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压实沥青混合料密度试验（体积法）检测

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发布时间：2025-05-30 14:58:42 更新时间：2025-05-29 14:58:43

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

压实沥青混合料密度试验（体积法）检测

在道路工程中，压实沥青混合料的密度是评价其施工质量、计算空隙率、评估路用性能（如耐久性、抗水损害能力、抗车辙能力）的关键指标。压实沥青混合料密度试验（体积法），也称为表干法，是一种广泛应用的、直接测定压实沥青混合料试件毛体积密度（或称为表干密度）的标准试验方法。其核心原理是通过测量试件在空气中的质量和其在表干状态（即表面干燥但内部孔隙饱水）下的质量，结合试件在水中的质量（利用阿基米德原理测定其排开水的体积，即试件体积），最终计算出试件的毛体积密度。该方法操作相对直观，适用于表面吸水率不高的密级配沥青混合料试件，是实验室和现场质量控制的重要手段。

检测项目

本试验的核心检测项目是压实沥青混合料试件的毛体积密度 (Bulk Specific Gravity, G_mb)。毛体积密度是指单位毛体积（包含矿质实体、有效孔隙和无效孔隙）压实沥青混合料的质量。该参数是进一步计算沥青混合料试件的空隙率 (Voids in the Mineral Aggregate, VMA)、空隙率 (Voids in Total Mix, VTM 或 Air Voids, AV)、沥青饱和度 (Voids Filled with Asphalt, VFA) 等体积指标的基础。

检测仪器

进行压实沥青混合料密度试验（体积法）需要以下主要仪器和设备：

1. 电子天平： 量程不小于10kg，感量不大于0.1g。用于精确称量试件在空气中和表干状态下的质量。

2. 水中称重装置： 通常由一个带有溢流口的网篮和一个放置于水中的称重平台（或悬挂装置）组成。网篮用于盛放试件并浸入水中，称重平台（或挂钩）与天平连接，用于测定试件在水中的质量。该装置需能确保试件完全浸没于水中且不与容器壁接触，同时保持水温恒定（通常为25±0.5℃）。

3. 恒温水浴： 能使水温精确控制在25±0.5℃范围内，并能使盛有试件的网篮完全浸没其中。

4. 秒表或计时器： 用于控制试件在水中浸泡的时间（通常为3-5分钟）。

5. 干燥毛巾或吸水布： 用于擦拭试件表面至表干状态（无可见自由水）。

6. 温度计： 精度0.1℃，用于监控水浴温度。

7. 盛水容器： 足够大以容纳网篮和试件。

检测方法

压实沥青混合料密度试验（体积法）的操作步骤如下：

1. 试件准备： 将按规定方法成型的压实沥青混合料试件（通常是马歇尔试件或旋转压实试件）在室温下冷却至恒温（或规定温度，如25±5℃）。清除试件表面松散颗粒。

2. 空气中质量测量 (A)： 将冷却至室温的试件置于洁净干燥的电子天平上，称取其质量，精确至0.1g，记为质量A（空气中质量）。

3. 水浴浸泡： 将试件放入网篮中，一同浸入25±0.5℃的恒温水浴中。水面应高出试件顶面至少25mm。保持浸泡时间3-5分钟。

4. 水中质量测量 (C)： 将装有试件的网篮迅速移入水中称重装置的盛水容器中（水温仍为25±0.5℃），称取试件在水中的质量，精确至0.1g，记为质量C（水中质量）。注意保持试件完全浸没且稳定，消除气泡附着。

5. 表干状态处理： 从水中取出装有试件的网篮，小心地将试件取出。用拧干的大块干燥毛巾或吸水布，快速而轻柔地擦去试件表面肉眼可见的自由水分（注意不要吸入孔隙中的水）。当试件表面不再发亮时，即认为达到表干状态。此过程应尽快完成（一般不超过5秒）。

6. 表干质量测量 (B)： 立即将表干状态下的试件置于洁净干燥的电子天平上，称取其质量，精确至0.1g，记为质量B（表干质量）。

7. 密度计算： 按下式计算试件的毛体积密度 G_mb：
G_mb = A / (B - C)
式中：
A = 试件在空气中的质量 (g)
B = 试件在表干状态（饱水面干）的质量 (g)
C = 试件在水中的质量 (g)

8. 结果报告： 通常同一组试件至少测试3个，计算平均值作为该组试件的毛体积密度结果，报告值保留至小数点后三位。

检测标准

压实沥青混合料密度试验（体积法）主要依据以下标准进行：

1. 中国标准：

JTG E20-2011 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》： 其中的 T 0705-2011 “压实沥青混合料密度试验（表干法）” 是本试验在国内最核心和权威的标准依据。该标准详细规定了试验的适用范围、仪器设备、试验步骤、计算方法及精密度要求。

2. 美国标准：

AASHTO T 166: Standard Method of Test for Bulk Specific Gravity (G_mb) of Compacted Asphalt Mixtures Using Saturated Surface-Dry Specimens.
ASTM D2726/D2726M: Standard Test Method for Bulk Specific Gravity and Density of Non-Absorptive Compacted Bituminous Mixtures. (该方法适用于吸水率小于2%的试件，与表干法原理相近)。

注意事项： 体积法（表干法）的前提是试件表面吸水率较低（一般要求吸水率小于2%）。对于开级配或吸水率较高的混合料，表干状态难以准确界定，水可能会被吸入或从孔隙中排出，导致结果误差增大。此时应考虑采用蜡封法（T 0707）或体积仪法（CoreLok法）等其他方法测定毛体积密度。试验过程中严格控制水温、浸泡时间、擦拭的力度和速度，对于获得准确的结果至关重要。