沥青混合料合成矿料的有效相对密度试验
沥青混合料合成矿料的有效相对密度试验
0
工程部位/用途
样品名称
试验依据
主要仪器设备及编号
各种材料
粒径 比例
各种材料表观相对密度
各种材料毛体积相对密度
矿料合成毛体积相对密度
非改性沥青混合料
0 沥青混合料合成矿料的有效相对密度试验
记录编号： JL-FZLM1-2021-SMC-SCPB-001
0
委托/任务编号
/
AC-13C沥青混凝土 矿料合成（4.8%油石比）
JTG E42-2005/JTG F40-2004
样品编号 样品描述
YP-FZLM1-2021-SMC-SCPB-001 洁净、无杂质
标准沥青筛、电热恒温干燥箱（39411）、静水天平(22167787)等
11-16mm
6-11mm
3.5-6mm
0-3.5mm
矿粉
沥青(油石比）
26
30
11
32
1
2.731
2.739
2.736
2.705
2.691
2.719
2.721
2.696
预估最佳油石比
2.706
2.651
矿料合成表观相对密 度
2.725
沥青相对密度 （25。C/25。C）
1.034
类似工程沥青混合料的标准油石 比
类似工程集料合成毛体积相对密度
预估最佳油石比混合料真空法实测最大 相对密度
改性沥青及SMA混合料 合成矿料吸水率
0.395
合成矿料的有效相对密度
2.72
试验：Βιβλιοθήκη 复核：合成矿料的沥青吸收系数 计算改性沥青最大理论密度
监理工程师：
0.823 #VALUE!
(完整版)沥青混合料理论最大相对密度试验真空法
沥青混合料理论最大相对密度试验真空法1、目的与适用范围1.1本方法适用于真空法测定沥青混合料理论最大相对密度，供沥青混合料配合比设计、路况调查或路面施工质量管理计算空隙率、压实度等使用。
1.2本方法不适用于吸水率大于3%的多孔性集料的沥青混合料。
2、仪具与材料2.1天平：称量10kg以上，感量不大于0.5kg；称量5kg以上，感量不大于0.1g；称量2kg以下，感量不大于0.05g。
2.2负压容器：根据试样数量选用表1中的A、B、C任何一种类型。
负压容器口带橡皮塞，上接橡胶管，管口下方有滤网，防止细料部分吸入胶管。
负压容器类型2.3真空负压装置：由真空泵及水银压力计（或真空表）组成，真空泵能使负压容器内造成4kPa（30mmHg）负压。
2.4恒温水槽：水温控制25℃±0.5℃。
2.5温度计：分度为0.5℃。
2.6其它：玻璃板等。
3、方法与步骤3.1准备工作3.1.1按本规程T0701沥青混合料取样方法或从沥青路面上采取（或钻取）沥青混合料试样。
试样数量不少于如下规定数量：沥青混合料中集料公称最大粒径（mm）最少试样数量(g)37.5 400026.5 250019.0 200013.2、16.0 15009.5 10004.75 5003.1.2将沥青混合料团块仔细分散，粗集料不破碎，细集料团块分散到小于6.4mm。
若混合料坚硬时可用烘箱适当加热后打散，一般加热温度不超过60℃，分散试样应用手掰开，不得用锤打碎，防止集料破碎。
当试样是从路上采取的非干燥混合料时，应用电风扇吹干至恒重后再操作。
3.1.3负压容器标定方法将B、C类负压容器装满25℃±0.5℃的水（上面用玻璃板盖住保持完全充满水），正确称取负压容器与水的总质量mb。
3.1.4采用A类容器时，将容器全部浸入25℃±0.5℃的恒温水槽中，称取容器的水中质量(mi)。
3.1.5将负压容器干燥，编号称取其质量。
3.2试验步骤3.2.1将沥青混合料试样装入干燥的负压容器中，称容器及沥青混合料总质量，得到试样的净质量mn，试样质量应不小于上述规定的最小数值。
