毛體積密度測試
瀝青混合料毛體積密度是指壓實(shí)瀝青混合料單位體積(含混合料的實(shí)體礦物成分及不吸收水分的閉口孔隙、能吸收水分的開口孔隙等顆粒表面輪廓所包圍的全部毛體積)的干質(zhì)量。毛體積密度作為瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)和瀝青路面質(zhì)量控制的一個至關(guān)重要的指標(biāo)，它直接決定著混合料設(shè)計(jì)的油石比以及路面壓實(shí)度。
國內(nèi)毛體積密度測試方法
《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的密度測試方法有以下四種：
1
水中重法(T0706-2011)
水中重法用于測定幾乎不吸水的密級配瀝青混合料試件的表觀相對密度或表現(xiàn)密度。其基本原理是一個物體的體積等于其在水中的缺失的重量。
適用條件
試件吸水率<0.5%
歐美大地分析
1、一般來說瀝青混合料很難達(dá)到吸水率小于0.5%;
2、水中重法測量的是表觀密度，而不是毛體積密度，概念不符，盡量少用。
2
表干法(T0705-2011)
表干法測定的是壓實(shí)瀝青混合料試件的毛體積相對密度或毛體積密度，并以此為基礎(chǔ)計(jì)算瀝青混合料試件的空隙率、飽和度和礦料間隙率等各項(xiàng)體積指標(biāo)。
適用條件
試件吸水率<2%
歐美大地分析
對于大孔隙混合料，如SMA、OGFC等，開口空隙與閉口空隙聯(lián)通，水進(jìn)入試件內(nèi)閉口空隙，所測體積偏小，導(dǎo)致毛體積密度偏大。
3
蠟封法(T0707-2011)
蠟封法用于測定瀝青混凝土或?yàn)r青混合料試件的毛體積相對密度或毛體積密度。
適用條件
試件吸水率>2%
歐美大地分析
蠟封法耗時、廢試件，操作難度大，受人為影響因素太多，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
4
體積法(T0708-2011)
適用條件
不適用表干法和蠟封法的大孔隙混合料
歐美大地分析
體積測量不準(zhǔn)確，一般不太使用。
小結(jié)
水中重法、蠟封法和表干法均是用水置換法來測量試件毛體積，但是由于試件吸水，空隙聯(lián)通和人為因素等，造成不同測試方法、不同試驗(yàn)人員，試驗(yàn)結(jié)果相差較大。
體積法測量表面粗糙試件毛體積時，測量結(jié)果不準(zhǔn)確，故使用頻率不高。
那么如何準(zhǔn)確測量試件毛體積密度?
且看下方分解
CoreLok測試方法
CoreLok在美國
1998年
Instrotek公司的CoreLok真空密度測試儀測試方法首次應(yīng)用于測量開級配抗滑磨耗層(OGFC)毛體積密度
2002年
成為ASTM/AASHTO規(guī)定測試方法
2000、2001年
Instrotek公司升級了CoreLok真空密度測試儀更多的測試功能，包括：
最大理論密度測量
集料密度測量
孔隙率測量
在美國，CoreLok真空密度測試儀已成為多用途的瀝青混合料測量設(shè)備。
CoreLok 美國使用分布圖
與其他毛體積測試方法對比
四種測試方法模型比較
由以上對比可以看出，表干法試件空隙過大，水可以滲入對實(shí)試件中，測定的試樣體積偏低，導(dǎo)致壓實(shí)瀝青試樣的毛體積密度偏高，空隙率偏低;蠟封法封閉開口空隙，形成了飽和面干狀態(tài)，然而當(dāng)石蠟融化侵入事件內(nèi)部空隙導(dǎo)致試件毛體積偏小，毛體積密度計(jì)算結(jié)果偏大;測體積法則出現(xiàn)體積誤差;Corelok是通過真空密封機(jī)，形成一種類似蠟封法狀態(tài)以阻止水分的滲入，是更為簡便精確的試驗(yàn)方法。
CoreLok VS 傳統(tǒng)方法
通過建立空隙率和滲透系數(shù)回歸方程分析，Corelok測試密度值的準(zhǔn)確度優(yōu)于傳統(tǒng)的測試方法。
CoreLok孔隙率比較
以上對比可以看出，空隙率>8%，由于水滲透進(jìn)試件內(nèi)，SSD法不能準(zhǔn)確測量空隙率;空隙率<8%，CoreLok法和SSD法測得的空隙率相差3%以內(nèi)。
CoreLok再現(xiàn)性比較(三種試件平均變異系數(shù))
以上對比可以看出，CoreLok法的試驗(yàn)復(fù)現(xiàn)性好于其他兩種方法。其中CoreLok法測定開級配瀝青混合料試件的復(fù)現(xiàn)性最好。求體積法的復(fù)現(xiàn)性最差。
小結(jié)
Corelok密度檢測符合ASTM D6752\D6867規(guī)范要求，市場占有率高。設(shè)備操作方便，自動化程度高、測試快速、精確重復(fù)性好。是專門為瀝青公司，科研單位，高校等相關(guān)單位量身訂做的用于測量瀝青混合料及砂石原料密度的自動真空封裝設(shè)備。
目前CoreLok測試法已成為新版《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》推薦的試驗(yàn)方法。
CoreLok真空密度儀介紹
美國InstroTek公司的CoreLok真空密度測試儀不僅能測量瀝青混合料的毛體積相對密度和最大理論相對密度，還能測量粗、細(xì)集料的表觀相對密度、吸收率和毛體積密度。
它具有以下優(yōu)勢特點(diǎn)：
● 測量效率高。5-10分鐘可完成試件毛體積密度測量。
● 數(shù)據(jù)重復(fù)性、準(zhǔn)確性好。比現(xiàn)行的表干法、測蠟封法，測體積法，測試結(jié)果更接近真實(shí)值。
● 操作簡單。無需標(biāo)定，專用軟件計(jì)算，試驗(yàn)數(shù)據(jù)操作受人員影響較小。
● 多用途測量。試件毛體積密度和孔隙率、混合料最大理論密度、集料密度均能測量。
測試步驟：
美國InstroTek公司成立于1997年，擁有20年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和眾多高新技術(shù)人才，發(fā)明了世界首例便攜式核子計(jì)校準(zhǔn)裝置，世界上第一個自動瀝青封口設(shè)備并能準(zhǔn)確測量其總密度等，科學(xué)家和工程師擁有多項(xiàng)國家專利。InstroTek研發(fā)的產(chǎn)品遍布世界各地，技術(shù)創(chuàng)新處于行業(yè)領(lǐng)先地位，值得客戶選擇。
