T0603—2011瀝青密度與相對密度試驗

1目的與適用范圍

本方法適用于使用比重瓶測定瀝青材料的密度與相對密度。非特殊要求，本方法宜在試驗溫度25VR 15℃下測定瀝青密度與相對密度。

注：對液體石油瀝青，也可以采用適宜的液體比重計測定密度或相對密度。

2儀具與材料技術(shù)要求

2.1比重瓶：玻璃制，瓶塞下部與瓶口須經(jīng)仔細研磨。瓶塞中間有一個垂直孔，其下部為凹形，以便由孔中排除空氣。比重瓶的容積為20～30mL，質(zhì)量不超過40g，形狀和尺寸如圖T0603-1所示。

圖T0603-1比重瓶（尺寸單位∶mm）

2.3烘箱:20℃，裝有溫度自動調(diào)節(jié)器。

2.4天平：感量不大于1mg。

2.5濾篩:0.6mm、2.36mm各1個。

2.6溫度計：量程O-50℃，分度值O.1℃。

2.7燒杯:600?800mL。

2.8真空干燥器。

2.9洗液:玻璃儀器清洗液，三氯乙烯（分析純）等。

2.10蒸餾水（或純凈水）。

2.11表面活性劑：洗衣粉（或洗滌靈）。

2.12其他：軟布、濾紙等。

3方法與步驟

3.1準備工作

3.1.1用洗液、水、蒸餾水先后仔細洗滌比重瓶，然后烘干稱其質(zhì)量（m₁)，準確至1mg.

3.1.2將盛有冷卻蒸餾水的燒杯浸入恒溫水槽中保溫，在燒杯中插入溫度計，水的深度必須超過比重瓶頂部40mm以上。

3.1.3使恒溫水槽及燒杯中的蒸餾水達到規(guī)定的試驗溫度±0.1℃。

3.2比重瓶水值的測定步驟

3.2.1將比重瓶及瓶寒放入恒溫水槽中的燒杯里，燒杯底浸沒水中的深度應不少于100mm，燒杯口露出水面，并用夾具將其固牢。

3.2.2待燒杯中水溫再次達到規(guī)定溫度并保溫30min后，將瓶塞塞入瓶口，使多余的水由瓶塞上的毛細孔中擠出。此時比重瓶內(nèi)不得有氣泡。

3.2.3將燒杯從水槽中取出，再從燒杯中取出比重瓶,立即用干凈軟布將瓶塞頂部擦拭一次，再迅速擦干比重瓶外面的水分，稱其質(zhì)量（m₂)，準確至1mg。瓶寒頂部只能擦拭一次，即使由于膨脹瓶塞上有小水滴也不能再擦拭。

3.2.4以m₂-m₁作為試驗溫度時比重瓶的水值。

注：比重瓶的水值應經(jīng)常校正，一般每年至少進行一次。

3.3液體瀝青試樣的試驗步驟

3.3.1將試樣過篩(0.6mm)后注入干燥比重瓶中至滿，不得混入氣泡。

3.3.2將盛有試樣的比重瓶及瓶塞移入恒溫水槽（測定溫度±0.1℃)內(nèi)盛有水的燒杯中，水面應在瓶口下約40mm:不得使水浸入瓶內(nèi)。

3.3.3待燒杯內(nèi)的水溫達到要求的溫度后保溫30min，然后將瓶塞塞上，使多余的試樣由瓶塞的毛細孔中擠出。用蘸有二氯乙烯的棉花擦凈孔口擠出的試樣，并保持孔中充滿試樣。

3.3.4從水中取出比重瓶，立即用干凈軟布擦去瓶外的水分或黏附的試樣（不得再擦孔口）后，稱其質(zhì)量（m₃），準確至3位小數(shù)。

3.4黏稠瀝青試樣的試驗步驟

3.4.1按本規(guī)程T0602方法準備瀝青試樣，瀝青的加熱溫度宜不高于估計軟化點以上100℃(石油瀝青或聚合物改性瀝青），將瀝青小心注入比重瓶中，約至2/3高度。不得使試樣黏附瓶口或上方瓶壁，并防止混入氣泡。

3.4.2取出盛有試樣的比重瓶，移入干燥器中，在室溫下冷卻不少于化，連同瓶塞稱其質(zhì)量（m₄)，準確至3位小數(shù)。

3.4.3將盛有蒸餾水的燒杯放入已達試驗溫度的恒溫水槽中，然后將稱量后盛有試樣的比重瓶放入燒杯中（瓶塞也放進燒杯中），等燒杯中的水溫達到規(guī)定試驗溫度后保溫30min，使比重瓶中氣泡上升到水面，待確認比重瓶已經(jīng)恒溫且無氣泡后，再將比重瓶的瓶塞塞緊，使多余的水從塞孔中溢出，此時應不得帶入氣泡。

3.4.4取出比重瓶，按前述方法迅速揩干瓶外水分后稱其質(zhì)量（％)，準確至3位小數(shù)。

3.5固體瀝青試樣的試驗步驟

3.5.1試驗前，如試樣表面潮濕，可在干燥、潔凈的環(huán)境下自然吹干，或置50℃烘箱中烘干。

3.5.2將50?100g試樣打碎，過0.6mm及2.36mm篩。取0.6～2.36mm的粉碎試樣少于5g放入清潔、干燥的比重瓶中，塞緊瓶塞后稱其質(zhì)量（m₆)，準確至3位小數(shù)。

