T0330-2005細集料密度及吸水率試驗

1、T0330-2005 細集料密度及吸水率試驗1目的與適用范圍1.1用坍落筒法測定細集料(天然砂、機制砂、石屑)在23時對水的毛體積相對密度、表觀相對密度、表干相對密度(飽和面干相對密度)。1.2用坍落筒法測定細集料(天然砂、機制砂、石屑)處于飽和面干狀態(tài)時的吸水率。1.3用坍落筒法測定細集料(天然砂、機制砂、石屑)的毛體積密度、表觀密度、表干密度(飽和面干密度)。1.4本方法適用于小于2.36以下的細集料。當含有大于2.36的成分時，如04.75石屑，宜采用2.36的標準篩進行篩分，其中大于2.36的部分采用T 0308“粗集科密度與吸水率測定方法”測定，小于2.36的部分用本方法測定。2儀具

2、與材料(1)天平：稱量1，感量不大于0.1g。(2)飽和面干試模：上口徑40±3，下口徑90±3，高75±3的坍落筒(見圖T 0330-1)。(3)搗捧：金屬捧，直徑25±3，質量340g±15g(圖 T0330-1)(4)燒杯：500mL。(5)容量瓶：500mL。(6)烘箱：能控溫在105±5。(7)潔凈水，溫度為23±1.7。(8)其它：干燥器、吹風機(手提式)、淺盤、鋁制料勺、玻璃捧、溫度計等。3試驗準備3.1將來樣用2.36標準篩過篩，除去大于2.36的部分。在潮濕狀態(tài)下用分料器法或四分法縮分細集料至每份約1000

3、g，拌勻后分成兩份，分別裝入淺盤或其它合適的容器中。圖 T0330-1 飽和面干試模及其搗棒(尺寸單位：mm)1-搗棒；2試模；3-玻璃扳3.2注入潔凈水，使水面高出試樣表面20左右(測量水溫并控制在23±1.7)，用玻璃棒連續(xù)攪拌5min，以排除氣泡，靜置24h。3.3細心地倒去試樣上部的水，但不得將細粉部分倒走，并用吸管吸去余水。3.4將試樣在盤中攤開，用手提吹風機緩緩吹入暖風，并不斷翻拌試樣，使集料表面的水在各部位均勻蒸發(fā)，達到估計的飽和面干狀態(tài)。注意吹風過程中不得使細粉損失。3.5然后將試樣松散地一次裝入飽和面干試模中，用搗棒輕搗25次，搗棒端面距試樣表面距離不超過10，使之

4、自由落下，搗完后刮平?？冢缌粲锌障兑嗖槐卦傺b滿。3.6從垂直方向徐徐提起試模，如試樣保留錐形沒有坍落，則說明集料中尚含有表面水，應繼續(xù)按上述方法用暖風干燥、試驗，直至試模提起后試樣開始出現(xiàn)坍落為止。如試模提起后試樣坍落過多，則說明試樣已干燥過分，此時應將試樣均勻灑水約5mL，經(jīng)充分拌勻，并靜置于加蓋容器中30min后，再按上述方法進行試驗，至達到飽和面干狀態(tài)為止。判斷飽和面干狀態(tài)的標準，對天然砂，宜以“在試樣中心部分上部成為23左右的圓錐體，即大致坍塌13左右”作為標準狀態(tài)；對機制砂和石屑，宜以“當移去坍落筒第一次出現(xiàn)坍落時的含水率即最大含水率作為試樣的飽和面干狀態(tài)”。4試驗步驟4.1立即稱

5、取飽和面干試樣約300g(m3)。4.2將試樣迅速放入容量瓶中，勿使水分蒸發(fā)和集料粒散失，而后加潔凈水至約450mL刻度處，轉動容量瓶排除氣泡后，再仔細加水至500mL刻度處，塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱其總量(m2)。4.3全部倒出集料試樣，洗凈瓶內外，用同樣的水(每次需測量水溫，宜為23±1.7，兩次水溫相差不大于2)，加至500mL刻度處，塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱其總量(m1)。將倒出的集料樣置105±5的烘箱中烘干至恒重，在干燥器內冷卻至室溫后，稱取干樣的質量(m0)。5計算5.1 細集料的表觀相對密度a、表干相對密度s及毛體積相對密度b按式(T0330-1)、(T

