T0711—2011沥青混合料理论相对密度试验（真空法）

1目的与适用范围

1.1本方法适用于采用真空法测定沥青混合料理论相对密度，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仪具与材料技术要求

2.1天平:称量5kg以上，感量不大于0.lg;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T0711-1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。为便于抽真空时观察气泡情况，负压容器至少有一面透明或者采用透明的密封盖。

表T0711-1负压容器类型

2.3真空负压装置：如图T0711-1所示，由真空泵、真空表、调压装置、压力表及干燥或积水装置等组成。

2.3.1真空泵应使负压容器内产生3.7kPa±0.3kPa(27.5mmHg±2.5mmHg)负压;真空表分度值不得大于2kPa。

2.3.2调压装置应具备过压调节功能，以保持负压容器的负压稳定在要求范围内，同时还应具有卸除真空压力的功能。

图T0711-1 理论相对密度仪装置

1-核查接口;2-调装置;3-真空表;4-真空泵;5-干燥或积水装置;6-负压容器;7-压力表

2.3.3压力表应经过标定，能够测定0~4kPa(0~30mmHg)负压。当采用水银压力表时分度值1mmHg，示值误差为2mmHg_;非水银压力表分度值0.1kPa，示值误差为0.2kPa。压力表不得直接与真空装置连接，应单独与负压容器相接。

2.3.4采用干燥或积水装置主要是为了防止负压容器内的水分进入真空泵内。

2.4振动装置:试验过程中根据需要可以开启或关闭。

2.5恒温水槽:水温控制25℃±0.5℃。

2.6温度计:分度值0.5℃。

2.7其他:玻璃板、平底盘、铲子等。

3方法与步骤

3.1准备工作

3.1.1按以下几种方法获取沥青混合料试样，试样数量宜不少于表T0711-2的规定数量。

表T0711-2沥青混合料试样数量

按照T0702的方法拌制沥青混合料，分别拌制两个平行试样，放置于平底盘中。

按照T0701沥青混合料取样方法从拌和楼、运料车或者摊铺现场取样，趁热缩分成两个平行试样，分别放置于平底盘中。

从沥青路面上钻芯取样或切割的试样，或者其他来源的冷沥青混合料，应置125℃±5℃烘箱中加热至变软、松散后，然后缩分成两个平行试样，分别放置于平底盘中。

3.1.2将平底盘中的热沥青混合料，在室温中冷却或者用电风扇吹，一边冷却一边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再分散，加热温度不超过60℃。分散试样时可用铲子翻动、分散，在温度较低时应用手掰开，不得用锤打碎，防止集料破碎。当试样是从施丁现场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：

(1)采用A类容器时，将容器全部浸入25℃±0.5℃的恒温水槽中，负压容器浸没、恒温10min±1min后，称取容器的水中质量m₁。

(2)B、C类负压容器：

大端口的负压容器，需要有大于负压容器端口的玻璃板。将负压容器和玻璃板放进水槽中，注意轻轻摇动负压容器使容器内气泡排除。恒温10min±1min,取出负压容器和玻璃板，向负压容器内加满25℃±0.5℃水至液面稍微溢出，用玻璃板先盖住容器端口1/3,然后慢慢沿容器端口水平方向移动盖住整个端口，注意查看有没有气泡。擦除负压容器四周的水，称取盛满水的负压容器质量为m_b。

小口的负压容器，需要采用中间带垂直孔的塞子，其下部为凹槽，以便于空气从孔中排除。将负压容器和塞子放进水槽中，注意轻轻摇动负压容器使容器内气泡排除恒温10min±1min,在水中将瓶塞塞进瓶口，使多余的水由瓶塞上的孔中挤出。取出负压容器，将负压容器用干净软布将瓶塞顶部擦拭一次，再迅速擦除负压容器外面的水分，最后称其质童m_b。

3.1.4将负压容器干燥、编号，称取其干燥质量。

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m_a。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25℃±0.5℃的水，将混合料全部浸没，并较混合料顶面高出约2cm。

3.2.3将负压容器放到试验仪上，与真空泵、压力表等连接，开动真空泵，使负压容器内负压在2min内达到3.7kPa±0.3kPa(27.5mm±2.5mmHg)时，开始计时，同时开动振动装置和抽真空，持续15min±2min。

为使气泡容易除去，试验前可在水中加0.01%浓度的表面活性剂（如每l00mL水中加O.O1g洗涤灵）。

3.2.4当抽真空结束后，关闭真空装置和振动装置，打开调压阀慢慢卸压，卸压速度不得大于8kPa/s(通过真空表读数控制），使负压容器内压力逐渐恢复。

3.2.5当负压容器采用A类容器时，将盛试样的容器浸入保温至25℃±0.5℃的恒温水槽中，恒温l0min±1min后，称取负压容器与沥青混合料的水中质量（m₂)。

3.2.6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℃的恒温水槽中，恒温10min±1min后，注意容器中不得有气泡,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（m_c)。

4计算

4.1采用A类容器时，沥青混合料的理论相对密度按式（T0711-1)计算。

                (T0711-1)

式中γ_t——沥青混合料理论相对密度；

m_a——干燥沥青混合料试样的空中质量（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，沥青混合料的理论相对密度按式(T0711-2)计算。

   (T0711-2)

式中：m_b——装满25℃水的负压容器质量（g);

m_c——25℃时试样、水与负压容器的总质量（g)。

4.3沥青混合料25℃时的理论密度按式(T0711-3)计算。

 ρ_t=γ_t×ρ_w    (T0711-3)

式中:ρ_t——浙青混合料的理论密度（g/cm³);