3.5.3取下瓶塞，將恒溫水槽內(nèi)燒杯中的蒸餾水注入比重瓶，水面高于試樣約10mm，同時加入幾滴表面活性劑溶液（如1%洗衣粉、洗滌靈），并搖動比重瓶使大部分試樣沉入水底，必須使試樣顆粒表面所吸附的氣泡逸出。搖動時勿使試樣搖出瓶外。

3.5.4取下瓶塞，將盛有試樣和蒸餾水的比重瓶置真空干燥箱（器）中抽真空，逐漸達到真空度98kPa(735mmHg)不少于15min。當比重瓶試樣表面仍有氣泡時，可再加幾滴表面活性劑溶液，搖動后再抽真空。必要時，可反復幾次操作，直至無氣泡為止。注：抽真空不宜過快，以防止樣品被帶出比重瓶

3.5.5將保溫燒杯中的蒸餾水再注入比重瓶中至滿，輕輕塞好瓶塞，再將帶塞的比重瓶放入盛有蒸餾水的燒杯中，并塞緊瓶塞。

3.5.6將裝有比重瓶的盛水燒杯再置恒溫水槽（試驗溫度±0.1℃)中保持至少30min后，取出比重瓶，迅速擦干瓶外水分后稱其質(zhì)量（％)，準確至3位小數(shù)。

4計算

4.1試驗溫度下液體瀝青試樣的密度和相對密度按式（T0603-1)及式（T0603-2)計算。

(T0603-1)

    (T0603-2)

式中：

ρ_b——試樣在試驗溫度下的密度（g/cm3);

?_b——試樣在試驗溫度下的相對密度；

m₁——比重瓶質(zhì)量（g);

m₂——比重瓶與所盛滿水的合計質(zhì)量（g)；

m₃——比重瓶與所盛滿試樣的合計質(zhì)量（g)；

ρw——試驗溫度下水的密度（g/cm³)，15℃水的密度為0.999lg/cm³，25℃水的密度為0.997lg/cm³。

4.2試驗溫度下黏稠瀝青試樣的密度和相對密度按式（T0603-3)及式（T0603-4)計算。

（T0603-3)

（T0603-4)

式中：m₄——比重瓶與瀝青試樣合計質(zhì)量（g);

    m₅——比重瓶與試樣和水合計質(zhì)量（g)。

4.3試驗溫度下固體瀝青試樣的密度和相對密度按式（T0603-5)及式（T0603-6)計算。

（T0603-5)

（T0603-6)

式中:m₆——比重瓶與瀝青試樣合計質(zhì)量（g)；

   m₇——比重瓶與試樣和水合計質(zhì)量（g)。

5報告

同一試樣應平行試驗兩次，當兩次試驗結(jié)果的差值符合重復性試驗的允許誤差要求時，以平均值作為瀝青的密度試驗結(jié)果，并準確至3位小數(shù)，試驗報告應注明試驗溫度。

6允許誤差

6.1對黏稠石油瀝青及液體瀝青的密度，重復性試驗的允許誤差為0.003g/cm³，再現(xiàn)性試驗的允許誤差為0.007g/cm³。

6.2對同體瀝青，重復性試驗的允許誤差為0.01g/cm³,再現(xiàn)性試驗的允許誤差為0.02g/cm³。

6.3相對密度的允許誤差要求與密度相同（無單位）。

條文說明

各國瀝青標準中大都列有相對密度或密度標準，并有相應試驗方法瀝青密度用于儲油容器中瀝青體積與質(zhì)量的換算，相對密度用于瀝青混合料理論密度的計算，供配合比設計及空隙率計算使用。但測定相對密度或密度的溫度各國有所不同。ASTM D70及AASHTO T 228規(guī)定了25℃或15.6℃的瀝青與水的相對密度(25℃/25℃,15.6℃/15.6℃)。但在瀝青混合料的密度測定時都使用相對密度。瀝青體積計算則以15℃密度為準。為此，本規(guī)程根據(jù)與國際先進標準靠攏的原則，結(jié)合我國瀝青密度采用15℃標準，而瀝青混合料配合比計算時又需要的是瀝青的相對密度，所以本次修訂在目的與適用范圍里規(guī)定非特殊要求，宜在試驗溫度25℃及15℃下測定瀝青密度與相對密度，去掉了原方法中溫度的換算公式，要求按實際溫度測定瀝青密度或相對密度。根據(jù)試驗需要也可以選擇其它的試驗溫度。本方法測定步驟參照ASTMD70、AASHTO T228等方法編寫，并參照國標補充了固體瀝青試驗方法。

對液體瀝青相對密度測定方法，國標GB/T8928中并無規(guī)定，ASTMD3142及AASHTO T227是采用比重計測定的，方法很簡單。我國石油部門也開始用比重計進行測定，但目前尚未形成標準?？紤]目前尚無新的標準方法代替，本方法仍維持原試驗規(guī)程中用比重瓶測定的方法。同時，在標準中增加一條.也可用適當?shù)谋戎赜嫓y定。