【文章內容簡介】 料的理論最大相對密度的計算值的準確性，影響空隙率指標，所以準確測定粗集料的相對密度至關重要。為此在名詞解釋中對各種密度作了定義，同時對相對密度的測定方法進行了修訂。密度是在一定條件下測量的單位體積的質量，單位為t/m3或g/cm3，通常以ρ表示。對材料內部沒有孔隙的勻質材料，測定的密度只有一種。但對于工程上用的粗細集料，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。計算密度用的質量有干燥質量與潮濕質量的不同，計算用的體積也因所包含集料內部的孔隙情況不同，因而計算結果就不一樣，由此得出不同的密度定義。①真實密度：礦粉的密度接近于真實密度，它是規(guī)定條件下，材料單位體積(全部為礦質材料的體積，不計任何內部孔隙)的質量，也叫真密度。②毛體積密度：其計算單位體積為表面輪廓線范圍內的全部毛體積，包含了材料實體、開口及閉口孔隙。當質量以干質量(規(guī)干)為準時，稱絕干毛體積密度，即通常所稱的毛體積密度。③表干密度：其計算單位體積與毛體積密度相同，但計算質量以表干質量(飽和面干狀態(tài)，包括了吸入開口孔隙中的水)為準時，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體及不吸水的閉口孔隙，但不包括能吸水的開口孔隙在內，也稱視密度。原規(guī)程在測定集料密度時考慮了測定時不同溫度的水的密度的影響，計算試驗溫度下的密度?？墒菍嶋H上瀝青混合料配合比設計或施工質量檢驗計算理論密度時，使用的室溫條件下粗集料與水的相對密度(水在不同溫度時的密度見表2)，此溫度差對混合料的空隙率有影響，所以在這次修訂時，首先規(guī)定粗集料相對密度的計算，在需要時再計算密度，以便與使用條件一致。美國AASHTO T85(ASTM C 127)特別強調了三種密度與相對密度的不同，相對密度以23攝氏度/23攝氏度為準，所以使用時絕對不能混淆，在瀝青8混合料的各種計算時都采用常溫下的相對密度。本規(guī)程T0304及T0308規(guī)定了粗集料的各種密度和各種相對密度的測定方法。測定時，集料的烘干質量(絕干狀態(tài))為ms，即礦質實體的質量。當用網籃或廣口瓶測定集料的水中質量時，由浮力測定的集料排開水的體積即為礦質實體包括內部閉口孔隙在內的體積，即烘干質量ma與水中質量mw之差。并由此計算得表觀相對密度(Apparent Specifie Gravity)。當集料成表干狀態(tài)(即飽和面干狀態(tài))時，集料級擦干了表面水，開口孔隙中仍充滿了水，集料的表干質量mf與水中質量mw之差相當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密度通稱毛體積相對密度(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，不得將內部的毛細水吸出。表干相對密度(Saturated SurfaceDry Gravity,)在計算時，使用已被水浸滿開口孔隙的毛體積質量作為集料質量。這種表達方式相當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)。在測得三種相對密度后便可以根據(jù)試驗溫度下?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)相對密度的定義，集料的密度等于相對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，還與集料本身的密度有關。由于不同集料的γa或γs、γb是不同的，所以表2中的αT只是個近似值。集料的吸水率ωx即吸入集料開口孔隙中的水的質量與集料固體部分質量之比。本規(guī)程以γa代表表觀相對密度，γs代表表干相對密度，γb代表毛體積相對密度，ωx代表吸水率，這幾個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]關于密度與相對密度的試驗精密度要求，美國ASTM C 127的規(guī)定如下，可參考使用?！藴什顑纱谓Y果的允許差重現(xiàn)性表觀相對密度表干相對密度毛體積相對密度吸水率復現(xiàn)性表觀相對密度表干相對密度毛體積相對密度吸水率T03051994 粗集料含水率試驗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量(m2)。4 計算含水率按式(1)計算，%。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量，g；m2烘干后試樣與容器總質量，g；m3容器質量，g。以兩次平行試驗結果的算術平均值作為測定值。T03061994 粗集料含水率快速試驗(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 試驗步驟 取潔凈容器，稱其質量(m0)。 向干凈的窗口中加入約500g試樣，稱取試樣與容器合質量(m1)。 向容器中的試樣加入酒精約50mL，拌和均勻點火燃燒，并不斷翻拌試樣，待火焰熄滅后，過1min再加入酒精約50mL，仍按上述步驟進行。 待第二次火焰熄滅后，稱取干試樣與容器總質量(m2).注:試樣經兩次燃燒，表面應呈干燥色，否則須再加酒精燃燒一次。4 計算粗集料含水率按式(1)計算，%。ω=(m1m2)/(m2m0)*100式中：ω粗集料含水率，%；m0容器質量，g。m1未燒干的試樣與容器總質量，g；m2烘干后的試樣與容器總質量，g；以兩次平行試驗結果的算術平均值作為測定值。T03071994粗集料吸水率及表面含水率試驗1 目的與適用范圍測定碎石或礫石的吸水率，即測定以烘干質量為基準的飽和面干狀態(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。 