沥青混合料理论最大相对密度试验
2.498
结论：油石比 5.4 时的最大理论密度为 2.500（g/cm3）
沥青混合料理论最大相对密度试验（真空法） 沥青混合料理论最大相对密度试验（真空法）记录表
工程名称： 任 试 试 评 务 验 验 定
盐都区郭猛镇郭西线工程项目 单 日 规 标 号 期 程 准 2011.7.9
合同号 试 试 试 复 验 验 验 核 环 设 人 人 境 4.4 时的最大理论密度为 2.535（g/cm3）
沥青混合料理论最大相对密度试验（真空法） 沥青混合料理论最大相对密度试验（真空法）记录表
工程名称： 任 试 试 评 务 验 验 定
盐都区郭猛镇郭西线工程项目 单 日 规 标 号 期 程 准 2011.7.9
合同号 试 试 试 复 验 验 验 核 环 设 人 人 境 备 员 员
装满 25℃ 水的 负压 容器 质量 mb （g）
试样、 试样理论最大相对密度 水、 负 压容 器总 质量 mc （g） B、C 类：rt =
ma ma + m b −m c
试样在 25℃水中理 最大理论密 度 (g/cm3) 论最大密度 测值 ρt=rt×ρw （g/cm3）
A 类： rt =
ma m a -( m 2 - m1 )
沥青种类
70 号 A 级道路石油沥青
试 样 容器 类型 编 号
干燥 试样 在空 气中 质量 ma （g）
负压容 器在 25℃水 中质量 m1 （g）
负压容 器与试 样在 25℃水 中质量 m2 （g）
装满 25℃ 水的 负压 容器 质量 mb （g）
试样、 试样理论最大相对密度 水、 负 压容 器总 质量 mc （g） B、C 类：rt =
A 类： rt =
(完整版)沥青混合料理论最大相对密度试验真空法
沥青混合料理论最大相对密度试验真空法1、目的与适用范围1.1本方法适用于真空法测定沥青混合料理论最大相对密度，供沥青混合料配合比设计、路况调查或路面施工质量管理计算空隙率、压实度等使用。
1.2本方法不适用于吸水率大于3%勺多孔性集料的沥青混合料。
2、仪具与材料2.1天平：称量10kg以上，感量不大于0.5kg ;称量5kg以上, 感量不大于0.1g ;称量2kg以下，感量不大于0.05g。
2.2负压容器：根据试样数量选用表1中的A、B C任何一种类型。
负压容器口带橡皮塞，上接橡胶管，管口下方有滤网，防止细料部分吸入胶管。
负压容器类型2.3 真空负压装置：由真空泵及水银压力计（或真空表）组成， 真空泵能使负压容器内造成 4kPa （30mmH ）g 负压。
2.4恒温水槽：水温控制 25C 士 0.5 C 。
2.5温度计：分度为0.5 C 。
2.6 其它：玻璃板等。
3、方法与步骤3.1 准备工作3.1.1按本规程T0701沥青混合料取样方法或从沥青路面上采取 或钻取）沥青混合料试样。
试样数量不少于如下规定数量：沥青混 37.5 26.5 19.013.2、16.0 9.54.753.1.2 将沥青混合料团块仔细分散，粗集料不破碎，细集料团块分散到小于6.4mm 若混合料坚硬时可用烘箱适当加热后打散，一般 加热温度不超过60C ，分散试样应用手掰开，不得用锤打碎，防止 集料破碎。
当试样是从路上采取的非干燥混合料时， 应用电风扇吹干 至恒重后再操作。
合料中集料公称最大粒径mm ） 最少试样数量 （g ）400025002000 1500 1000 5003.1.3 负压容器标定方法将B C类负压容器装满25C 士0.5 C的水（上面用玻璃板盖住保持完全充满水），正确称取负压容器与水的总质量mb。
3.1.4采用A类容器时，将容器全部浸入25C 士0.5 C的恒温水槽中，称取容器的水中质量（mi）。
