專利名稱：：粗集料間隙率最小值的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種道路工程材料力學(xué)指標(biāo)的測定方法，特別是一種用于配置瀝青混合料的粗集料間隙率最小值的測定方法。
背景技術(shù)：
：粗集料間隙率是美國道路工程師在引進(jìn)瀝青馬蹄脂混合料(簡稱SMA)的過程中，為了強調(diào)粗集料骨架的重要性而提出來的。美國按照AASHTOT19方法或ASTMC29方法測定粗集料干搗實狀態(tài)下的間隙率VCADRC;。我國現(xiàn)行的《公路瀝青路面施工規(guī)范》(JTGF40-2004)也采用與美國AASHTOT19相同的方法測定粗集料間隙率VCADRC。然而，干搗實方法測定的粗集料間隙率與SMA混合料中粗集料間隙率的測量方法相比，存在如下的不同(1)試件成型方法不同，前者用鐵棒插搗密實，后者為重錘沖擊壓實，兩者的擊實功無可比性；(2)試樣的體積不同，前者試樣的體積為IOL，后者體積約0.5148L，導(dǎo)致了試樣體積測量精度的差異；(3)所用密度指標(biāo)的測量體系不同，前者在測量時，試樣體積已經(jīng)固定，為測量筒的容積10L，它包括了試樣表面的所有空隙；而測量混合料中粗集料間隙率VCAmix時，用的是試樣表干法毛體積密度，未包括試樣表面的粗大空隙。另外，千搗實法并不能使粗集料顆粒的空間排列達(dá)到最緊密狀態(tài)，從而導(dǎo)致用該法得到的VCADM值較大，進(jìn)而推知這種試驗條件下形成的粗集料骨架結(jié)構(gòu)還有較大可變性，集料顆粒仍有較大的位移重排空間。如果實際路面中瀝青混合料的骨架與此相同，必然會造成路面的高溫穩(wěn)定性不足，導(dǎo)致車轍現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重影響路面使用性能
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種粗集料間隙率最小值的測定方法，要解決的技術(shù)問題是準(zhǔn)確測定粗集料間隙率最小值。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種粗集料間隙率最小值的測定方法，包括以下步驟一、用干搗實法測定粗集料的間隙率(VCADRC);二、在粗集料中加入礦粉、瀝青，粗集料礦粉瀝青的質(zhì)量比為l^^:lz^^kzl:i，K。^h其中，la為粗集料對水的合成毛體積相對密度，Yp為礦粉對水的表觀相對密度，Yb為瀝青對水的相對密度；三、將粗集料、礦粉和瀝青混合，采用與混合料相同的方法成型試件；四、用表干法測定混合料試件的毛體積相對密度(Yf)、混合料試件中粗集料的質(zhì)量百分比(Pe》、粗集料對水的合成毛體積相對密度(Yea);五、計算試件中粗集料最小間隙率(VCAn^)，粗集料間隙率最小值的計算式為本發(fā)明粗集料的體積比為1-VCADRC，礦粉的體積比為l-VCADRC-Vbe-4，瀝青的體積比為Vbe。本發(fā)明瀝青的體積比的取值根據(jù)《公路瀝青路面施工規(guī)范》(JTGF40-2004)中表5.3.3-1和表5.3.3-3求得。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，粗集料加入礦粉、瀝青，采用與混合料相同的成型方法成型試件，測量方法與混合料中粗集料間隙率測量方法相同，測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，據(jù)此形成的粗集料骨架嵌擠標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)的評價了混合料中粗集料骨架嵌擠程度，有利于提高瀝青混合料中集料顆粒的穩(wěn)定性，從而提高瀝青路面的高溫抗變形能力。圖l是本發(fā)明的測定流程圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明粗集料間隙率最小值的測定方法，包括以下步驟一、用干搗實法測定粗集料的VCAD^;二、在粗集料中加入礦粉、瀝青，粗集料礦粉瀝青的質(zhì)量比為l-FC4露l-R:H4:i，其中，Yea為粗集料對水的合成毛體積相對密度，K。^"Yp為礦粉對水的表觀相對密度，Yb為瀝青對水的相對密度，Vbe的取值根據(jù)《公路瀝青路面施工規(guī)范》(JTGF40-2004)中表5.3.3-1和表5.3.3-3求得；三、將粗集料、礦粉和瀝青混合，采用與混合料相同的方法成型試件；四、用表干法測定混合料試件的毛體積相對密度Yf、混合料試件中粗集料的質(zhì)量百分比Pca、粗集料對水的合成毛體積相對密度五、計算試件中粗集料最小間隙率VCAmin，粗集料間隙率最小值的計算式為實施例，如圖l所示，一、用干搗實法測定粗集料的VCADRC。采用廣州貴田料場的花崗巖石料，粗集料級配見表1。用干搗實法測得VCADRC為41.5°/。。二、粗集料、礦粉、有效瀝青體積比為(1-VCADRC)、(l-VCADRC-Vbe-4)、Vbe。Vbe的取值根據(jù)《公路瀝青路面施工規(guī)范》(JTGF40-2004)中表5.3.3-1和表5.3.3-3求得。