專利名稱：：粗集料間隙率的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種道路工程材料體積指標(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(qiáng)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(shí)狀態(tài)下的間隙率VCADRc，％。我國現(xiàn)行的《公路瀝青路面施工技術(shù)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(shí)方法測定的粗集料間隙率與瀝青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(shí)，后者為重錘沖擊壓實(shí)，兩者的擊實(shí)功無可比性；(2)試樣的體積不同，前者試樣的體積為10L，后者體積約0.5148L，導(dǎo)致了試樣體積測量精度的差異；(3)測量試樣體積時(shí)，對試樣表面空隙的計(jì)算方法不同，前者在測量時(shí)，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VCAi時(shí)，用表干法測量試樣的毛體積密度，只包括了試樣表面的部分空隙。另外，干搗實(shí)法并不能使粗集料顆粒的空間排列達(dá)到最緊密狀態(tài)，使得該法測得的粗集料間隙率的結(jié)果偏大，因此，在干搗實(shí)的條件下形成的粗集料骨架結(jié)構(gòu)仍有較大的可變性，粗集料顆粒仍有較大的位移空間。若以干搗實(shí)方法測定的粗集料間隙率為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行瀝青混合料組成設(shè)計(jì)，必然會造成瀝青路面的高溫穩(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的測定方法，要解決的技術(shù)問題是粗集料間隙率測定結(jié)果與瀝青混合料中粗集料間隙率測定結(jié)果具有可比性。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種粗集料間隙率的測定方法，包括以下步驟:一、用干搗實(shí)法測定粗集料的間隙率(VCADRC)，％;二、在粗集料中加入礦粉和瀝青，使得粗集料礦粉瀝青的質(zhì)量比為100—:100—7C^C—^—4:i，7^其中，Yea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，采用與瀝青混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)相同的成型方法，在相同的溫度下，成型相同尺寸的試件；四、測定試件的毛體積相對密度(Yf)、試件中粗集料的質(zhì)量占試件總質(zhì)量的百分比(Pca)，％、粗集料對水的合成毛體積相對密度(^a);五、計(jì)算試件中粗集料的間隙率(VCAQ)，％。粗集料間隙率VCAo的計(jì)算式為K。本發(fā)明的粗集料礦粉瀝青的體積比為(100-VCADRC):(跳VCA匿-Vbe畫4):Vbe。本發(fā)明的瀝青的體積比Vbe的取值根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)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，在粗集料中加入適量的礦粉和瀝青，采用與瀝青混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)相同的成型方法成型試件，測量方法與瀝青混合料中粗集料間隙率測量方法相同，測量結(jié)果更加具有可比性，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(jià)了瀝青混合料中粗集料骨架嵌擠程度，設(shè)計(jì)出的瀝青混合料中粗集料顆粒更加穩(wěn)定，從而提高了瀝青路面的高溫抗變形能力。式圖l是本發(fā)明的測定流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明粗集料間隙率的測定方法，包括以下步驟一、用干搗實(shí)法測定粗集料的間隙率VCAD^，％;二、在粗集料中加入適量的礦粉和瀝青，粗集料礦粉瀝青的質(zhì)量比為100掘艦100，臟-4_4:4，其中，Y^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，Vbe的取值根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)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，采用與瀝青混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)相同的成型方法，在相同的溫度下，成型同尺寸的試件；四、測定試件的毛體積相對密度Yf、試件中粗集料的質(zhì)量占試件總質(zhì)量的百分比Pea，％、粗集料對水的合成毛體積相對密度Yw五、計(jì)算試件中粗集料的間隙率VCAo，％。粗集料間隙率VCAo的計(jì)算式為K。實(shí)施例，如圖l所示，一、用干搗實(shí)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(shí)法測得VCADRC為41.5%。二、粗集料礦粉瀝青的體積比為(100-VCADRC):(100-VCADRC-Vbe-4):Vbe。Vbe的取值根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)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-VV=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。計(jì)算得粗集料、礦粉、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、采用與瀝青混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)相同的成型方法，本例采用馬歇爾擊實(shí)成型方法，在相同的溫度下，用相同的擊實(shí)次數(shù)，成型相同尺寸的試件。五、檢測試件的體積指標(biāo)，Yf為表干法測定的試件的毛體積相對密度；Pea為試件中粗集料的質(zhì)量占試件總質(zhì)量的百分比，％;Yea為粗集料對水的合成毛體積相對密度。六、計(jì)算試件中粗集料間隙率VCAo:表3給出了馬歇爾試件的體積指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果。