改性沥青混合料理论最大相对密度验证
(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。
改性沥青混合料理论最大相对密度测定方法探讨
筛孔 直径，ｍ 设计通过率 ０℃ ｍ １ ２ 通过率 ０℃通过率 ０℃ １ ４ １ ７ 通过率
３１５ ． １ｏ ０ １ｏ ０ １０ ｏ １ｏ ０
２ ． ６５ １ ． ９Ｏ
１ ． ６０
９ ． ９３ ８ ． ３９
７ ． ７０
作者简介 ： 徐晓波（９８ １７一 ） ， ， 山西寿 阳人 ， 男 助理工程师 ， 大学本科 ，０７ ２０ 年毕业于长安大学工程管理专业 。
２ １ 年第 ５ ０１ 期
徐晓波 ： 改性沥青混合料理论最大相对 密度测定方法探讨
・５ ３・
以上实验步骤除分散改性沥青混合料 的温度、
表２ 分 温度 沥 混 料 测 论 度的 响 散 对 青 合 实 理 密 影
分散温度 ℃
１０ ２
方式与规范不同， 其余步骤与规范一致 。
２ 室 内试验 对 比
实测理论密度 ｒ ｎ ３
２５ ８ ．５
计算理论密度 碴｜
２５ ．４６
１ｏ ４ １Ｏ ７
２５ ７ ．５ ２５ ．４３
２５ ．４６ ２５ ６ ．４
２ 改性沥青混合料最大理论密度计算值与实测 ． １
散试样应用手掰开 ， 不得用锤打碎 ， 防止集料破碎 。
ｄ ） 将试样冷却至室温后放入试验容器中称重 ，
得试样净 重 ｍ 。 ｏ
ｅ ） 在负压容器 中加人约 ２ ５℃的水 ， 将试样全部
浸没 。
Ｄ 将负压容器与真空泵 、 真空表连接 ， 开动真空
泵， 使真空度达到 ９ ． ｋ ａ 约 ７０ｍ Ｈ０ ７ Ｐ （ ３ ｍ ｒ ３ 压强抽真
１ 试验 操作 方法 对 比
本文通过大量工程实践及室内试验认为 ， 将上
最大理论相对密度计算方法
沥青混合料理论最大相对密度计算方法①计算矿料混合料的合成毛体积相对密度γsbγsb =nn P P P γγγ...1002211++ 1P 、2P …、n P -------各种矿料成分的配比，其和为100；1γ、2γ…、n γ---------各种矿料相应的毛体积相对密度，2.36mm 以上集料按T0304方法测定，2.36mm 以下集料按T0330方法测定，矿粉以表观相对密度替代。
②计算矿料混合料的合成表观相对密度γsaγsa =nn P P P γγγ...1002211++ 1P 、2P …、n P -------各种矿料成分的配比，其和为100；1γ、2γ…、n γ---------各种矿料相应的表观相对相对密度。
③而在我国现行的《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F ——2004）也有规定，它对改性沥青及SMA 等难以分散的混合料，沿用了上面经验公式并对式中的经验常数C 更改为合成矿料的沥青吸收系数，这应该是对系数的最好定义，并给出了计算公式：C=0.033ωx 2-0.2936ωx +0.9339ωx =(sb γ1–sa γ1)×100式中： C ——合成矿料的沥青吸收系数；γsb ——矿料的合成毛体积相对密度；γsa ——矿料的合成表观相对密度；ωx ——矿料的合成吸水率。
沥青吸收系数的公式是我国学者经过试验研究，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。
④采用集料有效相对密度计算混合料的理论最大相对密度，并给出了有效密度的经验公式：γse =C×γsa +（1-C ）×γsb式中：γse ——合成矿料有效相对密度；C ——经验常数，通常采用0.8,吸水性集料时采用0.5或者0.6；γsb ——矿料的合成毛体积相对密度；γsa ——矿料的合成表观相对密度。
（完整版）沥青混合料理论最大相对密度试验真空法
（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)。
沥青、沥青混合料性能、现场检测培训
软化点试验仪
钢球、试样环、定位环
• 四、试验步骤：
•
1、将隔离剂拌合均匀涂于试样底板与钢球定位环外侧，将试样缓缓注
入试样环内至高出环面为止。
•
2、试件在室温中冷却30min，用刮刀刮去环面上的试样，使其与环面齐
平。
•
3、试样软化点小于80℃，将试样环，钢球、定位环等置于5℃±0.5℃
水的恒温槽中至少15min；软化点大于80℃时，将试样环，钢球、定位环等
• 四、计算： •
分计筛余百分率
: Pi
mi m0
100
式中：
Pi 第i级试样的分计筛余量（%）； mi 第i级筛上颗粒的质量（g）； m0 全部矿料质量（g）。
累计筛余百分率：该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛的各
号筛上的分计筛余百分率之和，准确至0.1%。
通过筛分百分率：用100减去该号筛上的累计筛余百分率，准确
Pa 沥青混合料的沥青含量（%）。
同一沥青混合料试样至少平行试验两次，取平均值作为试验结果，两 次试验结果的差值应小于0.3%，当大于0.3%小于0.5%时，应补充一次 试验，三次试验最大值与最小值不得大于0.5%。
