專(zhuān)利名稱(chēng)：：粗集料間隙率最小值的測(cè)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(cè)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(cè)定方法。
背景技術(shù)：
：粗集料間隙率是美國(guó)道路工程師在引進(jìn)瀝青馬蹄脂混合料(簡(jiǎn)稱(chēng)SMA)的過(guò)程中，為了強(qiáng)調(diào)粗集料骨架的重要性而提出來(lái)的。美國(guó)按照AASHTOT19方法或ASTMC29方法測(cè)定粗集料干搗實(shí)狀態(tài)下的間隙率VCADRC;。我國(guó)現(xiàn)行的《公路瀝青路面施工規(guī)范》(JTGF40-2004)也采用與美國(guó)AASHTOT19相同的方法測(cè)定粗集料間隙率VCADRC。然而，干搗實(shí)方法測(cè)定的粗集料間隙率與SMA混合料中粗集料間隙率的測(cè)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(wú)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(cè)量精度的差異；(3)所用密度指標(biāo)的測(cè)量體系不同，前者在測(cè)量時(shí)，試樣體積已經(jīng)固定，為測(cè)量筒的容積10L，它包括了試樣表面的所有空隙；而測(cè)量混合料中粗集料間隙率VCAmix時(shí)，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(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)，從而導(dǎo)致用該法得到的VCADM值較大，進(jìn)而推知這種試驗(yàn)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(shí)際路面中瀝青混合料的骨架與此相同，必然會(huì)造成路面的高溫穩(wěn)定性不足，導(dǎo)致車(chē)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(cè)定方法，要解決的技術(shù)問(wèn)題是準(zhǔn)確測(cè)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(cè)定方法，包括以下步驟一、用干搗實(shí)法測(cè)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(duì)水的合成毛體積相對(duì)密度，Yp為礦粉對(duì)水的表觀相對(duì)密度，Yb為瀝青對(duì)水的相對(duì)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(cè)定混合料試件的毛體積相對(duì)密度(Yf)、混合料試件中粗集料的質(zhì)量百分比(Pe》、粗集料對(duì)水的合成毛體積相對(duì)密度(Yea);五、計(jì)算試件中粗集料最小間隙率(VCAn^)，粗集料間隙率最小值的計(jì)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(cè)量方法與混合料中粗集料間隙率測(cè)量方法相同，測(cè)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(píng)價(jià)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(cè)定流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明粗集料間隙率最小值的測(cè)定方法，包括以下步驟一、用干搗實(shí)法測(cè)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(duì)水的合成毛體積相對(duì)密度，K。^"Yp為礦粉對(duì)水的表觀相對(duì)密度，Yb為瀝青對(duì)水的相對(duì)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(cè)定混合料試件的毛體積相對(duì)密度Yf、混合料試件中粗集料的質(zhì)量百分比Pca、粗集料對(duì)水的合成毛體積相對(duì)密度五、計(jì)算試件中粗集料最小間隙率VCAmin，粗集料間隙率最小值的計(jì)算式為實(shí)施例，如圖l所示，一、用干搗實(shí)法測(cè)定粗集料的VCADRC。采用廣州貴田料場(chǎng)的花崗巖石料，粗集料級(jí)配見(jiàn)表1。用干搗實(shí)法測(cè)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(cè)得粗集料的毛體積相對(duì)密度、礦粉的表觀相對(duì)密度和瀝青的相對(duì)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(shí)成型方法成型試件。五、檢測(cè)體積指標(biāo)，Yf為表干法測(cè)定的試件的毛體積相對(duì)密度；Pea為試件中粗集料的比例，％;Yee為粗集料對(duì)水的合成毛體積相對(duì)密度。六、計(jì)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(yàn)結(jié)果。由表3可見(jiàn)，隨著擊實(shí)次數(shù)的增加，試件的VCAmix逐漸減小。采用與混合料組成時(shí)相同的擊實(shí)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(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)明的方法釆用擊實(shí)次數(shù)為雙面75次的測(cè)定結(jié)果。即VCAmin=39.57%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明粗集料間隙率最小值測(cè)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，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(jì)算方法與混合料中粗集料間隙率的計(jì)算方法相同。因此，粗集料間隙率的測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，與混合料中粗集料間隙率測(cè)定結(jié)果更具可比性。表1粗集料級(jí)配<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2試件中各種材料比例的計(jì)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(yàn)結(jié)果擊實(shí)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(cè)定方法，包括以下步驟一、用干搗實(shí)法測(cè)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(duì)水的合成毛體積相對(duì)密度，γp為礦粉對(duì)水的表觀相對(duì)密度，γb為瀝青對(duì)水的相對(duì)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(cè)定混合料試件的毛體積相對(duì)密度(γf)、混合料試件中粗集料的質(zhì)量百分比(Pca)、粗集料對(duì)水的合成毛體積相對(duì)密度(γca)；五、計(jì)算試件中粗集料最小間隙率(VCAmin)，粗集料間隙率最小值的計(jì)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(cè)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(cè)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(kāi)了一種粗集料間隙率最小值的測(cè)定方法，要解決的技術(shù)問(wèn)題是準(zhǔn)確測(cè)定粗集料間隙率最小值。本發(fā)明的測(cè)定方法包括以下步驟用干搗實(shí)法測(cè)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(cè)定混合料試件的毛體積相對(duì)密度、混合料試件中粗集料的質(zhì)量百分比、粗集料對(duì)水的合成毛體積相對(duì)密度，計(jì)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(cè)量方法與混合料中粗集料間隙率測(cè)量方法相同，測(cè)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(píng)價(jià)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(hào)G01N19/00GK101482488SQ20091010499公開(kāi)日2009年7月15日申請(qǐng)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(qǐng)人:深圳市市政工程總公司;葛折圣