T0711—1993　沥青混合料理论最大相对密度试验(真空法)
1、目的与适用范围　
1.1　本方法适用于真空法测定沥青混合料理论最大相对密度,供沥青混合料配合比设计、路况调查或路面施工质量管理计算空隙率、压实度等使用。　
1.2　本方法不适用于吸水率大于3%的多孔性集料的沥青混合料。
2、仪具与材料　
2.1　天平:称量10kg以上,感量不大于0.5kg;称量5kg以上,感量不大于0.1g;称量2kg以下,感量不大于0.05g。　
2.2　负压容器:根据试样数量选用表1中的A、B、C任何一种类型。负压容器口带橡皮塞,上接橡胶管,管口下方有滤网,防止细料部分吸入胶管。负压容器类型表1
2.3　真空负压装置:由真空泵及水银压力计(或真空表)组成,真空泵能使负压容器内造成4kPa(30mmHg)负压。　
2.4　恒温水槽:水温控制25℃±0.5℃。　
2.5　温度计:分度为0.5℃。　
2.6　其它:玻璃板等。
3、方法与步骤　
3.1　准备工作
3.1.1　按本规程T0701沥青混合料取样方法或从沥青路面上采取(或钻取)沥青混合料试样。试样数量不少于如下规定数量:
沥青混合料中集料公称最大粒径(mm)　最少试样数量(g)　
    　37.5            　4000　
    　26.5    　                2500　
    　19.0    　                2000　
    　13.2、16.0    　          1500　
    　9.5    　                1000　
    　4.75    　                500
3.1.2　将沥青混合料团块仔细分散,粗集料不破碎,细集料团块分散到小于6.4mm。若混合料坚硬时可用烘箱适当加热后分散,一般加热温度不超过60℃,分散试样应用手掰开,不得用锤打碎,防止集料破碎。当试样是从路上采取的非干燥混合料时,应用电风扇吹干至恒重后再操作。
3.1.3　负压容器标定方法将B、C类负压容器装满25℃±0.5℃的水(上面用玻璃板盖住保持完全充满水),正确称取负压容器与水的总质量mb。
3.1.4　采用A类容器时,将容器全部浸入25℃±0.5℃的恒温水槽中,称取容器的水中质量(m1)。
3.1.5　将负压容器干燥,编号称取其质量。　
3.2　试验步骤
3.2.1　将沥青混合料试样装入干燥的负压容器中,称容器及沥青混合料总质量,得到试样的净质量ma,试样质量应不小于上述规定的最小数量。
3.2.2　在负压容器中注入约25℃的水,将混合料全部浸没。
3.2.3　将负压容器与真空泵、真空表连接,开动真空泵,使真空度达到97.3kPa(730mmHg)持续15min±2min。
3.2.4　然后强烈振荡负压容器,使水充分搅动混合料,除去剩余的气泡。每隔2min晃动若干次,直至不见气泡出现为止。为使气泡容易除去,可在水中加有0.01%浓度的表面活性剂(如每100mL水中加0.01g洗涤灵)。
3.2.5　当负压容器采用A类容器时,浸入保温至25℃±0.5℃的恒温水槽,约10min后,称取负压容器与沥青混合料的水中质量(m2)。当负压容器采用B、C类容器时,将装有沥青混合料试样
的容器浸入保温至25℃±0.5℃的恒温水槽,约10min后取出,加上盖,使容器中没有空气,擦净容器外的水分,称取容器、水和沥青混合料试样的总质量(mC)。
4、计算　
4.1　采用A类容器时,沥青混合料的理论最大相对密度按式(1)计算。
式中:γt———沥青混合料理论最大相对密度;
ma———干燥沥青混合料试样的空气中质量,g;
m1———负压容器在25℃水中的质量,g;
m2———负压容器与沥青混合料一起在25℃水中的质量,g。　
4.2　采用B、C类容器作负压容器时,沥青混合料的最大相对密度按式(2)计算。
式中:mb———装满25℃水的负压容器质量,g;
mc———25℃时试样、水与负压容器的总质量,g。　
4.3　沥青混合料25℃时的理论最大密度按式(3)计算。
ρt=γt×ρw                (3)
式中:ρt———沥青混合料的理论最大密度,g/cm3;
ρw———25℃时水的密度,0.9971g/cm3。
5、报告
同一试样至少平行试验两次,取平均值作为试验结果,计算至小数点后三位。
条文说明
1、本法适用于沥青混合料配合比设计以及从拌和厂、施工现场或路面采取沥青混合料试样在缺乏矿料密度或矿料级配等数据时,以得到现场理论最大相对密度为求取空隙率等物理指标
时使用,也是用以计算压实度的依据。1983年试验规程并无此方法,随着生产建设的发展及路面评价管理的需要,增补此试验方法。在美国AASHTO路面设计指南中,规定粗粒式沥青混合料的压实度为理论最大相对密度的92%,作为施工质量管理标准,在缺乏材料密度及级配实际数据时应采用实测的理论最大相对密度。
2、本方法参照ASTMD2041-90及日本道路协会铺装试验法3.9.5的方法编写,此方法称为Ric方法。据1992年美国沥青技术新闻载,此方法又经许多单位验证,推荐在25℃温度,真空减压4kPa(30mmHg±1mmHg)和真空时间15min测定是最佳条件。在ASTM中真空干燥箱使用方法,对试样的处理与其它国家试验法要求相同,在温和的烘箱中烘热后,分散至6.4mm以下。但ASTM对路上采取非干燥试样要求用105℃±5℃的烘箱烘干至恒重,这是有矛盾的,故本方法采用其它许多试验方法中通用的电风扇吹干法。对负压容器标定,ASTM要求对不同水温作出标定曲线,在抽真空时规定在25℃用30mmHg真空压力维持5min～10min。对水温要求很严,水的密度也有较复杂的温度换算,使整个试验过程较为复杂,本方法的步骤较之ASTM简单,完全是按AASHTO及日本的试验方法编写的。日本试验方法在说明中对吸水率较大的情况下有补充试验步骤。由于多孔性集料有可能集料表面并未全部为沥青裹覆或在抽真空时将沥青膜破坏使水渗入集料内部,故应用混合料的表干质量代替干燥质量。表干质量的求取采用电风扇吹干,每隔15min称重,当两次
称重差小于0.05%时作为表干状态。由于我国实际极少使用多孔性高吸水集料,故本试验方法中未列入此方面内容,仅限定本方法不适用于吸水率大于3%的多孔性集料的沥青混合料。
3、当试验室缺乏可直接连接真空泵的试验容器,但有真空干燥箱时,也可将沥青混合料分散后加入水中后直接放入真空干燥箱中抽真空,取出后搅动混合料去除气泡。当去除气泡效果不好时,可重复进行数次,直至看不见任何气泡出现为止。但对聚合物改性沥青,由于沥青结合料粘度较大,即使分散到6mm以下的颗粒,内部仍难免有较多的小气泡,影响测定结果,所以欧洲认为是不适用的,我国的试验结果也证明了这一点,此时必须用溶剂法测定。