专利名称：：粗集料间隙率最小值的测定方法
技术领域：
：本发明涉及一种道路工程材料力学指标的测定方法，特别是一种用于配置沥青混合料的粗集料间隙率最小值的测定方法。
背景技术：
：粗集料间隙率是美国道路工程师在引进沥青马蹄脂混合料(简称SMA)的过程中，为了强调粗集料骨架的重要性而提出来的。美国按照AASHTOT19方法或ASTMC29方法测定粗集料干捣实状态下的间隙率VCADRC;。我国现行的《公路沥青路面施工规范》(JTGF40-2004)也采用与美国AASHTOT19相同的方法测定粗集料间隙率VCADRC。然而，干捣实方法测定的粗集料间隙率与SMA混合料中粗集料间隙率的测量方法相比，存在如下的不同(1)试件成型方法不同，前者用铁棒插捣密实，后者为重锤冲击压实，两者的击实功无可比性；(2)试样的体积不同，前者试样的体积为IOL，后者体积约0.5148L，导致了试样体积测量精度的差异；(3)所用密度指标的测量体系不同，前者在测量时，试样体积已经固定，为测量筒的容积10L，它包括了试样表面的所有空隙；而测量混合料中粗集料间隙率VCAmix时，用的是试样表干法毛体积密度，未包括试样表面的粗大空隙。另外，千捣实法并不能使粗集料颗粒的空间排列达到最紧密状态，从而导致用该法得到的VCADM值较大，进而推知这种试验条件下形成的粗集料骨架结构还有较大可变性，集料颗粒仍有较大的位移重排空间。如果实际路面中沥青混合料的骨架与此相同，必然会造成路面的高温稳定性不足，导致车辙现象的发生，严重影响路面使用性能
发明内容本发明的目的是提供一种粗集料间隙率最小值的测定方法，要解决的技术问题是准确测定粗集料间隙率最小值。本发明采用以下技术方案一种粗集料间隙率最小值的测定方法，包括以下步骤一、用干捣实法测定粗集料的间隙率(VCADRC);二、在粗集料中加入矿粉、沥青，粗集料矿粉沥青的质量比为l^^:lz^^kzl:i，K。^h其中，la为粗集料对水的合成毛体积相对密度，Yp为矿粉对水的表观相对密度，Yb为沥青对水的相对密度；三、将粗集料、矿粉和沥青混合，采用与混合料相同的方法成型试件；四、用表干法测定混合料试件的毛体积相对密度(Yf)、混合料试件中粗集料的质量百分比(Pe》、粗集料对水的合成毛体积相对密度(Yea);五、计算试件中粗集料最小间隙率(VCAn^)，粗集料间隙率最小值的计算式为本发明粗集料的体积比为1-VCADRC，矿粉的体积比为l-VCADRC-Vbe-4，沥青的体积比为Vbe。本发明沥青的体积比的取值根据《公路沥青路面施工规范》(JTGF40-2004)中表5.3.3-1和表5.3.3-3求得。本发明与现有技术相比，粗集料加入矿粉、沥青，采用与混合料相同的成型方法成型试件，测量方法与混合料中粗集料间隙率测量方法相同，测量结果更加准确，据此形成的粗集料骨架嵌挤标准更加科学的评价了混合料中粗集料骨架嵌挤程度，有利于提高沥青混合料中集料颗粒的稳定性，从而提高沥青路面的高温抗变形能力。图l是本发明的测定流程图。具体实施例方式下面结合附图和实例对本发明作进一步详细说明。本发明粗集料间隙率最小值的测定方法，包括以下步骤一、用干捣实法测定粗集料的VCAD^;二、在粗集料中加入矿粉、沥青，粗集料矿粉沥青的质量比为l-FC4露l-R:H4:i，其中，Yea为粗集料对水的合成毛体积相对密度，K。^"Yp为矿粉对水的表观相对密度，Yb为沥青对水的相对密度，Vbe的取值根据《公路沥青路面施工规范》(JTGF40-2004)中表5.3.3-1和表5.3.3-3求得；三、将粗集料、矿粉和沥青混合，采用与混合料相同的方法成型试件；四、用表干法测定混合料试件的毛体积相对密度Yf、混合料试件中粗集料的质量百分比Pca、粗集料对水的合成毛体积相对密度五、计算试件中粗集料最小间隙率VCAmin，粗集料间隙率最小值的计算式为实施例，如图l所示，一、用干捣实法测定粗集料的VCADRC。采用广州贵田料场的花岗岩石料，粗集料级配见表1。用干捣实法测得VCADRC为41.5°/。。二、粗集料、矿粉、有效沥青体积比为(1-VCADRC)、(l-VCADRC-Vbe-4)、Vbe。Vbe的取值根据《公路沥青路面施工规范》(JTGF40-2004)中表5.3.3-1和表5.3.3-3求得。