6、0330-2)、(T0330-3)計算至小數(shù)點后3位。a = (T0330-1)s = (T0330-2)b = (T0330-3)式中：a集料的表觀相對密度，無量綱； s集料的表干相對密度，無量綱； b集料的毛體積相對密度，無量綱； m0集料的烘干后質量(g)； m1水、瓶總質量(g)； m2飽和面干試樣、水、瓶總質量(g)；m3飽和面干試樣質量(g)。5.2細集料的表觀密度a、表干密度s及毛體積密度b按式(T0330-4)、(T0330-5) 、(T0330-6)計算至小數(shù)點后3位。a=（a-T） （T0330-4）s=（s-T） （T0330-5）b=（b-T） （T0330-6）式中：

7、a集料的表觀密度(g3)； s集料的表干密度(g3)； b集料的毛體積密度(g3)； 水在4時的密度(g3)。T試驗時水溫對水密度影響的修正系數(shù)，按附錄B表B-1取用；5.3細集料的吸水率按式(T0330-7）計算，精確至0.01。x = (T0330-7)式中：X集料的吸水率()； m3飽和面干試樣質量(g)； m0烘干試樣質量(g)。5.4如因特殊需要，需以飽和面干狀態(tài)的試樣為基準求取細集料的吸水率時，細集料的飽和面干吸水率按式(T0330-8)計算，精確至0.01，但需在報告中注明。'x = (T0330-8)式中：'x集料的飽和面干吸水率()； m3飽和面干試樣質量(g

8、)； m0烘干試樣質量(g)。6精度與允許差6.1毛體積密度及飽和面干密度以兩次平行試驗結果的算術平均值為測定值，如兩次結果與平均值之差大于0.01g3時，應重新取樣進行試驗。6.2吸水率以兩次平行試驗結果的算術平均值作為測定值，如兩次結果與平均值之差大于0.02，應重新取樣進行試驗。條文說明本試驗方法原來規(guī)定的適用范圍是天然砂，這次修改為適用于天然砂、機制砂、石屑，是為適應瀝青混合料計算體積指標時需要各種細集料的毛體積相對密度，參照美國AASHTO T 84修改的，但是在1993年版ASTM中，此法明確是適用于天然砂，1993年公布SUPERPAVE需要測定機制砂和石屑的毛體積相對密度后，A

9、ASHTO T 84才開始將適用范圍擴大到所有細集料。我國直至2000年版以前一直規(guī)定只適用于天然砂。以天然砂的坍落筒方法測定機制砂和石屑毛體積相對密度是否適宜，國內外都有不同的看法。普遍認為其重現(xiàn)性和再現(xiàn)性很差，人為影響較大，所以美國也在加緊研究新的細集料毛體積相對密度的測定方法。不過美國近年來的ASTM及AASHTO試驗規(guī)程中都說明此法也適用于其它瀝青混凝土路面的細集料，在歐洲共同體的CEN標準EN 933-6及英國BS 812中，對毛體積相對密度的測定萬法，顯然包括了石屑和機制砂。在日本道路協(xié)會的鋪裝試驗法便覽3-4-2中也已規(guī)定用于細集料，井未限于天然砂。在目前尚無更合適的測定機制砂和

10、石屑毛體積相對密度試驗方法的情況下，本規(guī)程也將適用范圍擴大到天然砂、機制砂、石屑，試驗時要求使用的潔凈水可以用蒸餾水，也可以用純凈水。這里特別需要注意的是，試驗得出的兩個指標毛體積相對密度和飽和面干毛體積相對密度是兩個性質不同的指標，千萬別搞混淆了。毛體積相對密度是以烘干狀態(tài)(絕干)為基準與試樣毛體積的比值，它常用于熱拌瀝青混合料體積指標的計算；而飽和面干毛體積相對密度是以表干狀態(tài)為基準與試樣毛體積的比值，它常用于水泥混凝土用量的計算。2試驗用的坍落筒原規(guī)程的尺寸是按照日本試驗方法規(guī)定的，與美國和歐洲的不同，據(jù)查美國AASHTO T 84、歐洲EN 933-6、英國BS 812標準上口及下口的

