7.16 密級(jí)配瀝青混凝土滲透試驗(yàn)

7.16.1 目的及適用范圍

測定瀝青混凝土的滲透系數(shù)和防滲性。適用于心墻瀝青混凝土、面板防滲層瀝青混凝土。

7.16.2 儀器設(shè)備及材料

1 滲透試驗(yàn)裝置及試模：如圖7.16.2所示。

2 其他：量筒、秒表、溫度計(jì)、真空泵、止水填料及加熱器具等。

(a)  試驗(yàn)裝置

(b)  試模

圖7.16.2 瀝青混凝土滲透試驗(yàn)裝置及試模

1—裝好試件的試模；2—量筒；3—抽氣瓶；4—儲(chǔ)水瓶；5—進(jìn)水測壓管；

6—出水測壓管；①~⑥—閥門；7—試模套筒；8—上蓋；9—下蓋；

10—橡皮墊圈；11—止水填料；12—螺栓；13—試件；

14—出水口；15—進(jìn)水口；16—測壓管口；

17—多孔透水板

7.16.3   試驗(yàn)步驟

1  按本標(biāo)準(zhǔn)7.1的規(guī)定制備瀝青混合料，按本標(biāo)準(zhǔn)7.2的規(guī)定 成型馬歇爾試件，每組3個(gè)，高度為63.5mm±1.3mm 。從現(xiàn)場鉆取 的芯樣，應(yīng)加工成直徑為100mm±3mm 、高度為63.5mm±1.3mm  的試件。

2 試件成型后，在室溫條件下放置24h, 測量試件高度，記為L。

3  將滲透試模的上蓋卸下，將試件放入試模中央。清理試件 表面，除去油污、粉塵等，避免試件周邊與瀝青結(jié)合不好而滲水，灌入熱瀝青密封試模與試件周邊的縫隙。灌縫時(shí)應(yīng)避免熱瀝青污 染試件表面及瀝青外流。待瀝青冷卻至室溫后，裝好上蓋，擰緊螺栓。滲透試件裝模后，應(yīng)加以檢查，確認(rèn)試模密封良好、管道暢通。

4 試驗(yàn)應(yīng)采用蒸餾水或經(jīng)過濾的清水，試驗(yàn)前用抽氣法或煮 沸法進(jìn)行排氣。試驗(yàn)時(shí)水溫宜高于室溫3℃~4℃。試驗(yàn)開始前應(yīng)備夠一次試驗(yàn)所需的用水。

5 按圖7.16.2所示的滲透試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)：

1)將滲透試模安裝在滲透試驗(yàn)裝置上。安裝時(shí)，關(guān)閉全 部閥門，防止水流入滲透試模內(nèi)。

2)打開閥門③、⑥,開動(dòng)抽氣機(jī)進(jìn)行抽氣，至抽氣瓶內(nèi) 無氣泡排出。關(guān)閉閥門⑥,打開閥門④,使試件從上、下兩端充水飽和，關(guān)閉閥門④,打開閥門⑥,進(jìn)行抽氣，至抽氣瓶內(nèi)無氣泡排出時(shí)，關(guān)閉閥門⑥,打開閥門④,使試件充水飽和。如此反復(fù)進(jìn)行，至氣泡完全排出。飽和排水結(jié)束后，將全部閥門關(guān)閉。

3)常水頭試驗(yàn)時(shí)，先打開閥門①、④,使進(jìn)水口測壓管內(nèi)水柱上升到穩(wěn)定的高度，再打開閥門②、③,使出水口測壓管充水，然后打開閥門⑤,當(dāng)出水口有水流入量筒后，立即關(guān)閉閥門③。應(yīng)避免出水口浸沒在量筒水面以下。當(dāng)進(jìn)水和出水測壓管水位穩(wěn)定后，開始進(jìn)行觀測，記錄測壓管內(nèi)的水位 h_a和 h_b,    用量筒測定 滲透水量Q,   用秒表測定相應(yīng)的滲透時(shí)間τ,  用溫度計(jì)測定試驗(yàn)開始時(shí)和結(jié)束時(shí)的水溫，取其平均值t。如此 反復(fù)試驗(yàn)不少于6次，每次滲透水量應(yīng)不少于5mL。

4)變水頭試驗(yàn)時(shí)，先打開閥門①、④,使進(jìn)水口測壓管 水位達(dá)到一定水平后關(guān)閉閥門④,分別記錄進(jìn)水口和出水口測壓管的水位，得出兩者的水位差△h?,   同 時(shí)開動(dòng)秒表記時(shí)，經(jīng)時(shí)間τ后，再記錄兩測壓管相應(yīng)的水位，得出兩者的水位差△h?。如此反復(fù)試驗(yàn)3次～5 次后，打開閥門④,使進(jìn)水測壓管水位重新上升后， 再重復(fù)進(jìn)行測試。記錄試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)的水溫。每次試驗(yàn)的水頭差應(yīng)不小于50mm,   并應(yīng)在 3h～4h 內(nèi)完成。如兩次試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大偏差，應(yīng)在試驗(yàn)前重新抽氣飽水，再進(jìn)行試驗(yàn)。

7.16.4 試驗(yàn)結(jié)果處理

1常水頭試驗(yàn)的滲透系數(shù)按下式計(jì)算：

 (7.16.4-1)

式中：K_t——   溫度t 時(shí)的滲透系數(shù)，cm/s;

Q—— 滲 透 水 量 ，mL;

L           滲徑，等于試件高度，cm; 

A  ——試件面積，cm2;

h_a—— 進(jìn)水口測壓管水位，cm; 

h_b——出水口測壓管水位，cm; 

τ——滲水時(shí)間，s。

2 變水頭試驗(yàn)的滲透系數(shù)按下式計(jì)算：

(7.16.4-2) 

式中：a ——測壓管截面積，cm2;

△h?——時(shí)段τ開始時(shí)進(jìn)水口測壓管和出水口測壓管的水位 差 ，cm;

△h?——時(shí)段τ結(jié)束時(shí)進(jìn)水口測壓管和出水口測壓管的水位 差 ，cm。

3  單個(gè)試件3次～5次測試算出的滲透系數(shù)，取平均值作為 該試件的滲透系數(shù)。應(yīng)平行測定3個(gè)試件，滲透系數(shù)小于 1.0×10-?cm/s 時(shí)，結(jié)果取值范圍小于1.0×10-?cm/s; 滲透系數(shù)大于或等于1.0×10-?cm/s時(shí)，結(jié)果取其平均值。

4     K可按下式換算為K₂₀:

K₂₀=K_tη_t/η₂₀                             (7.16.4-3)

式中：K20—— 溫度20℃時(shí)滲透系數(shù)，cm/s;

η_t— — 溫度t 時(shí)水的動(dòng)力黏滯系數(shù)，Pa-s;

η₂₀——溫度20℃時(shí)水的動(dòng)力黏滯系數(shù)，Pa·s;

η_t/η₂₀——可按表7.16.4查得。

表7.16.4 水的動(dòng)力黏滯系數(shù)、黏滯系數(shù)比、溫度校正系數(shù)

 續(xù)表7.16.4