以SMA混合料為例，Vbe=VMA-V=12%14%，考慮到南方高溫氣候?qū)旌狭细邷匦阅艿奶厥庖?，取Vbe二12X。選擇粗集料、礦粉、有效瀝青體積比為58.5:25.5:12。三、分別測得粗集料的毛體積相對密度、礦粉的表觀相對密度和瀝青的相對密度，將粗集料、礦粉和有效瀝青的體積比換算成質(zhì)量比為155.03:69.36:12.36，如表2所示。四、采用與混合料相同的成型方法——馬歇爾擊實成型方法成型試件。五、檢測體積指標(biāo)，Yf為表干法測定的試件的毛體積相對密度；Pea為試件中粗集料的比例，％;Yee為粗集料對水的合成毛體積相對密度。六、計算試件中粗集料最小間隙率VCAmin:「K-^x尸c。)x腦表3給出了馬歇爾試件的體積指標(biāo)的試驗結(jié)果。由表3可見，隨著擊實次數(shù)的增加，試件的VCAmix逐漸減小。采用與混合料組成時相同的擊實次數(shù)?！豆窞r青路面施工規(guī)范》(JTGF40-2004)規(guī)定"SMA混合料的標(biāo)準(zhǔn)擊實次數(shù)為雙面50次，根據(jù)需要也可以采用雙面擊實75次。"考慮到南方高溫氣候的影響，本發(fā)明的方法釆用擊實次數(shù)為雙面75次的測定結(jié)果。即VCAmin=39.57%。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明粗集料間隙率最小值測定時，加入一定量的礦粉和瀝青后，使得粗集料顆粒間的接觸狀態(tài)與混合料中粗集料的接觸狀態(tài)相同，試件的尺寸和成型方法與混合料試件相同；而且粗集料間隙率最小值的計算方法與混合料中粗集料間隙率的計算方法相同。因此，粗集料間隙率的測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，與混合料中粗集料間隙率測定結(jié)果更具可比性。表1粗集料級配<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2試件中各種材料比例的計算結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>體積(％)58.525.512密度(kg/cm3)2.652.721.03質(zhì)量(％)155.0369.3612.36表3馬歇爾試件體積指標(biāo)的試驗結(jié)果擊實次數(shù)(次/面)密度(kg/cm3)空隙率(％)VCAmix(%)302.3218.7342.63402.3457.7942.04502,4025.5440.63752.4453.8539.5權(quán)利要求1.一種粗集料間隙率最小值的測定方法，包括以下步驟一、用干搗實法測定粗集料的間隙率(VCADRC)；二、在粗集料中加入礦粉、瀝青，粗集料礦粉瀝青的質(zhì)量比為其中，γca為粗集料對水的合成毛體積相對密度，γp為礦粉對水的表觀相對密度，γb為瀝青對水的相對密度；三、將粗集料、礦粉和瀝青混合，采用與混合料相同的方法成型試件；四、用表干法測定混合料試件的毛體積相對密度(γf)、混合料試件中粗集料的質(zhì)量百分比(Pca)、粗集料對水的合成毛體積相對密度(γca)；五、計算試件中粗集料最小間隙率(VCAmin)，粗集料間隙率最小值的計算式為2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗集料間隙率最小值的測定方法，其特征在于所述粗集料的體積比為1-VCADRC，礦粉的體積比為l-VCADRC-Vbe-4，瀝青的體積比為Vbe。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粗集料間隙率最小值的測定方法，其特征在于所述瀝青的體積比(Vbe)的取值根據(jù)《公路瀝青路面施工規(guī)范》UTGF40-2004)中表5.3.3-1和表5.3.3-3求得。全文摘要本發(fā)明公開了一種粗集料間隙率最小值的測定方法，要解決的技術(shù)問題是準(zhǔn)確測定粗集料間隙率最小值。本發(fā)明的測定方法包括以下步驟用干搗實法測定粗集料的間隙率，在粗集料中加入礦粉、瀝青，將粗集料、礦粉和瀝青混合，成型試件，測定混合料試件的毛體積相對密度、混合料試件中粗集料的質(zhì)量百分比、粗集料對水的合成毛體積相對密度，計算試件中粗集料最小間隙率。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，粗集料加入礦粉、瀝青，成型試件，測量方法與混合料中粗集料間隙率測量方法相同，測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，據(jù)此形成的粗集料骨架嵌擠標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)的評價了混合料中粗集料骨架嵌擠程度，有利于提高瀝青混合料中集料顆粒的穩(wěn)定性，從而提高瀝青路面的高溫抗變形能力。文檔編號G01N19/00GK101482488SQ20091010499公開日2009年7月15日申請日期2009年1月13日優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日發(fā)明者芮維勇,軍蘇,葛折圣,高俊合申請人:深圳市市政工程總公司;葛折圣