沥青混合料矿料间隙率测定作业指导书18

沥青混合料矿料间隙率测定作业指导书文件编号：xxxxx发布日期：2019年01月25日批准：审核：编写：xxxx 工程检测有限公司沥青混合料矿料间隙率测定3.3.1 目的与适用范围（表干法）1、表干法适用于测定吸水率不大于2%的各种沥青混合料试件，包括Ⅰ型或较密实的Ⅱ型沥青混凝土、抗滑表层混合料、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）试件的毛体积相对密度或毛体积密度。

2、本方法测定的毛体积密度适用于计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积指标。

3.3.2仪器与材料浸水天平或电子秤、网篮、溢流水箱、试件悬吊装置、秒表、毛巾、电风扇或烘箱。

3.3.3.方法与步骤1、选择适宜的浸水天平或电子称，最大感量应不小于试件质量的1.25倍，且不大于试件质量的5倍。

2、除去试件表面的浮粒，称取干燥试件的空中质量（ma），根据选择的天平感量读数，准确至0.1g、0.5g或5g。

3、挂上网篮，浸入溢流水箱中，调节水位，将天平调平或复零，把试件置于网篮中（注意不要晃动水）浸水中约3min～5min，称取水中质量（mw）。

若天平读数持续变化，不能很快达到稳定，说明试件吸水交严重，不适用于此法测定，应根据本规程T0707的封蜡法测定。

4、从水中取出试件，用洁净柔软的拧干湿毛巾轻轻擦去试件的表面水（不得吸走空隙内的水），称取试件的表干质量（mf）。

5、对从路上钻取的非干燥试件可先称取水中质量（mw ）,然后用电风扇将试件吹干至恒重（一般不少于12h ，当不需进行其它试验时，也可用60℃±5℃（烘箱烘干至恒重），再称取空中质量（ma ）。

3.3.4 计算1、计算试件的吸水率，取1位小数。

将试件的吸水率即试件吸水体积占沥青混合料毛体积的百分率，按（1）计算。

100⨯--=w f af a m m m m S（1）试中：a s —试件的吸水率，%；a m —干燥试件的空中质量，g ；w m —试件的水中质量，g ；f m —试件的表干质量，g 。

2、计算试件的毛体积相对密度和毛体积密度，取3位小数。

当试件的吸水率符合a s ＜2%要求时，试件的毛体积相对密度和冒体积密度按式（2）及式（3）计算，当吸水率a s ＞2%要求时，应改用蜡封法测定。

w f af m m m -=γ（2）w w f a f m m m ρρ⨯-=（3）式中：f γ—用表干法测定的试件毛体积相对密度，无量纲； fρ—用表干法测定的试件毛体积密度，3/cm g ； w ρ—常温水的密度，≈13/cm g 。

3、试件的空隙率按（4）计算，取1位小数。

100)1(⨯-=t f VV γγ（4）式中：VV —试件的空隙率，%。

t γ—按本规程T0711或T0712测定的沥青混合料理论最大相对密度，当实测理论最大相对密度有困难时，也可采用按式（5）或（6）计算的理论最大相对密度；f γ—试件的毛体积相对密度，用表干法测定，当试件吸水率a s ＞2%时，由封蜡法或体积法测定；当按规定容许采用水中重法测定时，也可采用表观相对密度a γ代替。

4、计算试件的理论最大相对密度或理论最大密度，取3位小数。

4.1、当已知试件的油石比时，试件的理论最大相对密度可按式（5）计算。

a an n at P P P P P γγγγγ+++++=Λ2211100（5） 式中：t γ—理论最大相对密度，无量纲；a P —油石比，%；a γ—沥青的相对密度（25℃/25℃）n p P Λ1—各种矿料占矿料总质量的百分率，%；n γγΛ1—各种矿料对水的相对密度。

对粗集料，宜采用与沥青混合料同一种相对密度，即混合料采用表干法、蜡封法或体积法测定的毛体积相对密度时，粗集料也采用毛体积相对密度。

当混合料采用水中重法测定的表观相对密度代替时，粗集料也采用表现相对密度；对细集料（砂、石屑）和矿粉均采用表观相对密度。

矿料的相对密度按《公路工程集料试验规程》（JTJ 058）的规定方法测定。

4.2、已知试件的沥青含量时，试件的理论最大相对密度按式（6）计算。

a b n n t P P P P γγγγγ++++='2'21'1100Λ （6）式中：''1n P P K —各种矿料占沥青混合料总质量的百分率，%。

b P —沥青含量，%。

试件的理论最大密度按式（7）w t t ργρ⨯= （7）式中：t ρ—理论最大密度，3/cm g 。

旧路面钻取芯样试样的混合料缺乏材料密度及配合比时，沥青混合料理论最大相对密度应采用本规程T 0711、T 0712方法实测求得。

5、试件中沥青的体积百分率可按式（8）或（9）计算，取1位小数。

a fb P VA γγ⨯= （8） a a fa P P VA γγ⨯+⨯⨯=)100(100 (9)式中：VA —沥青混合料试件的沥青体积百分率，%。

试件中的矿料间隙率，可按式（10）或式（11）计算，式（10）适用于空隙率按计算的理论最大相对密度计算的情况；式（11）适用于空隙率按实测的理论最大相对密度计算的情况，取1位小数。

