专利名称：一种压实沥青混合料的密度测定方法
技术领域：
本发明涉及沥青及沥青混合料的参数测定方法，特别涉及压实沥青混合料的密度测定方法。
背景技术：
压实沥青混合料的密度测定试验是高等级沥青路面检测、沥青混合料试验中非常普遍且重要的试验，其准确与否直接影响到压实沥青混合料的其它重要指标如空隙率、矿料间隙等计算的准确性。目前，国内外普遍采用“蜡封法”来测定吸水率大于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；我国交通部于2000年发布的《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中编号为T0707-2000项实验规程《压实沥青混合料密度试验(蜡封法)》中，对“蜡封法”测定压实沥青混合料密度的方法与步骤、所需仪具与材料、计算方法等均有详细规定；美国试验与材料学会ASTM D 1188-89项规程以及美国各州公路工作者协会AASHTO T 275项规程也对“蜡封法”试验的要求作了详细规定；国内外规程的具体内容和要求基本相类似。
“蜡封法”测定压实沥青混合料密度的方法为(1)称取干燥试件的空中质量ma；(2)以石蜡作为密封介质将干燥试件密封，具体步骤为首先将干燥试件置于4℃-5℃冰箱中至少冷却30分钟，同时将石蜡熔化至其熔点以上5.5℃±0.5℃，然后从冰箱中取出干燥试件立即浸入石蜡液中直至全部表面被石蜡封住后再迅速取出，在常温下放置30分钟后得到蜡封试件；(3)称取蜡封试件的空中质量mp；(4)将蜡封试件放入已浸入溢流水箱中的网篮内，浸水约1分钟后，称取蜡封试件的水中质量mc；最后根据试件毛体积密度的计算方法得到压实沥青混合料的密度。此外，如果试件在测定密度后还需要做其他试验时，为便于除去石蜡，需事先在干燥试件表面涂一薄层滑石粉，称取涂滑石粉后的试件质量ms，然后再蜡封测定。采用“蜡封法”测定压实沥青混合料密度的缺点和不足主要有(1)试验步骤比较繁琐，对试验操作人员和仪器设备的要求比较高，特别是对控温设备要求很高，如要求有控温精确的冰箱(规范要求4℃-5℃)、控温性能良好的电炉或燃气炉以准确控制石蜡的熔化温度，因为进行“蜡封法”试验时，试验温度控制是否精确对于试验结果的准确性有很大的影响，温度控制不精确，石蜡进入压实沥青混合料试件内空隙的比例也会不一致，这必将影响到各试验结果的可比性，而配置这些专门的控温设备需要花费大量财力，装备普通的实验室则难以进行“蜡封法”试验；(2)测试过程中，在蜡封试件各个表面交界处(如圆柱体试件的曲面与上下两个平面的交界处)的石蜡在冷却后可能会出现裂缝或在移动蜡封试件的过程中不小心磕碰导致石蜡从试件表面脱落下来，从而导致石蜡无法完全密封试件，这些都会影响试验结果的准确性；(3)试件的密封过程需用专门的夹具，但无论采用何种夹具，在将试件从石蜡液中取出并与试件脱开的过程都会影响石蜡密封试件的外观，甚至会将试件表面的石蜡粘走(在涂滑石粉的时候经常会出现这样的情况)，从而影响蜡封试件的密封性能；(4)对于空隙较大的试件，即使是试件冷冻之后，高温的石蜡液体也不会立即凝固在试件表面，部分石蜡液体仍会进入试件的内部孔隙，同时还存在一些大孔隙无法密封的现象，这些也会影响试验结果的准确性；(5)如果试件在测定密度后还需要做其他试验时，为便于除去石蜡，还需要事先在干燥试件表面涂一薄层滑石粉，然后再称取滑石粉和干燥试件的总质量ms，但这在实际过程中难以操作，因为干燥的滑石粉与干燥的试件之间没有任何粘结力，在移动试件的过程中滑石粉很容易就被掉落或粘到其他接触物上，这会导致整个试验结果产生较大的误差，此外还必须先测出滑石粉对水的相对密度才能计算出涂抹了滑石粉后试件的密度，这使得整个试验过程变得更为复杂且增加了试验误差产生的因素。