3.1.5 将负压容器干燥，编号称取其质量。
沥青混合料理论最大相对密度试验真空法
沥青混合料理论最大相对密度试验真空法1目的与适用范围1.1本方法适用于采用真空法测定沥青混合料理论最大相对密度，供沥青混合料配合比设计、路况调查或路面施工质量管理计算空隙率、压实度等使用。
1.2本方法不适用于吸水率大于3%的多孔性集料的沥青混合料。
2仪具与材料技术要求2.1天平：称量5kg以上，感量不大于0.1g；称量2kg以下，感量不大于0.05g。
2.2负压容器：根据试样数量选用表T0711-1中的A、B、C任何一种类型。
负压容器口带橡皮塞，上接橡胶管，管口下方有滤网，防止细料部分吸入胶管。
为便于抽真空时观察气泡情况，负压容器至少有一面透明或者采用透明的密封盖。
表T0711-1 负压容器类型类型容器附属设备A 耐压玻璃，塑料或金属制的罐，容积大于2000mL有密封盖，接真空胶管，分别与真空装置和压力表连接B容积大于2000mL的真空容量瓶带胶皮塞，接真空胶管，分别与真空装置和压力表连接C4000mL耐压真空器皿或干燥器带胶皮塞，接真空胶管，分别与真空装置和压力表连接2.3真空负压装置：由真空泵、真空表、调压装置、压力表及干燥或积水装置等组成。
2.3.1真空泵应使负压容器内产生3.7kPa±0.3kPa(27.5mmHg±2.5mmHg)负压；真空表分度值不得大于2kPa。
2.3.2调压装置应具备过压调节功能，以保持负压容器的负压稳定在要求范围内，同吋还应具有卸除真空压力的功能。
2.3.3压力表应经过标定，能够测定0~4kKa(0~30mmHg)负压。
当采用水银压力表时分度值1mmHg，示值误差为2mmHg；非水银压力表分度值0.1kPa，示值误差为0.2kPa。
压力表不得直接与真空装置连接，应单独与负压容器相接。
2.3.4采用干燥或积水装置主要是为了防止负压容器内的水分进入真空泵内。
2.4振动装置：试验过程中根据需要可以开启或关闭。
2.5恒温水槽：水温控制25±0.5℃。
沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究
沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究周林摘要：本文阐述了沥青混合料理论最大相对密度的试验方法和原理，指出确定集料的有效密度（体积）是试验的核心，并针对《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F——2004）的配合比设计方法提出一些想法，再用计算法、实测法对AC-20普通沥青混合料的理论最大相对密度数据进行分析比较，指出采用真空实测法所得的理论最大相对密度与有效密度计算法所得基本一致，溶剂法所测误差偏大，人为影响因素大，造成用油量偏高，也因此说明采用有效密度计算法是适合的，它不仅适合SBS改性沥青，同样对非改性沥青也适用，还能避免实测法带来的操作误差，建议采用。
由于它与集料的吸水率有着密切的关系，因此，测定集料的表观密度和毛体积相对密度就显得相当重要，进而才能确保理论最大相对密度的精确度。
关键词：理论最大相对密度有效密度计算法实测法混合料1 前言我们都知道,在沥青混合料的配合比设计中,空隙率、矿料间隙率及沥青饱和度被作为设计指标,对配合比设计起着决定性的作用，而混合料的理论最大相对密度是计算这三大指标的主要参数，因此，混合料理论最大相对密度的准确性将直接影响配合比的设计结果。
由于混合料的质量是可以直接称量的，所以要确定混合料的最大理论相对密度，只要确定混合料的体积就可以了。