沥青混合料的矿质级配检验方法
•一、目的与适用范围： • 本方法适用于测定沥青路面施工过程中沥青混合料的矿料级配，以 评定沥青路面施工质量时使用。 •二、主要仪具与材料：标准筛、摇筛机、天平、烘箱。 •
•
在规定形态的沥青式样，在规定温度下以一定速度受拉伸至
断开的长度，以cm计。延度主要表征沥青的延性。
• 二、标准试验条件：
•
试验温度：25℃、15℃ 、10℃、 5℃；拉伸速度：5cm/min
• 三、主要仪具与材料：延度仪、试模与试模底板、隔离剂。
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。
沥青混合料理论最大相对密度试验适用性研究
沥青混合料理论最大相对密度试验适用性研究摘要：沥青混合料理论最大相对密度是计算压实混合料空隙率的主要参数，也是计算压实混合料的矿料间隙率、沥青饱和度等体积指标的重要参数，因此，对该参数的确定准确与否，将直接影响到混合料配合比设计结果和沥青路面的使用性能。
根据我国现行公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)规定，普通沥青混合料理论最大相对密度要求采用真空法实测，改性沥青及SMA 等难以分散的混合料可采用合成矿料的有效相对密度计算混合料的理论最大相对密度。
然而，目前真空法试验结果受仪器的真空度、振动频率和振幅影响较大，容易造成实测结果失真或者试验结果不稳定，因此，如何处理真空法与计算法的关系、从而获得相对真实的理论最大相对密度是进行沥青混合料配合比设计时所必须考虑的。
关键词：沥青混合料；适用性研究Abstract: the asphalt mixture theory the maximum relative density is calculated compaction mixture air void the main parameters, calculation and compaction mixture of aggregate clearance rate, asphalt degree of saturation volume index of the important parameters, therefore, to the parameter determination of accurate or not, will directly influence the results and the design of mixing ratio of the asphalt pavement performance. According to China’s current highway asphalt pavement construction technology standard (JTG F40-2004) regulation, common asphalt mixture theory the maximum relative density require the use of vacuum measurement method, modified asphalt and such as the dispersed of SMA to mixture can use synthetic mineral aggregate effective relative density of the calculation of the mixture theory the maximum relative density. At present, however, of vacuum test results of the instrument by vacuum degree, the vibration amplitude and frequency influence is bigger, easy to cause the measured results distortion or test result is not stable, so, how to deal with vacuum method and calculation method, so as to achieve the relationship between relative real theory is the greatest relative density of asphalt mixing ratio of the design must be considered.Keywords: asphalt mixture; Applicability research一国内外理论最大相对密度应用状况美国l985年的调查表明，沥青混合料理论最大相对密度的计算，全美有30个州采用真空法(Rice法ASTMD2041)，1个州采用溶剂法，6个州采用计算法，而提出Superpave方法后则全部采用真空法(AASHTO T209)。
