一種粗集料堆積密度及間隙率的測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粗集料堆積密度及間隙率的測定方 法，可應(yīng)用于測定粗集料的堆積密度（包括自然堆積密度、振實(shí)密度與搗實(shí)密度），粗集料 振實(shí)狀態(tài)下間隙率以及粗集料骨架搗實(shí)狀態(tài)下的間隙率。
【背景技術(shù)】
[0002] 堆積密度是指材料按照一定方式填充于某一容器中，在填充完成后所測得的單位 體積的質(zhì)量，按照不同的填充方式可分為自然堆積密度、振實(shí)密度、搗實(shí)密度。材料的堆積 體積包含材料內(nèi)部孔隙和顆粒之間的空隙。測定堆積密度對于計算不同堆積狀態(tài)下的間隙 率是必不可少的一個環(huán)節(jié)。
[0003] 粗集料是水泥混凝土的主要組成部分，約占混凝土體積的50%以上，其力學(xué)性質(zhì)、 物理化學(xué)性質(zhì)和用量對混凝土的性能有顯著影響。粗集料的骨架嵌擠鎖結(jié)作用，可以提高 水泥混凝土的性能。而水泥混凝土粗集料振實(shí)狀態(tài)下的間隙率的確定和穩(wěn)定性，對于方便 地計算嵌鎖密實(shí)結(jié)構(gòu)的粗集料合理組成比例具有重要意義。
[0004] 瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA)是以間斷級配的集料為骨架，用改性瀝青、纖維穩(wěn) 定劑、礦粉組成的瀝青瑪蹄脂為結(jié)合料的瀝青混合料。它是由足夠的瀝青結(jié)合料和具有 相當(dāng)勁度的瀝青瑪蹄脂膠漿填充在粗集料形成的石一石嵌擠結(jié)構(gòu)的空隙中形成的。在進(jìn) 行SMA混合料配合比設(shè)計時，最重要的一點(diǎn)就是判斷粗集料是否形成嵌擠結(jié)構(gòu)。判斷的依 據(jù)在于比較搗實(shí)狀態(tài)下粗集料骨架間隙率VCAt。和馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)試件中粗集料骨架間隙率 VCAmix的大小。數(shù)據(jù)測定的準(zhǔn)確性將直接影響到嵌擠結(jié)構(gòu)是否形成的判斷。
[0005]《公路工程集料試驗規(guī)程JTGE42-2005》T0309-2005粗集料堆積密度及空隙率試 驗中所提供的測定方法會產(chǎn)生較大的誤差。規(guī)范中的測定方法對于容量筒是否填滿，所提 供的標(biāo)準(zhǔn)為："裝滿容量筒并除去凸出筒口表面的顆粒，并以合適的顆粒填入凹陷空隙，使 表面稍凸起部分和凹陷部分的體積大致相等。"實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)難以鑒別，不易統(tǒng)一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的是提供一種粗集料堆積密度及間隙率的測定方法，在于提高粗集料堆 積密度及間隙率測定的準(zhǔn)確性，減小平行試驗數(shù)據(jù)的變異性。
[0007] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] 一種粗集料堆積密度及間隙率的測定方法，包括如下步驟：
[0009] 步驟1 :按照《公路工程集料試驗規(guī)程JTGE42-2005》中T0301-2005粗集料取樣 法取樣，烘干或平鋪風(fēng)干，均勻分成兩份以上，供平行試驗使用；
[0010] 步驟2 :根據(jù)粗集料最大公稱粒徑選取容量筒，稱取容量筒的質(zhì)量m1;
[0011] 步驟3 :按照所需測定的粗集料不同狀態(tài)，將試樣裝滿容量筒并使粗集料表面整 體高于容量筒口，稱取試樣和容量筒的總質(zhì)量m2;
[0012] 步驟4:向容量筒內(nèi)緩緩注水，直至液面與容量筒口大致平齊，靜置一段時間使粗 集料開口孔隙充分吸水；
[0013] 步驟5 :再次向容量筒內(nèi)注水，使液面與容量筒口恰好平齊，稱取容量筒、試樣和 水的總質(zhì)量m3;
[0014] 步驟6 :將粗集料倒掉，用水裝滿容量筒，使液面與容量筒口恰好平齊，稱取容量 筒與水的總質(zhì)量mw;
[0015] 步驟7 :根據(jù)以上步驟的試驗數(shù)據(jù)，計算粗集料的堆積密度和間隙率：
[0016] 粗集料所吸水的質(zhì)量
【主權(quán)項】
1. 一種粗集料堆積密度及間隙率的測定方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1 :按照《公路工程集料試驗規(guī)程JTG E42-2005》中T0301-2005粗集料取樣法取 樣，烘干或平鋪風(fēng)干，均勻分成兩份以上，供平行試驗使用； 步驟2 :根據(jù)粗集料最大公稱粒徑選取容量筒，稱取容量筒的質(zhì)量m1; 步驟3 :按照所需測定的粗集料不同狀態(tài)，將試樣裝滿容量筒并使粗集料表面整體高 于容量筒口，稱取試樣和容量筒的總質(zhì)量m2; 步驟4:向容量筒內(nèi)緩緩注水，直至液面與容量筒口大致平齊，靜置一段時間使粗集料 開口孔隙充分吸水； 步驟5 :再次向容量筒內(nèi)注水，使液面與容量筒口恰好平齊，稱取容量筒、試樣和水的 總質(zhì)早.1?; 步驟6 :將粗集料倒掉，用水裝滿容量筒，使液面與容量筒口恰好平齊，稱取容量筒與 水的總質(zhì)量mw; 步驟7 :根據(jù)以上步驟的試驗數(shù)據(jù)，計算粗集料的堆積密度和間隙率： 粗集料所吸水的質(zhì)i
水泥混凝土用粗集料振實(shí)狀態(tài)下的間隙率
瀝青混合料用粗集料骨架搗實(shí)狀態(tài)下的間隙率
自然堆積狀態(tài)下粗集料的堆積密度
振實(shí)法測定的水泥混凝土用粗集料的堆積密違
搗實(shí)法測定的瀝青混合料用粗集料的堆積密度
其中，PaS粗集料的表觀密度，p b為粗集料的毛體積密度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗集料堆積密度及間隙率的測定方法，其特征在于，步驟1所 述烘干是在105°c ±5°C的烘箱中烘干。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗集料堆積密度及間隙率的測定方法，其特征在于，步驟4所 述靜置的時間為24h±lh。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粗集料堆積密度及間隙率的測定方法，首先取樣和容量筒，測定容量筒的質(zhì)量，將粗集料裝入容量筒內(nèi)，按照所需測定粗集料的不同狀態(tài)進(jìn)行操作，稱取容量筒和粗集料的總質(zhì)量，之后，通過向容量筒注水，稱取容量筒、粗集料和水的總質(zhì)量。最后，根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和推導(dǎo)的公式計算粗集料的堆積密度和間隙率。本發(fā)明方法能夠提高粗集料堆積密度和間隙率測定的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，對于獲得準(zhǔn)確的水泥混凝土振實(shí)狀態(tài)下的粗集料間隙率和瀝青混合料搗實(shí)狀態(tài)下的粗集料骨架間隙率具有重要意義，進(jìn)而對判別瀝青瑪蹄脂碎石混合料骨架嵌擠結(jié)構(gòu)是否形成提供了重要幫助。
【IPC分類】G01N5-00, G01N9-02
【公開號】CN104535458
【申請?zhí)枴緾N201510011999
【發(fā)明人】馬濤, 陳呈, 陳 田, 張垚, 趙晨
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月9日