【文章內(nèi)容簡介】 料的理論最大相對(duì)密度的計(jì)算值的準(zhǔn)確性，影響空隙率指標(biāo)，所以準(zhǔn)確測定粗集料的相對(duì)密度至關(guān)重要。為此在名詞解釋中對(duì)各種密度作了定義，同時(shí)對(duì)相對(duì)密度的測定方法進(jìn)行了修訂。密度是在一定條件下測量的單位體積的質(zhì)量，單位為t/m3或g/cm3，通常以ρ表示。對(duì)材料內(nèi)部沒有孔隙的勻質(zhì)材料，測定的密度只有一種。但對(duì)于工程上用的粗細(xì)集料，由于材料狀態(tài)及測定條件的不同，便衍生出各種各樣的“密度”來。計(jì)算密度用的質(zhì)量有干燥質(zhì)量與潮濕質(zhì)量的不同，計(jì)算用的體積也因所包含集料內(nèi)部的孔隙情況不同，因而計(jì)算結(jié)果就不一樣，由此得出不同的密度定義。①真實(shí)密度：礦粉的密度接近于真實(shí)密度，它是規(guī)定條件下，材料單位體積(全部為礦質(zhì)材料的體積，不計(jì)任何內(nèi)部孔隙)的質(zhì)量，也叫真密度。②毛體積密度：其計(jì)算單位體積為表面輪廓線范圍內(nèi)的全部毛體積，包含了材料實(shí)體、開口及閉口孔隙。當(dāng)質(zhì)量以干質(zhì)量(規(guī)干)為準(zhǔn)時(shí)，稱絕干毛體積密度，即通常所稱的毛體積密度。③表干密度：其計(jì)算單位體積與毛體積密度相同，但計(jì)算質(zhì)量以表干質(zhì)量(飽和面干狀態(tài)，包括了吸入開口孔隙中的水)為準(zhǔn)時(shí)，稱表干毛體積密度，即通常所稱的表干密度。④表觀密度：材料單位體積中包含了材料實(shí)體及不吸水的閉口孔隙，但不包括能吸水的開口孔隙在內(nèi)，也稱視密度。原規(guī)程在測定集料密度時(shí)考慮了測定時(shí)不同溫度的水的密度的影響，計(jì)算試驗(yàn)溫度下的密度?？墒菍?shí)際上瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)或施工質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)算理論密度時(shí)，使用的室溫條件下粗集料與水的相對(duì)密度(水在不同溫度時(shí)的密度見表2)，此溫度差對(duì)混合料的空隙率有影響，所以在這次修訂時(shí)，首先規(guī)定粗集料相對(duì)密度的計(jì)算，在需要時(shí)再計(jì)算密度，以便與使用條件一致。美國AASHTO T85(ASTM C 127)特別強(qiáng)調(diào)了三種密度與相對(duì)密度的不同，相對(duì)密度以23攝氏度/23攝氏度為準(zhǔn)，所以使用時(shí)絕對(duì)不能混淆，在瀝青8混合料的各種計(jì)算時(shí)都采用常溫下的相對(duì)密度。本規(guī)程T0304及T0308規(guī)定了粗集料的各種密度和各種相對(duì)密度的測定方法。測定時(shí)，集料的烘干質(zhì)量(絕干狀態(tài))為ms，即礦質(zhì)實(shí)體的質(zhì)量。當(dāng)用網(wǎng)籃或廣口瓶測定集料的水中質(zhì)量時(shí)，由浮力測定的集料排開水的體積即為礦質(zhì)實(shí)體包括內(nèi)部閉口孔隙在內(nèi)的體積，即烘干質(zhì)量ma與水中質(zhì)量mw之差。并由此計(jì)算得表觀相對(duì)密度(Apparent Specifie Gravity)。當(dāng)集料成表干狀態(tài)(即飽和面干狀態(tài))時(shí)，集料級(jí)擦干了表面水，開口孔隙中仍充滿了水，集料的表干質(zhì)量mf與水中質(zhì)量mw之差相當(dāng)于除了浮力以外又加上了開口孔隙的體積，即為集料的毛體積。由此求得的絕干毛體積相對(duì)密度通稱毛體積相對(duì)密度(Bulk Specifie Gravity,)。粗集料的表干狀態(tài)不易掌握好，用擰干的濕毛巾輕輕擦去表面水漬，但切不可過分，不得將內(nèi)部的毛細(xì)水吸出。