沥青混合料主要是由沥青和集料组成的，我们可以看成是沥青吸附在集料表面，将集料紧密的粘在一起，由于集料的轮廓性，混合料必然会存在空隙，空隙越小，混合料体积越小，密度就越大，当混合料空隙无限小等于0的时候，密度达到最大值，即混合料最大理论相对密度。
而要讨论最大理论密度，一个假设前提就是沥青和集料混合的空隙为0，所以接下来的讨论都是在这一假设前提条件下讨论的。
实际上，由于集料开口空隙的客观存在，再加上沥青具有一定的流动性，当集料和沥青混合后，沥青也会被填充进集料的开口空隙里面，但由于沥青的流动性具有一定限度，并不能完全填满集料的开口空隙，即集料还有一部分开口空隙未被沥青填充，所以，此时混合料的体积实际上是由沥青体积、集料表观体积（集料本身体积与闭口体积之和）与未被沥青填充的开口空隙的体积之和，而集料的表观体积（集料本身体积与闭口体积之和）和未被沥青填充的开口空隙的体积则称为集料的有效体积，对应的密度我们称为集料的有效密度，因此，集料的有效密度则大于集料的毛体积相对密度而小于集料的表观相对密度。
沥青混料密度试验
第三节沥青混料密度试验一、沥青混合料密度和测定方法1.沥青混合料密度基本概念密度是在一定条件下测量的单位体积的质量，单位为t/m3或g/cm3，通常以ρ表示。
相对密度是所测定的各种密度与同温度下水的密度的比值，以γ表示，为无量纲。
对沥青这样的匀质材料，材料嫩不没有孔隙，测定的密度只有一种。
但对沥青混合料这样复合材料，由于材料状态及测定条件的不同，计算用体积所考虑的集料内部的空隙及集料与集料之间的间隙（空隙）情况不同，计算的密度也就不同，图7-2表示了几种典型情况。
图7-2 几种材料的典型组成情况a)矿粉； b)单颗粒碎石； c)集料混合料; d)沥青混合料各种不同密度的基本意义如下。
（1）真实密度：规定条件下，材料单位真实体积（不包括任何孔隙和空隙）的质量，也叫真密度。
（2）毛体积密度：规定条件，材料单位毛体积（包括材料实体、开口及闭口空隙）的质量。
当质量以干燥质量（烘干或空气干燥）为准时，称表毛体积密度，简称毛体积密度。
当质量以表干质量（饱和面干，包括开口孔隙中的水）为准时，称表干体积密度，也叫表干密度。
（3）表现密度：规定条件下，材料单位表现体积（包括材料实体、闭口孔隙，但不包括开口孔隙）的质量，也叫视密度。
沥青混合料的组成如图7-2d）所示，它包括6部分：①各种矿料的矿质集料（按磨成粉的无空隙状态考虑）；②沥青（都充填在集料之间的间隙中，只裹覆在矿料表面，假定不被集料吸收）;③集料自身的闭孔隙；④集料本身的开孔隙（在混合料中基本上已经被沥青封闭成闭孔隙）；⑤被沥青裹覆的矿料与矿料之间的空隙（包括开口的与闭口的）；⑥试件表面由于与试模接触得不到正常击实产生的表面凹陷。
沥青混合料试件的空中质量相当于所有矿料的烘干质量（集料是加热后拌和的），加上沥青质量，这个数是一定的。
之所以有各种不同的密度实际上是测所定的体积的含义不同而已。
沥青混合料体积各部分空隙或孔隙的比例将因矿料级配、沥青用量、压实程度而不同。
沥青混合料密度试验方法
沥青混合料密度试验方法（表干法）1 目的与适用范围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。
2 仪具与材料1）浸水天平或电子秤：当最大称量在3kg以下时，感量不大于0.1g；最大称量3kg以上时，感量不大于0.5g；最大称量10kg以上时，感量5g，应有测量水中重的挂钩。
2）网篮。
3）溢流水箱：如图4.4.2.1所示，使用洁净水，有水位溢流装置，保持试件和网篮浸入水中后的水位一定。
