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1、沥青混合料表干法检测方案1目的与适用范围(表干法)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毛体积相对密度和毛体积密度。标准温度为25 0. 5o1. 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仪器与材料1电子天平1.2 网篮。1.3 低温溢流水箱4秒表。2. 5毛巾。3. 6电热鼓风干燥箱。3方法与步骤3.1、 备试件。本试验可以采用室内成型的试件,也可以膝用工 程现场钻芯、切割等方法获得的试件。当使用权用现场钻芯取样时,
2、 应按照规范规定的方法进行。试验前试件宜在阴凉处保存(温度不宜 高于35),且旋转在水平的平面上,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称,最大称量应满足试件质量 的要求。3.3、 除去试件外表的浮粒,称取干燥试件的空中质量(叫), 根据选择的天平感量读数,准确至0.1g、或0.5g。3.4、 将溢流水箱水温保持在250.5o挂上网篮,浸入溢 流水箱中,调节水位,将天平调平或复零,把试件置于网篮中(注意 不要晃动水)浸水中约3min5min,称取水中质量(叫)。假设天平读 数持续变化,不能很快到达稳定,说明试件吸水较严重,不适用于此 法测定,应根据规程的封蜡法测定。3.5、
3、 从水中取出试件,用洁净柔软的拧干湿毛巾轻轻擦去试件 的外表水(不得吸走空隙内的水),称取试件的表干质量(mf) o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、 对从工程现场钻取的非干燥试件,可先称取水中质量(氏) 和表干质量(叫),然后用电风扇将试件吹干至恒重(一般不少于12h, 当不需当不需进行其它试验时,也可用605烘箱烘干至恒 重),再称取空中质量(ma)。4计算按下式(1)计算试件的吸水率,取1位小数。mf -mn(1)(1)Sa 二-xlOO试中:力一试件的吸水率,%;第2页共9页九一干燥试件的空中质量,g;网一试件的水中质量,g;吗一试件的表干
4、质量,go4.1、 按下式(2)、(3)计算试件的毛体积相对密度和毛体积密度, 取3位小数。Yf=*(2)(2)- mw式中:乙一用表干法测定的试件毛体积相对密度,无量纲;外一用表干法测定的试件毛体积密度,且小而; %一常温水的密度,4.2、 3、试件的空隙率按(4 )计算,取1位小数。(4)VV = (l-21)xioO式中:口一试件的空隙率,%o兀一沥青混合料理论最大相对密度,无量纲;为一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% 2%时,宜采用封蜡法测定;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。4.3、 计算矿料的合成毛体积相对密度或理论最大密
5、度,取3位 小数。y - 129 (5)P.P2, ,PnY Y1 Yn第3页共9页式中:料一矿料的合成毛体积相对密度,无量纲;P”各种矿料占矿料总质量的百分率(%),其和为100;%九一各种矿料的相对密度,无量纲;采用公路工 程集料试验规程(JTG E42-2005)的方法进行测定,粗集料也采用 表现相对密度;对细集料(砂、石屑)和矿粉均采用表观相对密度。矿料的相对密度按公路工程集料试验规程(JTJ 058)的规定方法测定。4.4、 按式计算矿料的合成静观相对密度,取3位小数。九”- 11-I /171 Yn式中:小一矿料的合成表观相对密度,无量纲;4.一各种矿料表观相对密度,无量纲。4.5
6、、 定矿料的有效相对密度,取3位小数。4.6、 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。按式计算合成矿料的有效相对密度黑。(7)100耳100( %式中:九一合成矿料有效相对密度,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(%);%一实测的沥青混合料理论最大相对密度,无量纲;九一25时沥青的相对密度,无量纲。第4页共9页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静观相对密度按式计算 确定,其中沥青吸收系数c值根据材料的吸水率由式求得,合成 矿料的吸水率按式(10)计算。G=cx&+(l
