沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究

周林（四川四正工程质量检测有限公司  610031）

摘要：本文阐述了沥青混合料理论最大相对密度的试验方法和原理，指出确定集料的有效密度（体积）是试验的核心，并针对《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F——2004）的配合比设计方法提出一些想法，再用计算法、实测法对AC-20普通沥青混合料的理论最大相对密度数据进行分析比较，指出采用真空实测法所得的理论最大相对密度与有效密度计算法所得基本一致，溶剂法所测误差偏大，人为影响因素大，造成用油量偏高，也因此说明采用有效密度计算法是适合的，它不仅适合SBS改性沥青，同样对非改性沥青也适用，还能避免实测法带来的操作误差，建议采用。由于它与集料的吸水率有着密切的关系，因此，测定集料的表观密度和毛体积相对密度就显得相当重要，进而才能确保理论最大相对密度的精确度。

关键词：理论最大相对密度  有效密度  计算法  实测法 混合料

1  前言

我们都知道,在沥青混合料的配合比设计中,空隙率、矿料间隙率及沥青饱和度被作为设计指标,对配合比设计起着决定性的作用，而混合料的理论最大相对密度是计算这三大指标的主要参数，因此，混合料理论最大相对密度的准确性将直接影响配合比的设计结果。         

由于混合料的质量是可以直接称量的，所以要确定混合料的最大理论相对密度，只要确定混合料的体积就可以了。沥青混合料主要是由沥青和集料组成的，我们可以看成是沥青吸附在集料表面，将集料紧密的粘在一起，由于集料的轮廓性，混合料必然会存在空隙，空隙越小，混合料体积越小，密度就越大，当混合料空隙无限小等于0的时候，密度达到最大值，即混合料最大理论相对密度。而要讨论最大理论密度，一个假设前提就是沥青和集料混合的空隙为0，所以接下来的讨论都是在这一假设前提条件下讨论的。

实际上，由于集料开口空隙的客观存在，再加上沥青具有一定的流动性，当集料和沥青混合后，沥青也会被填充进集料的开口空隙里面，但由于沥青的流动性具有一定限度，并不能完全填满集料的开口空隙，即集料还有一部分开口空隙未被沥青填充，所以，此时混合料的体积实际上是由沥青体积、集料表观体积（集料本身体积与闭口体积之和）与未被沥青填充的开口空隙的体积之和，而集料的表观体积（集料本身体积与闭口体积之和）和未被沥青填充的开口空隙的体积则称为集料的有效体积，对应的密度我们称为集料的有效密度，因此，集料的有效密度则大于集料的毛体积相对密度而小于集料的表观相对密度。下面我们再考虑两个极限：假如沥青完全填充进集料的开口空隙，那么混合料的体积就应该是沥青的体积与集料表观体积（集料本身体积与闭口体积之和）之和，此时的密度则称为沥青混合料理论最大表观相对密度；假如沥青完全没填充进集料的开口空隙，那么混合料的体积就应该是沥青体积与集料的毛体积（集料本身体积、闭口体积与开口体积之和）之和，此时的密度则称为沥青混合料理论最大毛体积相对密度。因此，混合料的理论最大相对密度则大于混合料理论最大毛体积相对密度而小于混合料理论最大表观相对密度。综上可知，只要我们能确定集料的有效密度（体积）就能确定混合料的理论最大相对密度。

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