表干相對(duì)密度(Saturated SurfaceDry Gravity,)在計(jì)算時(shí)，使用已被水浸滿開口孔隙的毛體積質(zhì)量作為集料質(zhì)量。這種表達(dá)方式相當(dāng)于在瀝青混合料老舊地集料孔隙中吸入了瀝青的情況(瀝青的密度與水接近)。在測得三種相對(duì)密度后便可以根據(jù)試驗(yàn)溫度下?lián)Q算得到表觀密度(Apparent Density)、毛體積密度(Bulk Density)及表干密度(Saturated SurfaceDry )。根據(jù)相對(duì)密度的定義，集料的密度等于相對(duì)密度乘以同溫度下水的密度，或近似地減去水溫修正系數(shù)得到。以式(5)為例，αT=γa(1ρr/ρw)。說明αr不僅與水在不同溫度下的密度ρT有關(guān)，還與集料本身的密度有關(guān)。由于不同集料的γa或γs、γb是不同的，所以表2中的αT只是個(gè)近似值。集料的吸水率ωx即吸入集料開口孔隙中的水的質(zhì)量與集料固體部分質(zhì)量之比。本規(guī)程以γa代表表觀相對(duì)密度，γs代表表干相對(duì)密度，γb代表毛體積相對(duì)密度，ωx代表吸水率，這幾個(gè)測定值之間可互相換算：γs=(1+ωx/100)*γbγa=1/(1/γbωx/100)γa=1/[(1+ωx/100)/γsωx/100]關(guān)于密度與相對(duì)密度的試驗(yàn)精密度要求，美國ASTM C 127的規(guī)定如下，可參考使用?！?biāo)準(zhǔn)差兩次結(jié)果的允許差重現(xiàn)性表觀相對(duì)密度表干相對(duì)密度毛體積相對(duì)密度吸水率復(fù)現(xiàn)性表觀相對(duì)密度表干相對(duì)密度毛體積相對(duì)密度吸水率T03051994 粗集料含水率試驗(yàn)1 目的與適用范圍測定碎石或礫石的含水率。2 儀具與材料 烘箱：能使溫度控制在105177。5攝氏度。 天平：稱量5kg，感量不大于5g。 容器：如淺盤等。3 試驗(yàn)步驟 根據(jù)最大粒徑，按T0301的方法取代表性試樣，分成兩份備用。 將試樣置于干凈的容器中，稱量試樣和容器的總質(zhì)量(m1)，并在105177。5攝氏度的烘箱中烘干至恒重。 取出試樣，冷卻后稱取試樣與容器的總質(zhì)量(m2)。4 計(jì)算含水率按式(1)計(jì)算，%。ω=(m1m2)/(m2m3)*100式中：ω粗集料的含水率，%；m1烘干前試樣與容器總質(zhì)量，g；m2烘干后試樣與容器總質(zhì)量，g；m3容器質(zhì)量，g。以兩次平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值。T03061994 粗集料含水率快速試驗(yàn)(酒精燃燒法)1 目的與適用范圍快速測定碎石或礫石的含水率。2 儀具與材料 天平：稱量1000g。 容器：鐵或鋁制淺盤。 大于50mL的量筒或量杯。 酒精：普通工業(yè)酒精。3 試驗(yàn)步驟 取潔凈容器，稱其質(zhì)量(m0)。 向干凈的窗口中加入約500g試樣，稱取試樣與容器合質(zhì)量(m1)。 向容器中的試樣加入酒精約50mL，拌和均勻點(diǎn)火燃燒，并不斷翻拌試樣，待火焰熄滅后，過1min再加入酒精約50mL，仍按上述步驟進(jìn)行。 待第二次火焰熄滅后，稱取干試樣與容器總質(zhì)量(m2).注:試樣經(jīng)兩次燃燒，表面應(yīng)呈干燥色，否則須再加酒精燃燒一次。4 計(jì)算粗集料含水率按式(1)計(jì)算，%。ω=(m1m2)/(m2m0)*100式中：ω粗集料含水率，%；m0容器質(zhì)量，g。m1未燒干的試樣與容器總質(zhì)量，g；m2烘干后的試樣與容器總質(zhì)量，g；以兩次平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值。T03071994粗集料吸水率及表面含水率試驗(yàn)1 目的與適用范圍測定碎石或礫石的吸水率，即測定以烘干質(zhì)量為基準(zhǔn)的飽和面干狀態(tài)含水率。