T0707—2011壓實(shí)瀝青混合料密度試驗(yàn)(蠟封法)
1目的與適用范圍
1.1本方法適用于測定吸水率大于2%的瀝青混凝土或?yàn)r青碎石混合料試件的毛體積相對密度或毛體積密度。標(biāo)準(zhǔn)溫度為25℃±0.5℃。
1.2本方法測定的毛體積相對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(xiàng)體積指標(biāo)。
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.lg;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。
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(xì)尼龍線繩,并有足夠的長度。對輪碾成型機(jī)成型的板塊狀試件可用鐵絲懸掛。
2.5石蠟:熔點(diǎn)已知。
2. 6 冰箱:可保持溫度為4~5℃。
2.7鉛或鐵塊等重物。
2.8滑石粉。
2.9秒表。
2.10電風(fēng)扇。
2.11其他:電爐或燃?xì)鉅t。
3方法與步驟
3.1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。
3.2稱取干燥試件的空中質(zhì)量(ma),根據(jù)選擇的天平感量讀數(shù),準(zhǔn)確至0.1g或0.5g。當(dāng)為鉆芯法取得的非干燥試件時,應(yīng)用電風(fēng)扇吹干12h以上至恒重作為空中質(zhì)量,但不得用烘干法。
3.3將試件置于冰箱中,在4?5℃條件下冷卻不少于30min。
3.4將石蠟熔化至其熔點(diǎn)以上5.5℃±0.5℃。
3.5從冰箱中取出試件立即浸入石蠟液中,至全部表面被石蠟封住后迅速取出試件,在常溫下放置30min,稱取蠟封試件的空中質(zhì)量(mp)。
3.6掛上網(wǎng)籃、浸入水箱中,調(diào)節(jié)水位,將天平調(diào)平或復(fù)零。調(diào)整水溫并保持在25℃±0.5℃內(nèi)。將蠟封試件放入網(wǎng)籃浸水約1min,讀取水中質(zhì)量(mc)。
3.7如果試件在測定密度后還需要做其他試驗(yàn)時,為便于除去石蠟,可事先在干燥試件表面涂一薄層滑石粉,稱取涂滑石粉后的試件質(zhì)量(ms),然后再蠟封測定。
3.8用蠟封法測定時,石蠟對水的相對密度按下列步驟實(shí)測確定:
3.8.1取一塊鉛或鐵塊之類的重物,稱取空中質(zhì)量(mg);
3.8.2測定重物在水溫25℃±0.5℃的水中質(zhì)量();
3.8.3待重物干燥后,按上述試件蠟封的步驟將重物蠟封后測定其空中質(zhì)量(md)
及水溫在25℃±0.5℃時的水中質(zhì)量();
3.8.4按式(T0707-1)計算石蠟對水的相對密度。
(T0707-1)
式中:γP——在251溫度條件下石蠟對水的相對密度,無量綱;
mg——重物的空中質(zhì)量(g);
——重物的水中質(zhì)量(g);
md——蠟封后重物的空中質(zhì)量(g);
——蠟封后重物的水中質(zhì)量(g)。
4計算
4.1計算試件的毛體積相對密度,取3位小數(shù)。
4.1.1蠟封法測定的試件毛體積相對密度按式(T0707-2)計算。
(T0707-2)
式中:γf一由蠟封法測定的試件毛體積相對密度,無量綱;
ma 試件的空中質(zhì)量(g);
mp——蠟封試件的空中質(zhì)量(g);
mc——蠟封試件的水中質(zhì)量(g)。
4.1.2涂滑石粉后用蠟封法測定的試件毛體積相對密度按式(T0707-3)計算。
(T0707-3)
式中:ms——試件涂滑石粉后的空中質(zhì)量(g);
γs——滑石粉對水的相對密度,無量綱。
4.1.3試件的毛體積密度按式(T0707-4)計算。
ρf=γf×ρw (T0707-4)
式中:ρf——蠟封法測定的試件毛體積密度(g/cm3);
ρw——在25℃溫度條件下水的密度,取0.9971g/cm3。
4.2按本規(guī)程T0705的方法計算試件的理論最大相對密度及空隙率、瀝青的體積百分率、礦料間隙率、粗集料骨架間隙率、瀝青飽和度等各項(xiàng)體積指標(biāo)。
5報告
應(yīng)在試驗(yàn)報告中注明瀝青混合料的類型及采用的測定密度的方法。
條文說明
原試驗(yàn)方法是參照ASTMD1188—89、AASHTOT275編寫的,本次修訂主要統(tǒng)一了試驗(yàn)溫度,規(guī)定在25℃±0.5℃水溫下測定試件的毛體積相對密度或毛體積密度.
