水中35min，稱取水中質(zhì)量(mw)。若天平讀數(shù)持續(xù)變化，不能很快達到穩(wěn)定，說明試件吸水較嚴重，不適用于此法測定，應(yīng)改用本規(guī)程T0707的蠟封法測定。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 對從工程現(xiàn)場鉆取的非干燥試件，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)不需進行其他試驗時,也可用60±5烘箱烘干至恒重)，再稱取空中質(zhì)量(ma)。4 計算4.1 按式(T0705-1)計箅試件的吸水率，取1位小數(shù)。Sa =mfma×100(T 0705-1)mfmw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)計算試件的毛體積相對密度和毛體積密度，取3位小數(shù)。f =ma(T 0705-2)mfmwf =ma×w(T 0705-3)mfmw式中： f試件毛體積相對密度，無量綱；f試件毛體積密度(g/cm3)；w 時水的密度，取0.9971g/cm34.3 按式(T0705-4)計算試件的孔隙率，取1位小數(shù)。VV=(1f)×100(T0705-4)t式中： VV試件的空隙率(%)；t瀝青混合料理論最大相對密度，按4.7的方法計算或?qū)崪y得到，無量綱；f試件的毛體積相對密度，無量綱，通常采用表干法測定；當(dāng)試件吸水率Sa>2%時，宜采用蠟封法測定；當(dāng)按規(guī)定容許采用水中重法測定時，也可采用表觀相對密度代替。4.4 按式(T0705-5)計算礦料的合成毛體積相對密度，取3位小數(shù)。sb =100(T 0705-5)P1+P2+Pn12n式中： sb礦料的合成毛體積相對密度，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；1、2n各種礦料的相對密度，無量綱；采用公路工程集料試驗規(guī)程(JTGE422005)的方法進行測定，粗集料T0304方法測定；機制砂及石屑可按T0330方法測定，也可以用篩出的2.36 4.75mm部分按T 0304方法測定的毛體積相對密度代替；礦粉(含消石灰、水泥)采用表觀相對密度。4.5 按式(T0705-6)計算礦料的合成表觀相對密度，取3位小數(shù)。sa =100(T 0705-6)P1+P2+Pn'1'2'n式中： sa礦料的合成表觀相對密度，無量綱； '1、'2'n 各種礦料的表觀相對密度，無量綱。4.6 確定礦料的有效相對密度，取3位小數(shù)。4.6.1 對非改性瀝青混合料，采用真空法實測理論最大相對密度，取平均值。按式(T0705-7)計算合成礦料的有效相對密度se。se =100Pb(T 0705-7)100+Pbtb式中：se合成礦料的有效相對密度，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(%)；t 實測的瀝青混合料理論最大相對密度，無量綱；b 25時瀝青的相對密度，無量綱。4.6.2 對改性瀝青及SMA等難以分散的混合料，有效相對密度宜直接由礦料的合成毛體積相對密度與合成表觀相對密度按式(T0705-8)計算確定，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)計算。 se= C × sa(1C)×sb (T0705-8)C=0.033w0.2936wx0.9339 (T0705-9)wx=(11)×100(T0705-10)sbsa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密度，取3位小數(shù)。4.7.1 對非改性的普通瀝青混合料，采用真空法實測瀝青混合料的理論最大相對密度t。4.7.2 對改性瀝青或SMA混合料宜按式(T0705-11)或式(T0705-12)計算瀝青混合料對應(yīng)油石比的理論最大相對密度。t =100Pa(T0705-11)100+Pasebt =100+Pa+ Px(T0705-12)100+Pa+Pxsebx式中： t計算瀝靑混合料對應(yīng)油石比的理論最大相對密度，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/(100Pb)×100Px纖維用量，即纖維質(zhì)量占礦料總質(zhì)量的百分比(%)；x 25時纖維的相對密度，由廠方提供或?qū)崪y得到，無量綱；se 合成礦料的有效相對密度，無量綱； b25時瀝青的相對密度，無量綱。4.7.3 對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，可以采用真空法實測瀝青混合料的理論最大相對密度t。4.8 按式(T0705-13)式(T0705-15)計算試件的空隙率、礦料間隙率VMA和有效瀝青的飽和度VFA，取1位小數(shù)。VV=(1f)×100(T0705-13)tVV=(1f×Ps)×100(T0705-14)sb100VFA =VMAVV×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 - Pbsb礦料的合成毛體積相對密度，無量綱。4.9 按式(T0705-16)式(T0705-18)計算瀝青結(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 =sesb×b×100(T0705-16)se × sbPbe =PbPba×100(T0705-17)100Vbe =f × Pbe(T0705-18)b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礦料級配中0.075mm的通過百分率(水洗法)(%)。4.11 按式(T0705-20)計算集料的比表面積，按式(T0705-21)計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=(Pi × FAi) (T0705-20)DA =Pbe×1000(T0705-21)b × 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(m)； b瀝青25時的密度(g/cm3)。表T0705-1 集料的表面積系數(shù)及比表面積計算示例篩孔尺寸(mm)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075表面積系數(shù)FA(m2/kg)0.00410.00410.00820.01640.02870.06140.12290.3277集料各粒徑的質(zhì)量通過百分率Pi(%)1009285766042322316126集料的比表面積FAi×Pi(m2/kg)0.410.250.340.520.660.981.471.97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：礦料級配中大于4.75mm集料的表面積系數(shù)FA均取0.004 1。計算集料比表面積時，大于4.75mm集料的比表面積只計算一次，即只計算最大粒徑對應(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 × 1.03×6.60)×1 000=7.19m。4.12 粗集料骨架間隙率可按式(T0705-22)計算，取1位小數(shù)。VCAmix =100f×Pca(T0705-22)ca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)計算得到； Pca= Ps × PA4.75/100 (T0705-22)PA4.75 礦料級配中4.75mm篩余量，即100減去4.75mm通過率；注：PA4.75對于一般瀝青混合料為礦料級配中4.75mm篩余量，對于公稱最大粒徑不大于9.5mm的SMA混合料為2.36mm篩余量，對特大粒徑根據(jù)需要可以選擇其他篩孔。ca礦料中所有粗集料的合成毛體積相對密度，按式(T 0705-24)計算，無量綱；ca =P1c+ P2c+ Pnc(T0705-24)P1c+P2c+Pnc1c2cncP1cPnc 礦料中各種粗集料占礦料總質(zhì)量的百分比(%)； 1cnc礦料中各種粗集料的毛體積相對密度。5 報告應(yīng)在試驗報告中注明瀝青混合料的類型及測定密度采用的方法。6 允許誤差試件毛體積密度試驗重復(fù)性的允許誤差為0.020g/cm3。試件毛體積相對密度試驗重復(fù)性的允許誤差為0.020。