2 儀具與材料 烘箱：能使溫度控制在105177。5攝氏度。 天平：稱量5kh，感量不大于5g。 標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑為5mm(圓孔篩)(方孔篩)。 其它：容器、淺盤、金屬絲刷和毛巾等。3 試驗(yàn)準(zhǔn)備取來樣篩去5mm()以下的顆粒，然后按T0301的方法制備試樣，分成兩份，用金屬絲刷子刷凈后備用。4 試驗(yàn)步驟 取試樣1份置于盛水的容器中，使水面高出試樣表面5mm左右，24h后從水中取出試樣，并用擰干的濕毛巾將顆粒表面的水分輕輕拭干，即成飽和面干試樣。立即將試樣放在淺盤中稱量(m2)；在整個(gè)試驗(yàn)過程中，水溫須保持在20177。5攝氏度。 將飽和面干試樣連同淺盤置于105177。5攝氏度的烘箱中烘干至恒重，然后取出，放入帶蓋的容器中冷卻1h以上，稱取烘干試樣與淺盤的總質(zhì)量(m1)。5 計(jì)算 吸水率按式(1)計(jì)算，%。ωx=(m2m1)/(m1m3)*100式中：ωx集料的吸水率，%；m1烘干試樣與淺盤總質(zhì)量，g；m2烘干前飽和面干試樣與淺盤總質(zhì)量，g；m3淺盤的質(zhì)量，g。以兩次平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值。 表面含水率ωs按式(2)計(jì)算，%。ωs=ωωx式中：ωs試樣的表面含水率，%；ω試樣含水率，%；ωx試樣吸水率，%。T03082000 粗集料密度及吸水率試驗(yàn)(容量瓶法)1 目的與適用范圍 本方法適用于測定碎石、礫石等各種粗集料的表觀相對(duì)密度、表干相對(duì)密度、毛體積相對(duì)密度、表觀密度、表干密度、毛體積密度，以及粗集料的吸水率。 本方法測定的結(jié)果不適用于仲裁及瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)計(jì)算理論密度時(shí)使用。2 儀具與材料 天平或浸水天平：可懸掛吊籃測定集料的水中質(zhì)量，稱量應(yīng)滿足試樣數(shù)量稱量要求，%. 容量瓶：1000mL，也可用磨口的廣口玻璃瓶代替，并帶玻璃片。 烘箱：能控溫在105177。5攝氏度。 標(biāo)準(zhǔn)篩。 其它：刷子、毛巾等。3 試驗(yàn)準(zhǔn)備 將取來的試樣用5mm(圓孔篩)(方孔篩)標(biāo)準(zhǔn)篩過篩，用四分法縮分至表1要求的質(zhì)量，分兩份備用。測定密度所需要的試樣最小質(zhì)量 表1公稱最大粒徑(mm)圓孔篩10162025406380方孔篩16196375每一份試樣的最小質(zhì)量(kg)111233 將每一份集料試樣浸泡在水中，仔細(xì)洗去附在集料表面的塵土和石粉，經(jīng)多次漂洗干凈至水清澈為止，清洗過程中不得散失集料顆粒。4 試驗(yàn)步驟 取試樣一份裝入容量瓶(廣口瓶)中，注入潔凈的水(可滴入數(shù)滴洗滌靈)，水面高出試樣，輕輕搖動(dòng)容量瓶，使附著在石灰土的氣泡逸出。蓋上玻璃片，在室溫下浸水24h。注：水溫應(yīng)在15~25攝氏度范圍內(nèi)，浸水最后2h內(nèi)的水溫相差不和超過2攝氏度。 向瓶中加水至水面凸出瓶口，然后蓋上容量瓶塞，或用玻璃片沿廣口瓶瓶口迅速滑行，使其緊貼瓶口水面，玻璃片與水面之間不得有空隙。 確認(rèn)瓶中沒有氣泡，擦干瓶外的水分后，稱取集料試樣、水、瓶及玻璃片的總質(zhì)量(m2)。 將試樣倒入淺搪瓷盤中，稍稍傾斜搪瓷盤，倒掉流動(dòng)的水，再用毛巾吸干漏出的自由水。需要時(shí)可稱取帶表面水的試樣質(zhì)量(m4)。 用擰干的濕毛巾輕輕擦干顆粒的表面水，至表面看不到發(fā)亮的水跡，即為飽和面干狀態(tài)。當(dāng)粗集料尺寸較大時(shí)，可逐顆擦干。注意擰濕毛巾時(shí)不要太用勁，防止擰得太干。擦顆粒的表面水時(shí)，既要將表面水擦掉，又不能將顆粒內(nèi)部的水吸出，整個(gè)過程中不得有集料丟失。 立即稱取飽和面干集料的表干質(zhì)量(m3). 將集料置于淺盤中，放入105177。5攝氏度的烘箱中烘干至恒重，取出淺盤，放在帶蓋的容器中冷卻至室溫，稱取集料的烘干質(zhì)量(m0).