ρ_w——25℃时水的密度，0.997lg/cm³。

5修正试验

5.1需要进行修正试验的情况

5.1.1对现场钻取芯样或切割后的试件，粗集料有破碎情况，破碎面没有裹覆沥青。5.1.2沥青与集料拌和不均匀，部分集料没有裹覆沥青。

5.2修正试验方法

5.2.1完成3.2.5后,将负压容器静置一段时间使混合料沉淀后，使容器慢慢倾斜，

使容器内水通过0.075mm筛滤掉。

5.2.2将残留部分水的沥青混合料细心倒入一个平底盘中，然后用适当水涮容器和0.075mm筛网，并将其也倒入平底盘中，重复几次直到无残留混合料。

5.2.3静置一段时间后，稍微提高平底盘一端，使试样中部分水倒出平底盘，并用吸耳球慢慢吸去水。

5.2.4将试样在平底盘中尽量摊开，用吹风机或电风扇吹干，并不断翻拌试样。每15min称量一次，当两次质量相差小于0.05%时，认为达到表干状态，称取质量为表干质量，用表干质量代替m_a重新计算。

6报告

同一试样至少平行试验两次，计算平均值作为试验结果，取3位小数。采用修正试验时需要在报告中注明。

7允许误差

重复性试验的允许误差为0.011g/cm³，再现性试验的允许误差为0.019g/cm³_。

条文说明

采用本方法测定的沥青混合料理论相对密度，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。在原方法中规定采用真空度控制不是很合理，因为在不同海拔高度，真空度标准是变化的。对于同一设备，其真空泵抽取空气的能力是一定的，在海平面上负压为4kPa,对应的真空度为97.3kPa,而在青海、西藏等高海拔地区，由于当地大气压较低，真空装置将负压容器内的负压抽取到4kPa应该更容易，但是在这些地方理论密度仪真空度仪表盘显示的真空度往往达不到要求，即造成容器内负压达不到4kPa要求，如果试验仪器没有过压调节装置，此时容器内负压往往偏低，低于4kPa。因此，本次修订时主要参考ASTMD2041—03A、AASHTO T209—05和日本道路协会铺装试验法便览3-9-5的方法，取消了用真空度控制标准，采用负压容器内的负压控制。主要修改内容有：

①原方法中抽真空时要求真空度达到97.3kPa(730mmHg)或负压4kPa,现采用负压容器内的负压为3.7kPa±0.3kPa(27.5mm±2.5mmHg)。这主要是由于目前国内部分试验仪实测负压低于2kPa，而负压过低容易器产生沥青剥落，实测值偏大₃而版本的ASTMD2041—03A和AASHTOT209—05均规定采用负压（即残余压力）3.7kPa±0.3kPa(27.5mm±2.5mmHg)作为控制标准，因此修订后的方法与ASTMD2041—03A和AASHTO T209—05是一致的。

②要求试验仪应具有压力表和调压装置，并要求试验仪的压力表不得与真空装置直接连接.表T0711-3为不同试验室采用的理论密度仪情况。可以看出目前国产仪器的压力表均与真空泵直接相接，分度值一般为2~5kPa，精度太低，无法满足3.7kPa±0.3kPa(27.5mm±2.5mmHg)要求。调压装置主要功能是当真空装置抽真空太高，超过调压阀的阈值时就会打开补偿真空，使得负压容器负压稳定。因此本次修订明确这一要求。

表T0711-3不同理论密度仪的情况

 ③很多文献认为现场钻取芯样或切割的试样可能会产生粗集料破碎，使破碎面没有裹覆沥青；当沥青与集料拌和不均勾时部分集料没有裹覆沥青等。这些情况易导致沥青混合料实测的论相对密度偏大，需要进行修正试验。ASTM和AASHTO的方法都采取了修正方法。为此，本次修订明确了需要进行修正试验的要求及方法。

对负压容器的标定，老版本的ASTM要求对不同水温作出负压容器标定曲线，允许在一定温度范围内测定，对于非25℃±1℃温度条件下需要进行沥青体积修正和水温修正，得到标准温度时的理论相对密度和理论密度，而2003年版的规范只规定在25℃±1℃范围内进行试验，不要求温度修正。日本的试验方法也没有要求作不同水温的标定曲线。美国各州规定则不统一，绝大部分州要求严格按照25℃±1℃（或者25℃±0.5℃)进行试验，有的甚至要求在25℃±0.2℃试验。总而言之，在ASTM或AASHTO的规范里都指出，当每次试验都应进行容器标定，标定时的温度值与试验温度值的差不得大于1℃时，就不需要作温度标定曲线：由于理论（相对）密度，在配合比设计、现场质量控制中非常重要，我国地域辽阔，各地室温差异较大，特别是施工现场试验室的温度相差很大，因此本方法规定试验应严格在25℃±0.5℃进行，每次试验都重新进行容器标定，无须对不同溫度作出标定曲线。

对聚合物改性沥青，由于沥青结合料黏度较大，即使分散到6mm以下的颗粒，内部仍难免有较多的小气泡，对测定结果有影响，所以欧洲认为对聚合物改性沥青此方法是不合适的：我国的试验结果也证明了这一点，因此对于改性沥青混合料不采用此方法测定理论相对密度。

允许误差要求是参考AASHTOT209—05的规定，并结合我国的实际情况提出的。ASTMD2041规定重复性试验允许误差为0.023g/cm³,再现性试验允许误差为0.044g/cm³。从试验情况看，此允许误差要求大宽。在美国，各州允许误差均采用了AASHTO T 209—05的要求：

《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004)实施以来，真空法实测理论相对密度已成为标准试验方法，我们在具体实施过程中应该严格按照规程的方法进行试验.