蠟封法僅適用于吸水率大于2%的混合料。這是由于該方法受入為影響因素太多,導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,如ASTM和AASHTO都提出對吸水率大于2%的試件才能使用蠟封法,小于2%應(yīng)該采用表干法,而且在蠟封法試驗(yàn)法中規(guī)定,進(jìn)行蠟封之前首先進(jìn)行表干法測定試件吸水率,如果吸水率小于2%,則無須進(jìn)行蠟封3所以,在工程上,應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定選擇適用的方法測定。
同時值得注意的是,ASTMD1188—94方法已經(jīng)明顯不同于舊版的ASTM D1188—89和AASHTO T275的蠟封法,ASTMD1188—94中雖然名稱為蠟封法(paraff1n-coated),但是實(shí)際操作方法是采用封口膜法,在2007年版的ASTMD1188—07中已經(jīng)將名稱改為封口膜密封法(coated)我國許多文獻(xiàn)都認(rèn)為ASTMD1188—07版方法較AASHTO T275的方法更好,它能夠避免蠟的吸入,得到的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,美國很多州已采用ASTMD1188—07代替了AASHTO T275。
需要指出的是,根據(jù)美國瀝青混合料和瀝青肢結(jié)料專家研究組ETG2008年的研究報告,準(zhǔn)備取消AASHTOT275蠟封法,而采用真空密封法(CoreLok)。
為了讓廣大工程技術(shù)入員了解新試驗(yàn)方法的發(fā)展,更好地掌握蠟封法的使用,現(xiàn)將ASTMD1188—07封口膜密封法及ASTMD7370真空密封法(CoreLok)簡單介紹給大家,希望在試驗(yàn)過程中積累數(shù)據(jù),供下次修訂該方法時參考。
封口膜密封法(coated)
1目的與適用范圍與T0707—樣。
2儀具試驗(yàn)儀器技術(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。
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(xì)尼龍線繩,并有足夠的長度。
2.5封口膜:可以根據(jù)試件大小選用合適的封口膜,宜采用彈性好的封口膜。
2.6聚亞氨酯泡沫墊:兩個聚亞氨酯泡沫墊,用作操作平臺。一個泡沫墊尺寸為500mmx500mm,厚度約12mm;另一個為圓形泡沫墊,尺寸與試件直徑接近,對于標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件直徑約100mm.