注：恒重是指相鄰兩次稱量間隔時(shí)間大于3h的情況下，其前后兩次稱量之差小于該項(xiàng)試驗(yàn)所要求的精密度，%%。一般在烘箱中燒烤的時(shí)間不得少于4~6h。 將瓶洗凈，重新裝入潔凈水，蓋上容量瓶塞，或用玻璃片緊貼廣口瓶瓶口水面，玻璃片與水面之間不得有空隙。確認(rèn)瓶中沒有氣泡，擦干瓶外水分后稱取水、瓶及玻璃片的總質(zhì)量(m1)。5 計(jì)算 表觀相對(duì)密度(視比重)γa、表干相對(duì)密度γs、毛體積相對(duì)密度γb按式(1)、(2)、(3)計(jì)算至小數(shù)點(diǎn)后3位。γs=m0/(m0+m1m2)γs=m3/(m3+m1m2)γb=m0/(m3+m1m2)式中：γa集料的表觀相對(duì)密度，無量綱；γs集料的表干相對(duì)密度，無量綱；γb集料的毛體積相對(duì)密度，無量綱；m0集料的烘干質(zhì)量，g。m1水、瓶及玻璃片的總質(zhì)量，g。m2集料試樣、水、瓶及玻璃片的總質(zhì)量，g。m3集料的表干質(zhì)量，g. 集料的吸水率ωx、含水率ω、表面含水率ωs以烘干試樣為基準(zhǔn)，按式(4)、(5)及(6)計(jì)算，%。ωx=(m3m0)/m0*100ω=(m4m0)/m0*100ωs=(m4m3)/m0*100式中：m4集料飽和狀態(tài)下含表面水的濕質(zhì)量，g。ωx集料的吸水率，%；ω集料的含水率，%；ωs集料的表面含水率，%。 當(dāng)水泥混凝土集料需要以飽和面干試樣作為基準(zhǔn)求取集料的吸水率ωx及表面含水率ωs時(shí)，按式(7)、(8)計(jì)算，%,但需在報(bào)告中予以說明。ωx=(m3m0)/m3*100ωx=(m4m3)/m3*100式中：ωx集料的吸水率，%；ωs集料的表面含水率，%。 粗集料的表觀密度(視比重)ρa(bǔ)、表干密度ρs、毛體積密度ρb按式(9)、(10)、(11)計(jì)算至小數(shù)點(diǎn)后3位。溫度修正系數(shù)αT按表2采用。ρa(bǔ)=γa*ρT或ρa(bǔ)=(γaαT)*ρwρs=γs*ρT或ρs=(γsαT)*ρwρb=γb*ρT或ρb=(γbαT)*ρw式中：ρa(bǔ)集料的表觀密度，g/cm3；ρs集料的表干密度，g/cm3；ρb集料的毛體積密度，g/cm3。ρT試驗(yàn)溫度T時(shí)水的密度，按表2取用，g/cm3；αT試驗(yàn)溫度T時(shí)的水溫修正系數(shù)，按表2取用；ρw水在4攝氏度時(shí)的密度()。不同水溫時(shí)水的密度ρr及水溫修正系數(shù)αr 表2水溫(攝氏度)151617181920水的密度ρT(g/cm3)水溫修正系數(shù)αT水溫(攝氏度)2122232425　水的密度ρT(g/cm3)　水溫修正系數(shù)αT　6 精密度或允許差重復(fù)試驗(yàn)的粗密度，%。條文說明對(duì)粗集料，通常要求按T0304用網(wǎng)籃法測定，當(dāng)集料顆粒較小時(shí)(如對(duì)3mm~5mm集料)，也可借用集料的方法T0330用容量瓶測定。在工地上快速測定時(shí)，可用廣口瓶代替代替容量瓶測定粗集料相對(duì)密度，由于瓶外的水的影響及蓋玻璃蓋不易蓋好等原因，試驗(yàn)精密度有影響，所以原規(guī)程稱為簡易法，此方法中的含水率與飽水率有的不同，飽水率需要真空排除氣泡，吸水量要大一些，含水率相當(dāng)于天然下雨水分達(dá)到飽和的情況。T03092000 粗集料松方密度及空隙率試驗(yàn)1 目的和適用范圍測定粗集料的松方密度，包括堆積狀態(tài)、振實(shí)狀態(tài)、搗實(shí)狀態(tài)下的松方密度，以及松方狀態(tài)下的空隙率(或間隙率)2 儀具與材料 天平或臺(tái)秤：%。 容量筒：適用于水泥混凝土集料測定的容量筒應(yīng)符合表1的要求。適用于瀝青混合料集料測定的容量筒應(yīng)符合表2的要求。水泥混凝土集料容量筒的規(guī)格要求 表1粗集料公稱最大粒徑(mm)容量筒容積(L)容量筒規(guī)格(mm)筒壁厚度(mm)內(nèi)徑