4）试件悬吊装置：天平下方悬吊网篮及试件的装置，吊线应采用图4.4.2.1 溢流水箱及下挂法水中重称量方法示意图1-浸水天平或电子秤；2-试件；3-网篮；4-溢流水箱；5-水位搁板；6-注入口；7-放水阀门不吸水的细尼龙线绳，并有足够的长度。
对轮碾成型机成型的板块状试件可用铁丝悬挂。
5）秒表。
6）毛巾。
7）电风扇或烘箱。
3 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，说明试件吸水较严重，不适用于此法测定，应改用本规程4.6的蜡封法测定。
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）。
沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究
3
2 试验部分
2.1 原材料
2.1.1 沥青 采用泸州中海油 AH-70＃沥青，其技术指标如表 1： 表 1 沥青技术指标测定结果 试验项目 针入度（25℃，100g，5s）/0.1mm 延度（15/5℃，5cm/min）/cm 软化点 TR&B/℃ 密度/g/cm3 2.1.2 石料和矿粉 集料采用新都碎石，填料采用都江堰矿粉，其密度如下表： 规范指标 AH-70 60-80 ≥100 ≥46 —— 66.5 >150 47.8 1.006 试验结果
0. 48 2
0.6
C值
0.4 0.2 0.0 0 0.5 1
1. 33 8
1.5
1. 87 1
2
2.5
3
3.5
4
4.5
合成矿料吸水率（%）
由此可知，当 C 值采用 0.8 时，吸水率为 0.482；当 C 值采用 0.6 时，吸水率为 1.338； 当 C 值采用 0.5 时，吸水率为 1.871。在四川地区，对于石灰石，其吸水率在 0.5 左右，C 值取 0.8 有其合理性，而对某些地区，在沥青配合比设计时，直接取集料的表观密度和毛 体积密度的中值计算理论最大相对密度，即 C 值取 0.5，这并不适合四川地区，建议最好 通过吸水率计算所得的 C 值作为确定理论最大相对密度的依据。 对非改性沥青混合料，宜以预估的最佳油石比拌和两组混合料，采用真空法实测最大 理论相对密度，取平均值。然后反算合成矿料的有效相对密度，公式如下： γse =
5
由表 3 可知， 真空实测法所得的理论最大相对密度平行试验的标准差小 （小于 0.001） ， 变异性也小（小于 0.004） ，由此可见，真空实测法所测理论最大相对密度的复现性好，其 结果理论上认为是准确的。这必须建立在严格按照规程试验，如混合料必须分散仔细。 由表 4 可知，有效相对密度法和真空法所得结果比较接近，而且在表观理论最大相对 密度和毛体积理论最大相对密度之间，由此可见，采用有效相对密度法所得理论最大相对 密度也能准确地反映混合料理论最大相对密度地真实性，也就是说，不管是非改性沥青还 是改性沥青，采用有效相对密度法计算理论最大相对密度是可行的。采用溶剂法所得结果 误差很大，有的结果甚至大于理论最大表观相对密度，说明采用溶剂法很难准确反映混合 料的真实情况，认为因素影响较大，这是由于混合料的沥青膜很容易遭到溶剂的破坏，试 验时不容易掌握，造成结果偏大，进行配合比设计时，用油量将偏高，容易造成泛油。我 们再来看看它们对配合比最佳油石比大小的影响，有效密度法和真空法所得结果接近 4.6%，比表观理论相对密度和溶剂法所得最佳油石比小 0.2%， 比毛体积理论最大相对密 度所得最佳油石比大 0.4%，由此可见，不同方法所得结果差距是相当大的，也就是说考虑 集料对沥青的吸收情况是非常有必要的。 综上可知，在设计沥青配合比时，可以根据真空法和有效密度计算法所得结果的一致 性来检验混合料理论最大相对密度的真实性。
马歇尔试验所用公式