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种测试步骤简单、测试设备简便、测试结果准确度高的压实沥青混合料密度测定方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现本压实沥青混合料的密度测定方法包括下述步骤——(1)称取压实沥青混合料干燥试件的空中质量ma；(2)采用液体硅橡胶作为密封介质，具体密封步骤为首先搅拌均匀液体硅橡胶的双组分，然后将液体硅橡胶均匀地涂抹在干燥试件表面将试件表面完全密封，再在常温下放置10～45分钟，待液体硅橡胶凝固后即得到硅橡胶密封试件；所述液体硅橡胶为市售商品，具有已知的对水的相对密度γs；(3)称取硅橡胶密封试件的空中质量ms；(4)将硅橡胶密封试件放入已浸入溢流水箱中的网篮内，浸水约1分钟后，称取硅橡胶密封试件的水中质量mc；最后根据试件毛体积密度的计算方法得到压实沥青混合料的密度γf；γf=mams-mc-(ms-ma)/γs]]>式中γf——试件毛体积相对密度；γs——常温条件下液体硅橡胶对水的相对密度；ma——干燥试件的空中质量，单位克；ms——硅橡胶密封试件的空中质量，单位克；mc——硅橡胶密封试件的水中质量，单位克。
本发明压实沥青混合料的密度测定方法与现有技术相比，具有如下优点和效果(1)测试方法简单，且测试设备简便，无需控温设备；由于液体硅橡胶具有快速凝结特性，即在室温下可以快速地固化为具有弹性的硅橡胶制品，所以在压实沥青混合料干燥试件密封过程中，既无需对干燥试件进行冷冻、也无需象“蜡封法”那样要先加热液体硅橡胶，这样便可省去复杂且难以操作的控温过程，更可以省去高精度且昂贵的控温设备如冰箱及燃气炉等，降低了实验操作的难度，使得在一般的实验室特别是在工地上的简易实验室内也可以进行吸水率大于2％的压实沥青混合料密度测定试验。
(2)硅橡胶密封试件的密封性能好，测试结果的准确性高、适用范围广；液体硅橡胶具有较高的粘度，能很方便地涂抹在沥青混合料干燥试件表面，且对于密封大空隙的干燥试件具有很好的效果；液体硅橡胶固化后，可在试件表面形成薄薄的一层硅橡胶表面，以确保在称量密封试件的水中质量时试件内部不会有水进入；同时，硅橡胶具有良好的密封性能，可以很好地将试件包裹起来，而不会出现“蜡封法”试验中的开裂现象。
(3)实验步骤简化、操作简单；由于硅橡胶具有良好的脱模性能，在不涂任何隔离剂的情况下就可以轻松将硅橡胶从沥青混合料试件表面剥落下来，且不会对沥青混合料表面造成任何损伤，剥去硅橡胶后的试件可直接用于其它的试验，这就省去了“蜡封法”中需要涂抹滑石粉的步骤，消除涂抹滑石粉对实验精度的影响。
(4)测试成本低；对于普通的试件，液体硅橡胶的用量约为0.05g/cm2；如果是空隙较大或纹理较深的试件，液体硅橡胶的用量约为0.15g/cm2；所以一个压实沥青混合料试件的测试成本仅需5元左右，且无需投入高精度控温设备。