VV VA VMA +=(10) 1001⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=s sb f P VMA γγ(11)式中：VMA —沥青混合料试件的矿料间隙率，%；s P —沥青混合料中各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即∑'i P ，%。

sb γ—全部矿料对水的平均相对密度，按式（12）。

n n sb P P P γγγγ+++=Λ2211100 （12） 试件中的沥青饱和度按式（13）计算，取1位小数。

100⨯+=VV VA VA VFA (13)式中：VFA —沥青混合料试件的沥青饱和度，%。

试件中的粗集料骨架间隙率可按式（14）计算，取1位小数。

1001⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=ca cn f mix P VCA γγ （14）式中：mix VCA ——沥青混合料粗集料骨架之外的体积（通常指小于4.75mm 的粗细集料、矿粉、沥青及空隙）占总体积的比例，%。

ca P ——沥青混合料重粗集料的比例（由75.4PA P P s ca ⨯=计算，式中75.4PA 为矿料级配中4.75mm 筛余量，即100减去4.75mm 通过率之差），%。

ca γ——矿料中所有粗集料颗粒部分对水的合成毛体积相对密度，按式（15）计算。

nc ncc c c c ncc c ca P P P P P P γγγγ++++++=ΛΛ221121（15） 式中：nc c P P Λ1——各种粗集料在矿料配合比中的比例，%。

nc c γγΛ1——相应的各种粗集料对水的毛体积相对密度。

3.3.5目的与使用范围（水中重法）（T 0706—2000）1、水中重法适用于测定几乎不吸水的密实的Ⅰ型沥青混合料试件的表观相对密度或表观密度。

2、当试件很密实，几乎不存在与外界连通的开口孔隙时，可用本方法测定的表现相对密度代替T 0705表干法测定的毛体积相对密度，并据此计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积指标。

3.3.6 仪器与材料浸水天平或电子秤、网篮、溢流水箱、试件悬吊装置、秒表、电风扇或烘箱。

3.3.7方法与步骤1、选择适宜的浸水天平或电子秤，最大称量应不小于时间质量的1.25倍，且不大于试件质量的5倍。

2、除去试件表面的浮粒，称取干燥时间的空中质量（a m ），根据选择的天平的感量读数，准确至0.1g 、0.5g 或5g 。

3、挂上网篮，浸入溢流水箱的水中，调节水位，将天平调平或复零，把试件置于网篮中（注意不要使水晃动），待天平稳定后立即读数，称取水中质量（w m ）。

若天平读数持续变化，不能再数秒钟内达到稳定，说明试件有溪水情况，不适用于此法测定，应改用本规程T 0705或T 0707的方法测定。

4、对从路上钻取的非干燥试件，可先称取水中质量（w m ），然后用电风扇将试件吹干至恒重（一般不少于12h ，当不需要进行其它试验时，也可用60℃±5℃烘箱烘干至恒重），再称取空中质量（a m ）。

3.3.8计算1、按式（1）及式（2）计算水中重法测定的沥青混合料试件的表观相对密度及表观密度，取3位小数。

w a aa m m m -=γ （1） w w a a a m m m ρρ⨯-=（2）式中：a γ——试件的表观相对密度，无量纲；s ρ——试件的表观密度，3/cm g ；am ——干燥试件的空中质量，g ； w m ——试件的水中质量，g ；w ρ——常温水的密度，取13/cm g 。

.2、当试件为几乎不吸水的密实沥青混合料时，以表观相对密度代替毛体积相对密度，按本规程T 0706的方法计算试件的理论最大相对密度及空隙率、沥青的体积百分率、矿料间隙率、粗集料骨架间隙率、沥青饱和度等各项体积指标。

3.3.9沥青混合料试密度试验（蜡封法）（T 0707—2000）目得与适用范围封蜡法适用于测定吸水率大于2%的沥青混凝土或沥青碎石混合料试件的毛体积相对密度或毛体积密度。

本方法测定的毛体积相对密度适用于计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积指标。

3.3.10 仪具与材料浸水天平或电子秤、网篮、溢流水箱、试件悬吊装置、熔点已知的石蜡、冰箱、铅或铁块等重物、滑石粉、秒表、电风扇、其它:电炉或燃气炉。

3.3.11 方法与步骤1、选择适宜的浸水天平或电子秤，最大感量应不小于试件质量的1.25倍，且不大于试件质量的5倍。

2、称取干燥试件的空中质量（ma ），根据选择的天平感量读数，准确至0.1g 、0.5g 或5g 。

当为钻芯法取得的非干燥试件时，应用电风扇吹干12h 以上至恒重作为空中质量，但不得用烘干法。

3、将试件置于冰箱中，在4℃～5℃条件下冷却不少于30min 。

4、将石蜡熔化至其熔点以上5.5℃±0.5℃。

5、从冰箱中取出试件立即浸入石蜡液中，至全部表面被石蜡封住后迅速取出试件，在常温下放置30min ，称取蜡封试件的空中质量（p m ）。

6、挂上网篮，浸入溢流水箱中，调节水位，将天平调平或复零。

将蜡封试件放入网篮浸水1min ，读取水中质量（c m ）。

7、如果试件在测定密度后还需要做其它试验时，为便于除去石蜡，可事先在干燥时间表面涂一薄层滑石粉，称取涂滑石粉后的试件质量(s m )，然后再蜡封测定。

8、用蜡封法测定时，石蜡对水的相对密度按下列步骤实测确定：1.1、取一块铅或铁块之类的重物，称取空中质量（g m ）； 1.2、测定重物的水中质量（'g m ）；1.3、待重物干燥后，按上述试件蜡封的步骤将重物蜡封后测定其空中质量（d m ）及水中质量（'d m ）；1.4、按式（1）计算石蜡对水的相对密度。

)()(''g d g d gd p m m m m m m ----=γ （1）式中：P γ——在常温条件下石蜡对水的相对密度；g m ——重物的空中质量，g ；g m '——重物的水中质量，g ；dm ——蜡封后重物的空中质量，g ； 'd m ——蜡封后重物的水中质量，g 。