马歇尔试验所用公式公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-1、试件毛体积密度，取3位小数毛体积相对密度=干燥试样的质量/（试样的表干质量-试样的水中质量）毛体积密度=毛体积相对密度*水的密度2、试件的空隙率，取1位小数试件空隙率=（1-试件毛体积相对密度/沥青混合料理论最大密度）*1003、试件吸水率，取1位小数试件的吸水率=（试件表干质量-干燥试件质量）/（试件表干质量-试件水中质量）*1004、矿料的合成毛体积相对密度，取3位小数矿料的合成毛体积相对密度=100/（各种矿料占总质量的百分比除以与之相对应的矿料相对密度的和）5、对于非改性沥青，采用真空法实测理论最大相对密度，取平均值。
计算合成矿料的有效相对密度合成矿料的有效相对密度=100-沥青用量（即沥青质量占沥青混合料的总质量的百分比）/（（100/实测的沥青混合料理论最大相对密度）-（沥青用量/25度时沥青的相对密度）6、对于改性沥青或SMA混合料计算沥青混合料对应油石比的理论最大相对密度①计算沥青混合料对应油石比的理论最大相对密度=（100+油石比）/（（100/合成矿料的有效相对密度）+（油石比/25度时沥青的相对密度））②计算沥青混合料对应油石比的理论最大相对密度=（100+油石比+纤维用量，即纤维质量占矿料总质量的百分比）/（（100/合成矿料的有效相对密度）+（油石比/25度时沥青的相对密度）+（纤维用量/25度时纤维的相对密度）7、试件的空隙率、矿料间隙率VMA和有效沥青的饱和度VFA,取1位小数①沥青混合料试件的空隙率=（1-试件毛体积相对密度/沥青混合料理论最大密度）*100②矿料间隙率=（1-试件毛体积相对密度/矿料的合成毛体积相对密度*（各种矿料占沥青混合料总质量的百分比之和/100））*100备注：各种矿料占沥青混合料总质量的百分比之和=100-沥青用量③沥青混合料试件的有效沥青饱和度=（沥青混合料试件的矿料间隙率-沥青混合料试件的空隙率）*100/沥青混合料试件的矿料间隙率8、计算沥青结合料被矿料吸收的比例及有效沥青含量、有效沥青体积百分率，取1位小数①沥青混合料中被矿料吸收的沥青质量占矿料总质量的百分率=（（合成矿料的有效相对密度-矿料的合成毛体积相对密度）/（合成矿料的有效相对密度*矿料的合成毛体积相对密度）*25度时沥青的相对密度*100②沥青混合料中的有效沥青含量=沥青用量—沥青混合料中被矿料吸收的沥青质量占矿料总质量的百分率/100*各种矿料占沥青混合料总质量的百分比之和）备注：各种矿料占沥青混合料总质量的百分比之和=100-沥青用量③沥青混合料试件的有效沥青体积百分率=试件毛体积相对密度*沥青混合料中的有效沥青含量/25度时沥青的相对密度沥青混合料试件的矿料间隙率压实沥青混合料试件中矿料部分以外的体积占混合料总体积的百分率，简称VMA,以百分率表示。
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工程名称
试样名称
沥青产地
各种材料
粒径 比例
各种材料表观相对密度
各种材料毛体积相对密度
矿料合成毛体积相对密度
非改性沥青混合料
xxxxxxxxxxxxxxxxxxx建设表编号：
施工路段
试验单位
取样地点
试验规程
用途
试验室负责人
S412
预估最佳油石比
矿料合成表观 相对密度
沥青相对密度25℃/25 ℃
类似工程沥青混合料的标准油石 比
类似工程集料合成毛体积相对密度
预估最佳油石比混合料实测最大相对密 度
改性沥青及SMA混合料 合成矿料吸水率
合成矿料的有效相对密度
试验：
复核：
合成矿料的沥青吸收系数 监理工程师：
日期：