由表3可見，隨著擊實(shí)次數(shù)的增加，試件中粗集料間隙率VCA^逐漸減小。采用與混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)相同的擊實(shí)次數(shù)?！豆窞r青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)規(guī)定"SMA混合料的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)次數(shù)為雙面50次，根據(jù)需要也可以采用雙面擊實(shí)75次。"考慮到南方高溫氣候的影響，本發(fā)明的方法采用擊實(shí)次數(shù)為雙面75次的測定結(jié)果。即VCAQ=39.57%。而干搗實(shí)法測定的粗集料的間隙率VCAmc為41.5%,明顯大于本發(fā)明方法測定的粗集料間隙率VCA。。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是一是本發(fā)明粗集料間隙率測定時(shí)，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；二是試件的成型方法和尺寸與混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)試件的成型方法和尺寸相同；三是粗集料間隙率的計(jì)算方法與瀝青混合料中粗集料間隙率的計(jì)算方法相同。使得粗集料間隙率的測定結(jié)果與瀝青混合料中粗集料間隙率測定結(jié)果更具可比性。應(yīng)用本發(fā)明的測定結(jié)果作為混合料中粗集料骨架嵌擠的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出的瀝青混合料中粗集料顆粒更加穩(wěn)定，從而有效地提高了瀝青路面的高溫抗變形能力。表1粗集料的篩分結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種粗集料間隙率的測定方法，包括以下步驟一、用干搗實(shí)法測定粗集料的間隙率(VCADRC)，％；二、在粗集料中加入礦粉和瀝青，使得粗集料∶礦粉∶瀝青的質(zhì)量比為<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mfrac><mrow><mn>100</mn><mo>-</mo><msub><mi>VCA</mi><mi>DRC</mi></msub></mrow><msub><mi>γ</mi><mi>ca</mi></msub></mfrac><mo>:</mo><mfrac><mrow><mn>100</mn><mo>-</mo><msub><mi>VCA</mi><mi>DRC</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>V</mi><mi>be</mi></msub><mo>-</mo><mn>4</mn></mrow><msub><mi>γ</mi><mi>p</mi></msub></mfrac><mo>:</mo><mfrac><msub><mi>V</mi><mi>be</mi></msub><msub><mi>γ</mi><mi>b</mi></msub></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0001"file="A2009101618300002C1.tif"wi="71"he="11"top="54"left="77"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>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，采用與瀝青混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)相同的成型方法，在相同的溫度下，成型相同尺寸的試件；四、測定試件的毛體積相對密度(γf)、試件中粗集料的質(zhì)量占試件總質(zhì)量的百分比(Pca)，％、粗集料對水的合成毛體積相對密度(γca)；五、計(jì)算試件中粗集料的間隙率(VCA0)，％。粗集料間隙率VCA0的計(jì)算式為<mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>VCA</mi><mn>0</mn></msub><mo>=</mo><mn>100</mn><mo>-</mo><mfrac><mrow><msub><mi>γ</mi><mi>f</mi></msub><mo>×</mo><msub><mi>P</mi><mi>ca</mi></msub></mrow><msub><mi>γ</mi><mi>ca</mi></msub></mfrac></mrow>]]></math></maths>2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗集料間隙率的測定方法，其特征在于所述粗集料礦粉瀝青的體積比為(100-VCADRC):(100-VCADRC-Vbe-4):Vbe。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粗集料間隙率的測定方法，其特征在于所述瀝青的體積比(Vbe)的取值根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)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的測定方法，要解決的技術(shù)問題是粗集料間隙率測定結(jié)果與瀝青混合料中粗集料間隙率測定結(jié)果具有可比性。本發(fā)明的方法包括以下步驟用干搗實(shí)法測定粗集料的間隙率，在粗集料中加入礦粉和瀝青，將粗集料、礦粉和瀝青混合，成型試件，測定毛體積相對密度、粗集料的質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比、粗集料對水的合成毛體積相對密度，計(jì)算試件中粗集料的間隙率。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，在粗集料中加入礦粉和瀝青，測量方法與瀝青混合料中粗集料間隙率方法相同，測量結(jié)果具有可比性，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(jià)了瀝青混合料中粗集料骨架嵌擠程度。文檔編號G01N9/00GK101614646SQ200910161830公開日2009年12月30日申請日期2009年7月27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