11、尺寸均分別為40±3、90±3，高75±3，搗棒的尺寸及質量相同，為此本規(guī)程作了修改。3.6如何判斷細集料的表干(飽和面干)狀態(tài)，是本方法最大的困難。對天然砂一般并無大的爭議，但對機制砂和石屑是否也按照相同的模式判斷就不好說了。我國以前的試驗規(guī)程附有根據(jù)試樣坍陷情況判斷飽和面干狀態(tài)的圖，使用中常有疑問或爭論，這次將其刪除。在AASHTO T 84以及在熱拌瀝青混合料材料、配合比設計與施工一書中定義“當移去坍落筒第一次出現(xiàn)坍落時的含水率即為試樣的飽和面干狀態(tài)”，同時說明此試驗必須重復進行數(shù)次，以求取測定細集料出現(xiàn)坍落的“最大含水率狀態(tài)”為飽和面干狀態(tài)。至于坍落多少算

12、坍塌，就沒有規(guī)定了。日本的規(guī)程中也將“最初的坍落狀態(tài)”定義為飽和面干狀態(tài).而“最初坍落”又是指“在試樣中心部分上部成為23左右的圓錐體”，此標準似乎與美國SUPERPAVE資料中的一張標準照片(見圖T03302)一樣，不過這顯然只適合于天然砂。對機制砂或石屑，顯然與“最大含水率狀態(tài)”或“最初的坍落狀態(tài)”的標準是不一致的。因為試驗表明，對石屑和機制砂，如果也要求如天然砂一樣坍塌剩下23，細集料表面看起來已經(jīng)非常干燥.遠非飽和面干狀態(tài)了。但是奇怪的是此時石屑的含水率卻并不會太小，有時甚至在5以上。所以這個狀態(tài)又顯然是針對機制砂和石屑講的，因為對天然砂，在剛開始坍塌的情況下明顯還有較多的表面水，所以

13、同樣都屬于細集料，對天然砂和機制砂、石屑在試驗時掌握坍塌的尺度上應該有所不同，本規(guī)范就是根據(jù)這些具體情況提出了不同的判斷標準。圖T0330-2 美國SUPERPAVE資料中砂的飽和面下狀態(tài)照片在歐洲共同體CEN標準化委員會的標準EN 933-6及BS 812中附有飽和面干狀態(tài)的相同的幾張圖，如圖T0330-3所示，原文說明其中狀態(tài)a基本上仍然是坍落筒的形狀，說明過于潮濕；狀態(tài)b可感知部分坍落筒的形狀，也略顯潮濕，但已經(jīng)接近飽和面干；狀態(tài)c是符合要求的飽和面干狀態(tài)，其特點是已經(jīng)坍落，但有明顯的尖頂及坡腳；狀態(tài)d則完全坍塌，表示過分干燥，不過如果按照這些照片和圖片，石屑試驗要達到圖中c這個狀態(tài)，表

14、面確實是很干燥了。我國的實踐表明，此判斷方法對天然砂是適用的，即以圖c作為飽和面干的標準狀態(tài)，而對機制砂和石屑，按照“出現(xiàn)坍落的最大含水狀態(tài)作為飽和面干狀態(tài)的說法”，它更應該是介于狀態(tài)a與狀態(tài)b之間。試驗時可以參考此圖掌握。需要注意的是，在我國國家標準GB146842001試驗方法中也有3張標準圖片，顯然是不可取的，是不能作為判斷飽和面干狀態(tài)的依據(jù)的。5本規(guī)程的計算方法實際上與T0308是一樣的，為了校驗試驗數(shù)據(jù)的準確性，集料的幾種相對密度及吸水率之間可以按下式互相驗算：當測定結果為表觀相對密度a、毛體積相對密度(絕干狀態(tài)dsy) b、飽和面干毛體積相對密度(SSD) s 時，則以下等式成立。=a=a=s=（1+）b=6本試驗的精度一般不可能太高，這從各國的精度和允許差規(guī)定可以看出來，日本的試驗規(guī)程規(guī)定對兩次相對密度平行試驗結果與平均值之差不超過0.01，吸水率不超過0.03；本規(guī)程考慮誤差過大對瀝青混合料體積指標計算影響太大，將吸水率提高為0.02。美國AASHTO T 84對試驗結果的精度要求如表T0330-1。圖T0330-3歐洲CEN標準EN 933-6及英國BS 812標準中的狀志照片a-含水率過大，過于潮濕；b-含