以SMA混合料为例，Vbe=VMA-V=12%14%，考虑到南方高温气候对混合料高温性能的特殊要求，取Vbe二12X。选择粗集料、矿粉、有效沥青体积比为58.5:25.5:12。三、分别测得粗集料的毛体积相对密度、矿粉的表观相对密度和沥青的相对密度，将粗集料、矿粉和有效沥青的体积比换算成质量比为155.03:69.36:12.36，如表2所示。四、采用与混合料相同的成型方法——马歇尔击实成型方法成型试件。五、检测体积指标，Yf为表干法测定的试件的毛体积相对密度；Pea为试件中粗集料的比例，％;Yee为粗集料对水的合成毛体积相对密度。六、计算试件中粗集料最小间隙率VCAmin:「K-^x尸c。)x腦表3给出了马歇尔试件的体积指标的试验结果。由表3可见，随着击实次数的增加，试件的VCAmix逐渐减小。采用与混合料组成时相同的击实次数。《公路沥青路面施工规范》(JTGF40-2004)规定"SMA混合料的标准击实次数为双面50次，根据需要也可以采用双面击实75次。"考虑到南方高温气候的影响，本发明的方法釆用击实次数为双面75次的测定结果。即VCAmin=39.57%。本发明的优点是本发明粗集料间隙率最小值测定时，加入一定量的矿粉和沥青后，使得粗集料颗粒间的接触状态与混合料中粗集料的接触状态相同，试件的尺寸和成型方法与混合料试件相同；而且粗集料间隙率最小值的计算方法与混合料中粗集料间隙率的计算方法相同。因此，粗集料间隙率的测量结果更加准确，与混合料中粗集料间隙率测定结果更具可比性。表1粗集料级配<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2试件中各种材料比例的计算结果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>体积(％)58.525.512密度(kg/cm3)2.652.721.03质量(％)155.0369.3612.36表3马歇尔试件体积指标的试验结果击实次数(次/面)密度(kg/cm3)空隙率(％)VCAmix(%)302.3218.7342.63402.3457.7942.04502,4025.5440.63752.4453.8539.5权利要求1.一种粗集料间隙率最小值的测定方法，包括以下步骤一、用干捣实法测定粗集料的间隙率(VCADRC)；二、在粗集料中加入矿粉、沥青，粗集料矿粉沥青的质量比为其中，γca为粗集料对水的合成毛体积相对密度，γp为矿粉对水的表观相对密度，γb为沥青对水的相对密度；三、将粗集料、矿粉和沥青混合，采用与混合料相同的方法成型试件；四、用表干法测定混合料试件的毛体积相对密度(γf)、混合料试件中粗集料的质量百分比(Pca)、粗集料对水的合成毛体积相对密度(γca)；五、计算试件中粗集料最小间隙率(VCAmin)，粗集料间隙率最小值的计算式为2.根据权利要求1所述的粗集料间隙率最小值的测定方法，其特征在于所述粗集料的体积比为1-VCADRC，矿粉的体积比为l-VCADRC-Vbe-4，沥青的体积比为Vbe。3.根据权利要求2所述的粗集料间隙率最小值的测定方法，其特征在于所述沥青的体积比(Vbe)的取值根据《公路沥青路面施工规范》UTGF40-2004)中表5.3.3-1和表5.3.3-3求得。全文摘要本发明公开了一种粗集料间隙率最小值的测定方法，要解决的技术问题是准确测定粗集料间隙率最小值。本发明的测定方法包括以下步骤用干捣实法测定粗集料的间隙率，在粗集料中加入矿粉、沥青，将粗集料、矿粉和沥青混合，成型试件，测定混合料试件的毛体积相对密度、混合料试件中粗集料的质量百分比、粗集料对水的合成毛体积相对密度，计算试件中粗集料最小间隙率。本发明与现有技术相比，粗集料加入矿粉、沥青，成型试件，测量方法与混合料中粗集料间隙率测量方法相同，测量结果更加准确，据此形成的粗集料骨架嵌挤标准更加科学的评价了混合料中粗集料骨架嵌挤程度，有利于提高沥青混合料中集料颗粒的稳定性，从而提高沥青路面的高温抗变形能力。文档编号G01N19/00GK101482488SQ20091010499公开日2009年7月15日申请日期2009年1月13日优先权日2009年1月13日发明者芮维勇,军苏,葛折圣,高俊合申请人:深圳市市政工程总公司;葛折圣