標準篩：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 試驗準備取來樣篩去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)；在整個試驗過程中，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量(m1)。5 計算 吸水率按式(1)計算，%。ωx=(m2m1)/(m1m3)*100式中：ωx集料的吸水率，%；m1烘干試樣與淺盤總質量，g；m2烘干前飽和面干試樣與淺盤總質量，g；m3淺盤的質量，g。以兩次平行試驗結果的算術平均值作為測定值。 表面含水率ωs按式(2)計算，%。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(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密度、表干相對密度、毛體積相對密度、表觀密度、表干密度、毛體積密度，以及粗集料的吸水率。 本方法測定的結果不適用于仲裁及瀝青混合料配合比設計計算理論密度時使用。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量，稱量應滿足試樣數(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。 標準篩。 其它：刷子、毛巾等。3 試驗準備 將取來的試樣用5mm(圓孔篩)(方孔篩)標準篩過篩，用四分法縮分至表1要求的質量，分兩份備用。測定密度所需要的試樣最小質量 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量(kg)111233 將每一份集料試樣浸泡在水中，仔細洗去附在集料表面的塵土和石粉，經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：水溫應在15~25攝氏度范圍內，浸水最后2h內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、瓶及玻璃片的總質量(m2)。 將試樣倒入淺搪瓷盤中，稍稍傾斜搪瓷盤，倒掉流動的水，再用毛巾吸干漏出的自由水。需要時可稱取帶表面水的試樣質量(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)。當粗集料尺寸較大時，可逐顆擦干。注意擰濕毛巾時不要太用勁，防止擰得太干。擦顆粒的表面水時，既要將表面水擦掉，又不能將顆粒內部的水吸出，整個過程中不得有集料丟失。 立即稱取飽和面干集料的表干質量(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，稱取集料的烘干質量(m0).注：恒重是指相鄰兩次稱量間隔時間大于3h的情況下，其前后兩次稱量之差小于該項試驗所要求的精密度，%%。一般在烘箱中燒烤的時間不得少于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。確認瓶中沒有氣泡，擦干瓶外水分后稱取水、瓶及玻璃片的總質量(m1)。5 計算 表觀相對密度(視比重)γa、表干相對密度γs、毛體積相對密度γb按式(1)、(2)、(3)計算至小數(shù)點后3位。γs=m0/(m0+m1m2)γs=m3/(m3+m1m2)γb=m0/(m3+m1m2)式中：γa集料的表觀相對密度，無量綱；γs集料的表干相對密度，無量綱；γb集料的毛體積相對密度，無量綱；m0集料的烘干質量，g。m1水、瓶及玻璃片的總質量，g。m2集料試樣、水、瓶及玻璃片的總質量，g。m3集料的表干質量，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，按式(4)、(5)及(6)計算，%。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，%。 當水泥混凝土集料需要以飽和面干試樣作為基準求取集料的吸水率ωx及表面含水率ωs時，按式(7)、(8)計算，%,但需在報告中予以說明。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、表干密度ρs、毛體積密度ρb按式(9)、(10)、(11)計算至小數(shù)點后3位。溫度修正系數(shù)αT按表2采用。ρa=γa*ρT或ρa=(γaαT)*ρwρs=γs*ρT或ρs=(γsαT)*ρwρb=γb*ρT或ρb=(γbαT)*ρw式中：ρa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試驗溫度T時水的密度，按表2取用，g/cm3；αT試驗溫度T時的水溫修正系數(shù)，按表2取用；ρw水在4攝氏度時的密度()。不同水溫時水的密度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試驗的粗密度，%。條文說明對粗集料，通常要求按T0304用網籃法測定，當集料顆粒較小時(如對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，可用廣口瓶代替代替容量瓶測定粗集料相對密度，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，含水率相當于天然下雨水分達到飽和的情況。T03092000 粗集料松方密度及空隙率試驗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)、振實狀態(tài)、搗實狀態(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 天平或臺秤：%。 容量筒：適用于水泥混凝土集料測定的容量筒應符合表1的要求。適用于瀝青混合料集料測定的容量筒應符合表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)內徑