一种有效测定沥青混合料最大理论相对密度的试验方法
【专利摘要】本发明公开了一种有效测定沥青混合料最大理论相对密度的试验方法，包括沥青混合料中较粗集料有效密度的测定方法和较细集料有效密度的测定方法。通过本发明设计得到的集料有效密度能准确反映混合料中不同粒径石料的状态，从而准确得到混合料的理论最大密度，进而对评价混合料的空隙率起到至关重要的作用。在沥青混合料配合比设计和现场施工检测中,准确评价混合料的空隙率可以使沥青混合料密实性得到有效改善，并且可以有效减少路面渗水情况，减少了路面水破坏的发生，对于进一步提高我国沥青路面的路用性能，减少沥青路面早期损坏改善路面发挥重要作用。
【专利说明】一种有效测定沥青混合料最大理论相对密度的试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路工程中一种浙青混合料理论最大密度测定的试验方法。
【背景技术】
[0002]空隙率是浙青混合料的重要指标，空隙率与耐久性、抗老化性和抗水害能力有密切关系。现在许多高速公路的建设中都把严格控制面层空隙率，提高浙青路面的压实度作为路面施工质量管理的核心。但是在工程应用中，常常会遇到施工单位和监理因密度的测量方法不同而引起争议情况，主要原因在于最大理论相对密度的测定方法。目前常用的获得理论最大密度的方法有:真空法、溶剂法和计算法。
[0003]( I)真空法
[0004]真空法由美国在1992年最早提出，利用真空泵和密闭容器将真空压强降低到一定程度并通过不断振动充分排除松散浙青混合料中的空气，从而测定出混合料的理论最大密度。真空法具有快速、简便等优点，因此一直被认为是最为有效的混合料理论最大密度测试方法。
[0005]真空法测试最大理论相对密度的试验结果受到多种因素影响:
[0006]A、机械因素，包括真空压力大小、震动幅度和震动时间。目前各个厂家生产的最大理论相对密度仪型号不一，性能参差不齐。
[0007]B、人为因素。试验人员的熟练程度直接影响精度水平。
[0008]C、取样因素。混合料从施工现场取样时，可能存在因为取样不均而导致测试结果差异性较大。
[0009](2)溶剂法
[0010]溶剂法是利用三氯乙烯对浙青的溶解作用将浙青混合料溶解分散成松散颗粒，同时以三氯乙烯为介质，测试混合料排开三氯乙烯的体积，从而计算出混合料的最大理论相对密度。该方法需使用大量的三氯乙烯，该化学物质具有较强的毒性，在使用过程中会对人体造成一定的伤害。同时，溶剂三氯乙烯不仅能够充分溶解矿料表面的浙青膜，还能渗入到矿料内部，因此导致最大理论相对密度结果偏大。少数情况下，由于浙青未被充分溶解而导致测定结果偏小，主要与试验温度、溶剂浓度和混合料在溶剂中的浸泡时间等因素有关。其次三氯乙烯的吸入量与浙青的吸入量不同。因此该方法并未在工程中被广泛使用。
[0011](3)计算法
[0012]较之前两种方法，计算法具有快速、直接的优点。我国现行《公路浙青路面施工技术规范》JTG F40—2004 (以下简称规范)规定，对非改性的普通浙青混合料，在成型马歇尔试件的同时，用真空法实测各组浙青混合料的最大理论相对密度Yti。当只对其中一组油石比测定最大理论相对密度时或浙青采用改性浙青或SMA混合料时，宜用下式计算最大理论相对密度Yti。
【权利要求】
1.一种有效测定浙青混合料最大理论相对密度的试验方法，包括以下步骤: (1)测定较粗集料有效相对密度的步骤: 根据交通部颁布的《公路工程集料试验规程》(JTGE42—2005)对集料的筛分标准，将粒径≥ 0.6mm的较粗集料按照粒径等级逐档筛分出4~8档，从各档集料中取相同质量的集料分别做试验如下: .1)将I号试样皿烘干至恒重,称取空中重M1，然后用水中重法称取水中重M2； .2)将单档集料烘干，然后放在干燥皿中冷却至恒温，放入I号试样皿中后称取试样皿和石料的总质量M3，放于烘箱内，若后续将加入的浙青为改性浙青，则将温度控制在.180°C~190°C，若后续将加入的浙青为非改性浙青，则将温度控制在170°C~180°C ;加热.3.5小时~4.5小时； .3)为达到浙青能满足完全包覆集料的目的，集料与浙青的质量比例控制为15~35:1，根据步骤(1)中最初称取的各档集料分别的质量，换算并称取相应的浙青，放于拌合锅内加热，若所选浙青为改性浙青，则拌合锅温度为165°C~175°C，若所选浙青为非改性浙青，则拌合锅温度为155~165°C，直至浙青被加热至融化状态； . 4)将上述步骤2)中加热过的集料试样放入步骤3)中的拌合锅内，拌合时间为110~.130 秒； .5)将包覆浙青的石料取出，放入洁净的I号试样皿中，冷却后连同试样皿一起称取重量M4,计算出裸附浙青的重量为M5,公式为:M5=M4-M3 ； . 6)利用水中重法称包覆附浙青的集料和I号试样皿在水中的重量M6； .7)称取2号试样皿的空中重M7和水中重队，烘干待用，将加热至175°C~185°C的试验用的新制浙青倒入2号试样皿中，在室温下冷却4小时~6小时； .8)称取装有试验用的新制浙青的2号试样皿总质量M9及水中质量Mltl; .9)分别计算各档较粗集料的有效相对密度Y1与计算浙青相对密度Y2分别为:
MfMi
2.根据权利要求1所述的有效测定浙青混合料最大理论相对密度的试验方法，其特征在于，所述步骤(1)中从各档集料中取相同质量的集料分别做试验中的“相同质量”的范围为200~1000克。
3.根据权利要求1所述的有效测定浙青混合料最大理论相对密度的试验方法，其特征在于，所述步骤(1)中是从各档集料中取两份相同质量的集料来做成平行试验，然后在步骤(I)的步骤9)中，取集料的有效相对密度为两组平行试验所得的两个Y !值的平均值，取集料的浙青相对密度为两组平行试验所得的Y2值的平均值。
【文档编号】G01N9/00GK103528918SQ201310497231
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】李福建, 韩君, 陶红, 吴述祥, 周德洪 申请人:江苏宝利沥青股份有限公司