一種有效測定瀝青混合料最大理論相對密度的試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有效測定瀝青混合料最大理論相對密度的試驗方法，包括瀝青混合料中較粗集料有效密度的測定方法和較細(xì)集料有效密度的測定方法。通過本發(fā)明設(shè)計得到的集料有效密度能準(zhǔn)確反映混合料中不同粒徑石料的狀態(tài)，從而準(zhǔn)確得到混合料的理論最大密度，進(jìn)而對評價混合料的空隙率起到至關(guān)重要的作用。在瀝青混合料配合比設(shè)計和現(xiàn)場施工檢測中,準(zhǔn)確評價混合料的空隙率可以使瀝青混合料密實性得到有效改善，并且可以有效減少路面滲水情況，減少了路面水破壞的發(fā)生，對于進(jìn)一步提高我國瀝青路面的路用性能，減少瀝青路面早期損壞改善路面發(fā)揮重要作用。
【專利說明】一種有效測定瀝青混合料最大理論相對密度的試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及道路工程中一種浙青混合料理論最大密度測定的試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]空隙率是浙青混合料的重要指標(biāo)，空隙率與耐久性、抗老化性和抗水害能力有密切關(guān)系?，F(xiàn)在許多高速公路的建設(shè)中都把嚴(yán)格控制面層空隙率，提高浙青路面的壓實度作為路面施工質(zhì)量管理的核心。但是在工程應(yīng)用中，常常會遇到施工單位和監(jiān)理因密度的測量方法不同而引起爭議情況，主要原因在于最大理論相對密度的測定方法。目前常用的獲得理論最大密度的方法有:真空法、溶劑法和計算法。
[0003]( I)真空法
[0004]真空法由美國在1992年最早提出，利用真空泵和密閉容器將真空壓強(qiáng)降低到一定程度并通過不斷振動充分排除松散浙青混合料中的空氣，從而測定出混合料的理論最大密度。真空法具有快速、簡便等優(yōu)點(diǎn)，因此一直被認(rèn)為是最為有效的混合料理論最大密度測試方法。
[0005]真空法測試最大理論相對密度的試驗結(jié)果受到多種因素影響:
[0006]A、機(jī)械因素，包括真空壓力大小、震動幅度和震動時間。目前各個廠家生產(chǎn)的最大理論相對密度儀型號不一，性能參差不齊。
[0007]B、人為因素。試驗人員的熟練程度直接影響精度水平。
[0008]C、取樣因素。混合料從施工現(xiàn)場取樣時，可能存在因為取樣不均而導(dǎo)致測試結(jié)果差異性較大。
[0009](2)溶劑法
[0010]溶劑法是利用三氯乙烯對浙青的溶解作用將浙青混合料溶解分散成松散顆粒，同時以三氯乙烯為介質(zhì)，測試混合料排開三氯乙烯的體積，從而計算出混合料的最大理論相對密度。該方法需使用大量的三氯乙烯，該化學(xué)物質(zhì)具有較強(qiáng)的毒性，在使用過程中會對人體造成一定的傷害。同時，溶劑三氯乙烯不僅能夠充分溶解礦料表面的浙青膜，還能滲入到礦料內(nèi)部，因此導(dǎo)致最大理論相對密度結(jié)果偏大。少數(shù)情況下，由于浙青未被充分溶解而導(dǎo)致測定結(jié)果偏小，主要與試驗溫度、溶劑濃度和混合料在溶劑中的浸泡時間等因素有關(guān)。其次三氯乙烯的吸入量與浙青的吸入量不同。因此該方法并未在工程中被廣泛使用。
[0011](3)計算法
[0012]較之前兩種方法，計算法具有快速、直接的優(yōu)點(diǎn)。我國現(xiàn)行《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40—2004 (以下簡稱規(guī)范)規(guī)定，對非改性的普通浙青混合料，在成型馬歇爾試件的同時，用真空法實測各組浙青混合料的最大理論相對密度Yti。當(dāng)只對其中一組油石比測定最大理論相對密度時或浙青采用改性浙青或SMA混合料時，宜用下式計算最大理論相對密度Yti。
【權(quán)利要求】
1.一種有效測定浙青混合料最大理論相對密度的試驗方法，包括以下步驟: (1)測定較粗集料有效相對密度的步驟: 根據(jù)交通部頒布的《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTGE42—2005)對集料的篩分標(biāo)準(zhǔn)，將粒徑≥ 0.6mm的較粗集料按照粒徑等級逐檔篩分出4~8檔，從各檔集料中取相同質(zhì)量的集料分別做試驗如下: .1)將I號試樣皿烘干至恒重,稱取空中重M1，然后用水中重法稱取水中重M2； .2)將單檔集料烘干，然后放在干燥皿中冷卻至恒溫，放入I號試樣皿中后稱取試樣皿和石料的總質(zhì)量M3，放于烘箱內(nèi)，若后續(xù)將加入的浙青為改性浙青，則將溫度控制在.180°C~190°C，若后續(xù)將加入的浙青為非改性浙青，則將溫度控制在170°C~180°C ;加熱.3.5小時~4.5小時； .3)為達(dá)到浙青能滿足完全包覆集料的目的，集料與浙青的質(zhì)量比例控制為15~35:1，根據(jù)步驟(1)中最初稱取的各檔集料分別的質(zhì)量，換算并稱取相應(yīng)的浙青，放于拌合鍋內(nèi)加熱，若所選浙青為改性浙青，則拌合鍋溫度為165°C~175°C，若所選浙青為非改性浙青，則拌合鍋溫度為155~165°C，直至浙青被加熱至融化狀態(tài)； . 4)將上述步驟2)中加熱過的集料試樣放入步驟3)中的拌合鍋內(nèi)，拌合時間為110~.130 秒； .5)將包覆浙青的石料取出，放入潔凈的I號試樣皿中，冷卻后連同試樣皿一起稱取重量M4,計算出裸附浙青的重量為M5,公式為:M5=M4-M3 ； . 6)利用水中重法稱包覆附浙青的集料和I號試樣皿在水中的重量M6； .7)稱取2號試樣皿的空中重M7和水中重隊，烘干待用，將加熱至175°C~185°C的試驗用的新制浙青倒入2號試樣皿中，在室溫下冷卻4小時~6小時； .8)稱取裝有試驗用的新制浙青的2號試樣皿總質(zhì)量M9及水中質(zhì)量Mltl; .9)分別計算各檔較粗集料的有效相對密度Y1與計算浙青相對密度Y2分別為:
MfMi
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有效測定浙青混合料最大理論相對密度的試驗方法，其特征在于，所述步驟(1)中從各檔集料中取相同質(zhì)量的集料分別做試驗中的“相同質(zhì)量”的范圍為200~1000克。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有效測定浙青混合料最大理論相對密度的試驗方法，其特征在于，所述步驟(1)中是從各檔集料中取兩份相同質(zhì)量的集料來做成平行試驗，然后在步驟(I)的步驟9)中，取集料的有效相對密度為兩組平行試驗所得的兩個Y !值的平均值，取集料的浙青相對密度為兩組平行試驗所得的Y2值的平均值。
【文檔編號】G01N9/00GK103528918SQ201310497231
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】李福建, 韓君, 陶紅, 吳述祥, 周德洪 申請人:江蘇寶利瀝青股份有限公司