沥青混凝土密度试验检测
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发布时间:2025-07-14 18:54:40 更新时间:2025-07-13 18:54:40
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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沥青混凝土密度是评价其压实质量和体积特性的核心物理指标之一,直接关系到路面的压实度、空隙率、稳定性和耐久性。准确的密度检测对于确保沥青路面满足设计要求和工程规范至关重要,是施工质量控制、验收及后期性能评估不可或缺的环节。密度值的高低直接影响路面的抗车辙能力、抗水损害能力以及疲劳寿命。因此,按照规范要求进行严谨、准确的沥青混凝土密度试验检测,是保障道路工程质量的基础工作。
沥青混凝土密度试验检测的核心目标就是测定出试件或现场芯样的密度。根据试件类型和状态的不同,以及计算空隙率等体积参数的需要,常涉及以下具体项目或方法:
1. 毛体积密度: 指包含沥青混凝土试件内部闭口空隙和开口空隙在内的单位体积质量。这是最常用也是最重要的密度指标。
2. 表干密度: 主要用于测定具有吸水性的沥青混合料试件(如现场钻取的芯样)的毛体积密度,是计算毛体积密度的常用方法之一。
3. 蜡封法密度: 适用于测定吸水率较大(通常大于2%)的沥青混合料试件(尤其多孔性或现场松散芯样)的毛体积密度。
4. 理论最大密度: 指混合料在完全没有空隙的理想状态(即空隙率为零)下的密度。通常用于计算空隙率等体积指标。
进行沥青混凝土密度试验需要以下主要仪器设备:
1. 电子天平: 精度至少达到0.1克,量程满足试件称重要求(通常需要5kg以上量程)。用于精确称量试件在不同状态下的质量(空气中干燥质量、水中质量、表干质量等)。
2. 浸水天平(或配有吊篮的电子天平及水箱): 用于称量试件在水中的质量(悬浮质量)。水箱应足够大,水温需控制恒定(通常为25±0.5°C)。
3. 溢流水箱/网篮: 用于悬挂试件并浸没在水中称重,能收集和排除因试件浸入而溢出的水。
4. 烘箱: 能将温度控制在105±5°C,用于干燥试件至恒重。
5. 石蜡及熔蜡设备: 蜡封法专用,包括熔点合适的石蜡(如熔点约55°C)和加热熔蜡的设备。
6. 真空设备: 用于测定理论最大密度(真空法),包括真空干燥器、真空泵、真空表等。
7. 恒温水浴: 用于保持理论最大密度试验或水中称量时所需的水温恒定。
8. 秒表、毛巾、温度计等辅助工具。
根据试件条件和要求,主要采用以下几种方法测定沥青混凝土密度:
1. 表干法 (Saturated Surface-Dry Method, SSD): * 适用范围: 吸水率不大的密实型沥青混合料试件(吸水率通常小于2%),是实验室成型试件(如马歇尔试件)最常用的方法。 * 原理: 测定试件在空气中的干燥质量(ma)、在水中的质量(mw)、试件表面干燥但内部饱水时的质量(表干质量,msd)。毛体积密度 = ma / (msd - mw)。 * 步骤: 将试件在25±0.5°C水中浸泡规定时间(通常≥3-5分钟) → 取出用湿毛巾擦去表面水膜(达到“面干”状态) → 立即称取表干质量(msd) → 将试件浸入水中称取其水中质量(mw) → 将试件烘干至恒重称取其干燥质量(ma) → 计算。
2. 蜡封法 (Paraffin-Coated Method): * 适用范围: 吸水率较大(>2%)或表面粗糙、形状不规则的试件(如现场钻取的较松散芯样)。 * 原理: 在试件表面包裹一层石蜡膜,隔绝水进入开口空隙。测定蜡封试件在空气中的质量(mp)、蜡封试件在水中的质量(mpw)。毛体积密度 = ma / [ (mp - mpw) / ρw - (mp - ma) / ρp ],其中 ρw 为水温下的水密度,ρp 为石蜡密度。 * 步骤: 称取干燥试件质量(ma) → 将试件浸入熔融石蜡中(约46-48°C)约1秒后取出,使表面形成薄蜡膜 → 冷却后称取蜡封试件在空气中质量(mp) → 称取蜡封试件在水中质量(mpw) → 计算。
3. 体积法 (对于规则试件): * 适用范围: 形状规则(如圆柱体马歇尔试件、旋转压实试件)且吸水率极小的试件。 * 原理: 直接测量试件的几何尺寸(直径、高度)计算体积(V),称取其干燥质量(ma)或表干质量(msd)。密度 = ma / V (近似毛体积密度)或 = msd / V。此法精度相对较低,受尺寸测量精度和试件规整度影响大,一般作为辅助或快速估算。
4. 真空密封法 (CoreLok法): * 适用范围: 可适用于各种类型试件,尤其对多孔、易碎试件(如现场芯样)有优势,能更准确排除开口空隙中的水或空气。 * 原理: 将试件放入专用塑料袋中,用真空设备抽真空并热封密封,使薄膜紧贴试件表面。称取密封袋在空气中质量(mb)、密封袋在水中的质量(mbw)、密封袋自身质量(mc)。毛体积密度 = (mb - mc) / ( (mb - mc) - (mbw - mc) ) / ρw。
5. 理论最大密度测试 (Vacuum Method): * 目的: 并非直接测试件密度,而是测定混合料在零空隙状态下的理论密度(TMD),用于计算空隙率等。 * 方法: 主要采用真空法。将松散混合料(通常为<6.3mm)在负压下(如30±1 mmHg)浸入25°C水中,最大程度排除集料间隙中的空气,使其体积接近理论最小体积。测定其真空密封状态下的水中质量(mws)和干燥质量(ma)。TMD = ma / (ma - mws) / ρw。
沥青混凝土密度试验必须严格遵循国家和行业标准,确保检测结果的准确性和可比性。国内外主要标准包括:
1. 中国国家标准/行业标准: * JTG E20-2011 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》: * T 0705-2011:压实沥青混合料密度试验(表干法) * T 0706-2011:压实沥青混合料密度试验(水中重法) - *注:此法仅适用于几乎不吸水(吸水率<0.5%)的试件,使用较少。* * T 0707-2011:压实沥青混合料密度试验(蜡封法) * T 0708-2011:压实沥青混合料密度试验(体积法) * T 0711-2011:沥青混合料理论最大相对密度试验(真空法) * T 0712-2011:沥青混合料理论最大相对密度试验(溶剂法) - *补充方法* * T 0713-2011:沥青混合料理论最大相对密度试验(计算法)- *当集料密度已知时可用*
2. 美国标准: * ASTM D2726 / D2726M: Standard Test Method for Bulk Specific Gravity and Density of Non-Absorptive Compacted Bituminous Mixtures (主要对应表干法) * ASTM D
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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