7、 - c)x分(8)C = 0.033叱-0.0936吗 + 0.9339( 9 )wv=(-)X100(10)小rsa式中:c沥青吸收系数,无量纲;wx合成矿料的吸水率(%)o4.7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九。对改性沥青或SMA混合产宜按式(11)或式(12)计算沥青 混合料对应油石比的理论最大相对密度。100+厂100+巴rse rb(11)100+ pa + Px(% q式中:尢计算沥青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觥);Pa =
8、(Pb/(100-Pb) *100第5页共9页Px纤维用量,即纤维质量占矿料总质量的百分比(%);八25时纤维的相对密度,由厂方提供或实测得到,无量纲;九合成矿料的有效相对密度,无量纲;九25c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的理论最大相对密度 小4.8按式(13)式(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。(13)VFA =VMA-VVVMAxlOOW = (l-)x100(14)(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(
9、%);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 =ioo-pb/sb/sb矿料的合成毛体积相对密度,无量纲。4. 9按式(16)式(18)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。第6页共9页Pha ;x.x00(16)QXQ8急A(17)V 一一X - 枇一丁二(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 分率分);Pbe沥青混合料中的有效沥青含量(对; vbc沥青混合料试件的有效沥青体积百分率()。4. 10按式(19)计算沥青混合料的粉胶比,取1位小娄数。FB=皿(19)
10、式中:FB粉胶比,沥青混合料的矿料中0.075mm通过率与有效沥 青含量的比值,无量纲;Po.o75矿料级配中0.075mm的通过百分率(水洗法)()。4. 11按式(20)计算集料的比外表积,按式(21)计算沥青混 合料沥青膜有效厚度。各种集料粒径的外表积系数按表1取用。SA = Z(Qx bA,)(20)DA =%xlOOO(21)PbXPsSA式中:SA集料的比外表积(m2/kg);P,集料各粒径的质量通过百分率();FAi各筛孔对应集料的外表积系数(而/kg),按下表确定:第7页共9页DA沥青膜有效厚度(Um);Pb沥青250c时的密度(g/cn?)。集料的外表积系数及比外表积计算例如
11、筛孔尺寸(mm)191613.29.54.752. 361. 180.60.30. 150. 075外表积系数FAi (mVkg)0. 00410. 00410. 00820.01640. 02870. 06140.12290.3277集料各粒径的质量 通过百分率Pi (%)1009285766042322316126集料的比外表积FAi X Pi (m7kg)0.410.250. 340. 520. 660. 981.471.97集料比外表积总和SA (m2/kg)SA=0. 41+0. 25+0. 34+0. 52+0. 66+0. 98+1. 47+1. 97=6. 6注:矿料级配中大于
12、4. 75mm集料的外表积系数FA均取0.0041。计算集料比外表积时,大 于4. 75mm集料的比外表积只计算一次,即只计算最大粒径对应局部。如上表,该例的 SA=6. 60m2/kg,假设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. 03g/cm) Ps=95.2,那么沥青膜厚度 DA=4. 65/ (95.2X1.03X6. 60) X 1000=7.194.12粗集料骨架间隙率可按式(22)计算,取1位小数。9 心= 1。-匕(22)%=丁父+彳式中:VCAmix粗集料骨架间隙率(%);_2c -I九 九Pea矿料中所有粗集料质量占沥青混合
13、料总质量的百分率 (%),按式(23)计算得到;Pea =PsXPA4.75/100(23)PA4.75矿粉级配中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,对特大筛粒径根据需要可以选择其他筛孔。v 矿料中所有粗集料的合成毛体积相对密度,按式(24)计算,无量纲;第8页共9页(24)= 七 + ),+,+Qzcrca p pp_1_ _|2c_ +nc_大公 益PlcPnc矿料中各种粗集料占矿料总质量的百分比(%); rlc-rnc矿料中各种粗集料毛体积相对密度。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/cm3o试件毛体积相对密度试验重复性的允许误差为0. 020o第9页共9页