(5)节约成本；液体硅橡胶采用A、B两种组分按一定配比混合使用的方式，在A、B组分分开保存的情况下，液体硅橡胶可以长期保存(约2年左右)，只有在A、B组分混合之后，才会有快速凝固的效果，因此可以方便材料的存放，避免材料的浪费。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1测定沥青混合料芯样的密度(1)采用型号为JD2000-2的电子称(最大称量为2000g，感量0.01g)，称取干燥试件的空中质量ma＝508.37g；(2)将液体硅橡胶的双组分充分拌和均匀，用刮刀将拌和好的液体硅橡胶均匀地涂抹在干燥试件的表面将试件表面完全密封，再将试件放置在室温下30分钟，待其凝固后得到密封试件；(3)称取密封试件的空中质量ms＝527.49g；(4)挂上网篮，浸入溢流水箱中，调节水位，将天平调平或复零；再将密封试件放入网篮浸水，待读数稳定后，读取水中质量mc＝288.19g；如果试件在测定密度后还需要做其他试验时，剥去试件表面的硅橡胶即可。
上述液体硅橡胶的相关技术参数(由生产商提供)粘度为50万厘斯、对水的相对密度γs＝1.130g/cm3。
计算试件的毛体积密度γf=mams-mc-(ms-ma)/γs]]>将ma＝508.38g，ms＝527.49g，mc＝288.19g，γs＝1.130g/cm3代入上式得到该试件的相对毛体积密度为γf＝2.286g/cm3实施例2
测定长方体的沥青混合料大试件的密度(1)采用型号为JA51001的电子称(最大称量为5100g，感量0.1g)，称取干燥试件的空中质量ma＝2922.7g；(2)将液体硅橡胶的双组分充分拌和均匀，用刮刀将拌和好的液体硅橡胶均匀地涂抹在干燥试件的表面将试件表面完全密封，再将试件放置在室温下30分钟，待其凝固后得到密封试件；(3)称取密封试件的空中质量ms＝2978.6g；(4)挂上网篮，浸入溢流水箱中，调节水位，将天平调平或复零；再将密封试件放入网篮浸水，待读数稳定后，读取水中质量mc＝1663.4g；如果试件在测定密度后还需要做其他试验时，剥去试件表面的硅橡胶即可。
上述液体硅橡胶的相关技术参数(由生产商提供)粘度为50万厘斯、对水的相对密度γs＝1.130g/cm3。
计算试件的毛体积密度γf=mams-mc-(ms-ma)/γs]]>将ma＝2922.7g，ms＝2978.6g，mc＝1663.4g，γs＝1.130g/cm3代入上式得到该试件的相对毛体积密度为γf＝2.309g/cm3。
权利要求
1.一种压实沥青混合料的密度测定方法，包括先称取干燥试件的空中质量，然后用密封介质将干燥试件密封后制得密封试件，再称取密封试件的空中质量和水中质量，最后得到试件的密度，其特征在于所述密封介质为液体硅橡胶。
2.根据权利要求1所述的压实沥青混合料的密度测定方法，其特征在于所述密封过程的具体步骤为首先搅拌均匀液体硅橡胶的双组分，然后将液体硅橡胶均匀地涂抹在干燥试件表面上使试件表面密封，再放置在常温下，待液体硅橡胶凝固后即得到硅橡胶密封试件。
3.根据权利要求2所述的压实沥青混合料的密度测定方法，其特征在于密封过程中，在常温下放置的时间为10～45分钟。
全文摘要
本发明提供一种压实沥青混合料的密度测定方法，包括先称取干燥试件的空中质量，然后以液体硅橡胶作为密封介质将干燥试件密封后制得密封试件，再称取密封试件的空中质量和水中质量，最后得到试件的密度；其中密封过程的具体步骤为首先搅拌均匀液体硅橡胶的双组分，然后将液体硅橡胶均匀地涂抹在干燥试件表面上使试件表面密封，再放置在常温下，待液体硅橡胶凝固后即得到硅橡胶密封试件。本发明测试方法简单，且测试设备简便，无需控温设备；硅橡胶密封试件的密封性能好，测试结果的准确性高、适用范围广；实验步骤简化、操作简单；测试成本低。
文档编号G01N9/00GK1540311SQ200310111980
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月31日 优先权日2003年10月31日
发明者虞将苗, 张肖宁 申请人:华南理工大学