沥青混合料最大理论密度记录(计算法)
热料仓 0~3mm
矿粉
水泥
矿料毛体积相对密度 矿料表观相对密度 矿料合成毛体积相对密度 矿料合成表观相对密度 合成矿料的沥青吸收系数 合成矿料的吸水率 合成矿料的有效相对密度 理论最大相对密度γ
t
2.689 2.721
2.687 2.722
承包单位： 监理单位： 样品名称 样品来源 油石比(%) 沥青名称 AC-20C改性沥青混合料 新拌和场 4.4 SBS改性沥青 试验日期 用 途 合同号： 编 号： 2014.7.5 AC-20C改性沥青砼中面层 25 1.011
水温(℃) 沥青相对密度
矿料配合比 12~22mm:6~12mm:3~6mm:0~3mm: 矿粉 (%) =28:32:12:24:4 试验数据 试 验 内 容
CS417-2
沥青混合料理论最大相对密度试验记录表(计算法)
承包单位： 监理单位： 样品名称 样品来源 油石比(%) 沥青名称 AC-20C改性沥青混合料 新拌和场 4.1 SBS改性沥青 试验日期 用 途 合同号： 编 号： 2014.7.5 AC-20C改性沥青砼中面层 25 1.011
水温(℃) 沥青相对密度
t
2.689 2.721
2.687 2.722
2.667 2.72 2.695 2.722 0.83 0.4 2.717 2.548 2.542 2.719 2.746
理论最大密度ρ t (g/cm3)
承包人自检意见：
试验专业监理工程师意见:
试验人员：
复核：
CS417-2
沥青混合料理论最大相对密度试验记录表(计算法)
t
2.689 2.721
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通过将采用集料的毛体积相对密度、表观相对密度计算的改性沥青的理论最大相对密度与真空法、溶剂法实测的改性沥青混合料的理论最大相对密度进行比较，结果表明：针对聚合物改性沥青混合料，由真空法、溶剂法实测的理论最大相对密度设计的沥青混合料的沥青用量偏高，空隙率偏小，易造成泛油；而由集料的毛体积相对密度与表观相对密度计算的理论最大相对密度较好的体现了集料开口空隙对沥青的吸附状况，但是这种结果毕竟是计算出来的，所以我们要通过实测的方法去验证此结果。
下面我们以邢台路桥建设总公司石安改扩建KJ6标路面工程中面层AC-20C沥青混合料为例，去做改性沥青混合料理论最大相对密度验证。
一、仪具技术要求：
1、筒状铁质容器，容量不小于5L。
2、刻度尺，精确至0.1cm。
3、搅棒。
4、烘箱。
5、15Kg电子天平，精确至0.5g。
二、材料技术要求：
1、SBS I-D改性沥青
2、规定级配集料
三、方法与步骤:
1、称量筒状容器质量6384.0g，内径20.0cm，有效高度20.0cm
称量搅棒质量113.5g。
2、准备集料3000.0g放入容器中，搅拌均匀，注入热沥青，直至没过集料2-3cm,称量容器、混合料和搅棒的总质量为12042.5g,将容器放进烘箱，温度调至165℃，保温30分钟，取出容器，搅拌30秒，再将容器放入烘箱，如此重复2-3次，将混合料内空气全部排出。
3、将容器室温放置至完全冷却，测量容器内沥青距顶端h1。
4、计算该集料的有效相对密度：
V沥青=（12042.5-6384.0-3000.0-113.5）/ γb×γr
V集料=（20-8.6）×20×20×π/4-V沥青
γse=3000.0/V集料×γr
按上式计算改性沥青对应油石比的理论最大相对密度
γt=(100+P a）/(100/γse+P a/γb）
式中：γse ―合成矿料的有效相对密度；
γb ―25℃时沥青的相对密度1.030；
γt ―计算沥青混合料对应油石比的理论最大相对密度
γr―25℃时水的相对密度0.9971；
P a―该沥青混合料的对应的油石比4.4%
5、计算得该改性沥青混合料的理论最大相对密度γt =2.530
因为我们的目的是用实测方法验证计算得出的结果，所以我们用由毛体积相对密度，表观相对密度计算的改性沥青理论最大相对密度做一下对比：
热料仓5#仓4#仓3#仓2#仓1#仓备注
表观相对密度2.715 2.715 2.717 2.727 2.679 矿粉表观
密度为
2.677
毛体积相
对密度
2.693 2.691 2.691 2.681 2.679
比例（%）13.0 25.0 23.0 7.0 25.0 7.0 根据上表，我们能得出矿料的合成毛体积相对密度γsb=2.687与矿料的合成表观相对密度γsa=2.705。
γse=C×γsa+（1-C）×γsb
C=0.033w x2-0.2936w x+0.9339
w x=（1/γsb-1/γsa）×100
计算改性沥青对应油石比的理论最大相对密度：
γt=(100+P a）/(100/γse+P a/γb）
计算得γt=2.531
结论：由实测法获得的改性沥青理论最大相对密度与计算法得到的试验数据相比较，结果大体上是相同的，所以，此验证方法是正确的。
V沥青=。