2.7鋁塊:用于標(biāo)定封口膜的相對密度,圓柱體鋁塊直徑約100mm,高度約60mm,表面光滑。
2.8其他:秒表、電風(fēng)扇、電爐或燃?xì)鉅t等。
3方法與步驟
3.1選擇適宜的漫水天平或電子天平,最大稱量應(yīng)滿足試件質(zhì)量的要求。
3.2稱取干燥試件的空中質(zhì)量(ma),根據(jù)選擇的天平感量讀數(shù),準(zhǔn)確至O.lg或0.5g當(dāng)為鉆芯法取得的非干燥試件時,應(yīng)用電風(fēng)扇吹干12h以上至恒重作為空中質(zhì)量,但不得用烘干法。
3.3從一卷封口膜上裁貧出兩個100mmx100mm和一個100mmx200mm大小的封口膜。
先取一個100mmx100mm封口膜,將其背面的遮蔽紙剝?nèi)?,然后抓住封口膜兩端進(jìn)行適當(dāng)拉伸,再對封口膜的另外兩端也進(jìn)行適當(dāng)拉伸(約拉伸至150mmxl50mm)c注意不要使薄膜產(chǎn)生孔洞將拉伸的封口膜包裹住試件一端,沿試件端部邊緣壓封口膜,將試件翻過來放置在大泡沫墊上;將另一個100mmx100mm封口膜按同樣的方法包裹住試件另一端,然后將另一個小泡沫墊放在試件的頂部,用與試件端部尺寸接近的物件(或者采用另一塊試件)按在頂部的泡沫墊上,并慢慢向下壓泡沫墊以消除封口膜與試件之間的氣泡。之后用刀片將試件上離端口約15?17mm以外的封口膜切掉,在這過程中注意不要弄破封口膜。
采用同樣的方法,將100mmx200mm封口膜背面的遮蔽紙剝?nèi)?,然后抓住封口膜最窄的兩端適當(dāng)沿長度方向進(jìn)行拉伸使之達(dá)到約400mm,再將封口膜放在試件上(寬度方向與試件高度方向平行),并轉(zhuǎn)動試件,在轉(zhuǎn)動試件同時要適當(dāng)用力使封口膜得到拉伸能更好與試件接觸;將封口膜兩端多余的部分與試件端部的封口膜緊密重疊這樣3個封口膜就完全將試件包裹住,并適當(dāng)壓封口膜四周,使之更緊密包裹試件。
3.4稱取封口膜密封試件的質(zhì)量(md)。
3.5掛上網(wǎng)籃、浸入溢流水箱中,調(diào)節(jié)水位,將天平調(diào)平或復(fù)零。調(diào)整水溫控制在25℃±0.5℃內(nèi)。將密封試件放入網(wǎng)籃浸水約1min,讀取水中質(zhì)量(me)。
3.6如果試件在測定密度后還需要做其他試驗(yàn)時,將封口膜去掉即可,
3.7用封口膜密封法測定試件毛體積相對密度時,封口膜對水的相對密度按下列步驟實(shí)測確定:
3.7.1稱取鋁塊空中質(zhì)量(mg)。
3.7.2測定鋁塊在水溫25℃±0.5℃的水中質(zhì)量()。
3.7.3待鋁塊干燥后,按上述方法采用封口膜將鋁塊密封后測定其空中質(zhì)量(md)及水溫在25℃±0.5℃時的水中質(zhì)量()。
3.7.4按式(T0707-5)計算封口膜對水的相對密度,
(T0707-5)
式中:γP——在25℃溫度條件下封口膜對水的相對密度,無量綱;
mg——鋁塊空中質(zhì)量(g);
——鋁塊水中質(zhì)量(g);
md ——封口膜密封后鋁塊的空中質(zhì)量(g);
——封口膜密封后鋁塊的水中質(zhì)量(g)。
4計算
4.1封口膜密封法測定的試件毛體積相對密度按式(T0707-6)計算。
(T0707-6)
式中:γf——由封口膜密封法測定的試件的毛體積相對密度,無量綱;
ma ——試件的空中質(zhì)量(g);
mp——封口膜密封試件的空中質(zhì)量(g);
mc——封口膜密封試件的水中質(zhì)量(g)。
4.2試件的毛體積密度按式(T0707-7)計算。
ρf=γf×ρw (T0707-7)
式中:ρf——封口膜密封法測定的試件毛體積密度(g/cm3);
ρw——在25℃溫度條件下水的密度,取0.9971g/cm3。
4.3按本規(guī)程T0705的方法計算試件的理論最大相對密度及空隙率、瀝青的體積百分率、礦料間隙率、粗集料骨架間隙率、瀝青飽和度等各項(xiàng)體積指標(biāo)。
真空密封法(CoreLok)
1目的與適用范圍
1.1本方法適用于測定吸水率大于2%的瀝青混凝土或?yàn)r青碎石混合料試件的毛體積相對密度或毛體積密度。標(biāo)準(zhǔn)溫度為25℃±0.5℃.
