2020年6月份，交通運輸部發(fā)布了新版《排水瀝青路面設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》，并規(guī)定于2020年9月1日起正式實施。由此，排水路面的行業(yè)標(biāo)準逐漸成型，對排水路面瀝青混合料的設(shè)計和使用逐漸進入到規(guī)范化的程序。排水路面的使用性能也越來越受到相關(guān)學(xué)者和技術(shù)人員的重視，并將逐步落實到實際鋪裝路面的相關(guān)性能研究當(dāng)中。

交通運輸部公告  ▲ 

排水瀝青路面新規(guī)范以及列入的CoreLok真空密度測試法

01

技術(shù)背景

排水瀝青( Drainage Asphalt )路面，又稱透水瀝青( Porous Asphalt )路面，指壓實后空隙率在20%左右，能夠在混合料內(nèi)部形成排水通道的新型瀝青混凝土面層，其實質(zhì)為單一粒徑碎石按照嵌擠機理形成骨架－空隙結(jié)構(gòu)的開級配瀝青混合料。此外，針對以改善表面抗滑功能為主的開級配表面薄層應(yīng)用又稱開級配磨耗層( OGFC，Open-Graded Friction Course ) 、多孔隙瀝青磨耗層( PAWC， Porous Asphalt Wearing Course )等。這些材料的構(gòu)成特征基本相同，根據(jù)使用功能的區(qū)別被賦予不同名稱，在技術(shù)特點上也會有所不同。

排水瀝青路面無論在路面排水以及降噪方面都具有顯著的優(yōu)勢，綜觀國內(nèi)外技術(shù)前沿，具有大空隙特征的排水瀝青路面鋪裝因為具有抗滑性能高、噪聲低、抑.制水霧、防止水漂、減輕眩光等突出優(yōu)點，可以說達到了現(xiàn)有瀝青路面技術(shù)中的“頂端路用性能”（ultimate performance），成為實現(xiàn)道路表面特性品質(zhì)飛躍的較好的路面形式。

但是無論什么樣的排水瀝青路面設(shè)計，都離不開一個關(guān)鍵性的技術(shù)指標(biāo)，那就是瀝青混合料的空隙率（void ratio），由公式一可知，要想準確地知道瀝青混合料空隙率，就要精確測量瀝青混合料的毛體積密度和Z.大理論密度，通過公式一進行計算。

公式一：

式中：ρ1- 毛體積密度；ρ2- Z.大理論密度；

02

密度計算

在現(xiàn)有的規(guī)范條件下，測量瀝青混合料密度的方法主要有：

• 水中重法

• 表干法

• 蠟封法以

• 體積法等

而目前使用Z.多的就是水中重法和表干法，蠟封法和體積法在測試時由于過程繁瑣，誤差較大，在實際應(yīng)用時，相對而言使用較少。

No.1 傳統(tǒng)方法

瀝青混合料毛體積密度：壓實瀝青混合料單位體積（含混合料的實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)計的油石比以及路面壓實度。
 

在《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》規(guī)定的四種密度測試方法中，針對不同方法的使用條件和誤差做了相關(guān)的對比，見表1。

No.2 CoreLok方法

在《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》T0707-2011中，已經(jīng)提及到真空密封法（CoreLok）測量瀝青混合料的毛體積密度，并已逐漸在實際應(yīng)用中普及開來。

在美國，CoreLok法經(jīng)歷了數(shù)年的發(fā)展，在減小試驗誤差方面具有顯著優(yōu)勢，并逐漸發(fā)展成為檢測瀝青混合料密度的成熟方法。1998年S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CoreLok更多的測試功能：

• Z.大理論密度測量；

• 集料密度測量；

• 孔隙率測量等。

CoreLok真空密度儀 ▲ 

01

CoreLok方法的測試步驟

按照步驟1-7操作，可獲得真空壓縮袋包裝后的瀝青混合料試件，實現(xiàn)對待測試樣的抽真空處理，參照《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》T0707-2011中真空密封法（CoreLok）的計算公式二測量待測試件的毛體積密度：

公式二：

式中：

γf-試件的毛體積相對密度，無量綱；

A-干燥試件的質(zhì)量（g）；

B-密封試件的質(zhì)量（g）；

C-密封試件的水中質(zhì)量（g）；

E-密封袋取走后，試件的空中質(zhì)量（g）；

F-密封袋相對密度，根據(jù)廠家提供的公式計算。

根據(jù)公式三計算試件的毛體積密度：

公式三：

式中：ρf- 真空密封法測定的試件毛體積密度（g/cm3）；ρw- 在25℃溫度條件下的水的密度，取0.9971 g/cm3。

02

CoreLok方法與其他測試方法的誤差對比

計算瀝青混合料的毛體積密度時，由于其質(zhì)量能得到精確的控制，所以影響毛體積密度的Z.重要的因素就是試件的體積，不同方法測量試件的體積時都會產(chǎn)生一些因為客觀以及人為因素導(dǎo)致的誤差，CoreLok方法就是Z.大限度的減少外界因素的干擾，更加精確的測量試件的真實體積，從而達到準確測量試件毛體積密度的目的。CoreLok方法與其他不同方法的測量原理區(qū)別見下圖（黑色區(qū)域為試件表面構(gòu)造，展示了不同測試方法在測量試件實際體積時的區(qū)別）。
 

CoreLok使用真空密封袋的方法對待測試件進行預(yù)處理，使得密封袋完全貼合試件表面，在測量瀝青混合料試件體積時，可以Z.大程度還原試件的真實體積。而傳統(tǒng)的表干法、蠟封法會導(dǎo)致介質(zhì)進入到試件空隙，從而導(dǎo)致測量的體積與實際體積相比較偏小，造成測量的密度結(jié)果偏大。體積法使用計算的方法，會使得計算體積比實際的體積偏大，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。綜合而言，CoreLok法可以減少外界客觀的影響因素，保證測量結(jié)果更加接近真實值，從而保證了密度參數(shù)的準確性。

CoreLok真空密度儀是一款可以大大提高試驗精確度的設(shè)備，已經(jīng)在《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》和《JTG/T3350-03-2020排水瀝青路面設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》中重.點強調(diào)，在國內(nèi)研究排水路面等相關(guān)科研課題中能夠發(fā)揮顯著的作用。
 

CoreLok真空密度儀是美國InstroTek公司的拳頭產(chǎn)品，作為真空法測量瀝青混合料體積指標(biāo)的原創(chuàng)者，經(jīng)歷了數(shù)年的產(chǎn)品更新迭代，打造出了CoreLok真空密度儀更加出色的產(chǎn)品性能，在國內(nèi)外擁有大量高校、科研院所、施工單位、檢測單位等用戶，并且獲得了用戶的一致好評！