1.2本方法測定的毛體積相對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(xiàng)體積指標(biāo)。
1.3本方法可作為AASHTOT 275蠟封法的替代試驗(yàn)方法。
2儀具與材料技術(shù)要求
2.1真空密度測試儀。
2.2真空泵:932W(1.25HP)旋轉(zhuǎn)真空泵;真空度:101.4kPa(29.95inHg)。
2.3真空室尺寸:425mmx184mmx497mm。
2.4密封條:406mm自動的雙金屬線密封條。
2.5聚合物密封袋:不透水及密封性能良好、柔軟抗穿透,可分別用于10.16cm(4in)、15.24cm(6in)等不同試樣密封:試驗(yàn)時根據(jù)試件大小選用合適的密封袋。
2.6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O.lg;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。
2.7網(wǎng)籃。
2.8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(xì)尼龍線繩,并有足夠的長度。
2.9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。
2.10溫度計:分度值0.1℃。
2.11其他:剪刀、秒表、電風(fēng)扇、電爐或燃?xì)鉅t等:
圖T0707-1為CoreLok真空密封裝置和密封試件照片。
圖T0707-1 CoreLok真空密封裝置和密封試件
3方法與步驟
3.1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。
3.2稱取干燥試件的初始質(zhì)量記作根據(jù)選擇的天平感量讀數(shù),準(zhǔn)確至O.lg或0.5g;當(dāng)為鉆芯法取得的非干燥試件時,應(yīng)用電風(fēng)扇吹干12h以上至恒重作為空中質(zhì)量。
3.3密封試樣,根據(jù)試件尺寸大小選擇合適的密封袋,按照說明書設(shè)置密封條加熱溫度。
3.4打開一個新密封袋,將試件放入密封袋袋內(nèi)。此時注意將試件光滑的一面置于底部,密封袋密封處距試件保留25mm的距離。
3.5關(guān)閉真空室,真空泵的指示燈變紅,并且真空室外部的真空表開始轉(zhuǎn)動,數(shù)字式儀表讀數(shù)顯示真空狀態(tài)。這一過程中密封袋通常會膨脹。
3.6—旦密封后,減壓閥打開,環(huán)繞在密封袋試件周圍的空氣將會逸出到真空室中。
3.7將密封蓋打開,從真空室內(nèi)小心將密封的試件取出,輕拉密封袋的任何部位,檢查是否有松弛區(qū)域,如果有松弛表明試件密封不嚴(yán),此時需要按照3.2的步驟重新開始密封試件。
3.8稱取密封試件質(zhì)量:將試件從真空室內(nèi)取出后,置于天平上快速稱重并記錄其質(zhì)量為B。
3.9密封試件的水中質(zhì)量:將密封試件放于25℃±1℃的水中稱質(zhì)量,須注意將試件及袋子全部浸入水中,注意密封袋不要接觸水箱邊,測得水中質(zhì)量,記為C。
3.10檢查:從水箱中取出密封試件,小心將試件從密封袋中取出,將附著密封袋上的水分輕輕拍掉,使密封袋成半干狀態(tài),稱取密封袋質(zhì)量記為D,同時稱取試件的空中質(zhì)量記作E,并與初始質(zhì)量相對比如果質(zhì)量損失小于0.08%,或者增加小于0.04%,即可通過檢查,質(zhì)量損失或增加可能是由于袋子泄露的原因;如果檢查不通過,須將密封袋拿走,并且按3.2的步驟重新開始試驗(yàn).
4計算
4.1按式(T0707-8)計算試件毛體積相對密度.
(T0707-8)
式中:γf一試件毛體積相對密度,無量綱;
A一干燥試件的質(zhì)量(g);
B一密封試件的質(zhì)量(g);
C一密封試件的水中質(zhì)量(g);
E一密封袋取走后,試件的空中質(zhì)量(g);
F一密封袋相對密度,根據(jù)廠家提供的公式計算。
ρf=γf×ρw (T0707-9)
式中:ρf——真空密封法測定的試件毛體積密度(g/cm3);
γf——在25℃溫度條件下水的密度,取0.997lg/cm3。
4.3按本規(guī)程T0705的方法計算試件的理論最大相對密度及空隙率、瀝青的體積百分率、礦料間涑率、粗集料骨架間隙率、瀝青飽和度等各項(xiàng)體積指標(biāo).