沥青密度与相对密度试验.doc

沥青密度与相对密度试验
1、目的及适用范围：
本方法适用于利用比重瓶测定各种沥青材料的密度与相对密度。非特殊要求，本方法宜在试验温度25℃及15℃下测定沥青密度与相对密度。
2、仪具与材料：
2.1 比重瓶：玻璃制，瓶塞下部与瓶口须经仔细研磨。瓶塞中间有一个垂直孔，其下部为凹形，以便由孔中排除空气。比重瓶的容积为20mL-30mL，质量不超过40g。
2.2 恒温水槽：控温的准确度为0.1℃。
2.3 烘箱：200℃，装有温度自动调节器。
2.4 天平：感量不大于1mg。
2.5 滤筛：0.6mm、2.36mm各一个。
2.6 温度计：0℃-50℃，分度为0.1℃
2.7 烧杯：600mL-800mL。
2.8 真空干燥器。
2.9 洗液：玻璃仪器清洗液，三氯乙烯（分析纯）等。
2.10 蒸馏水（或纯净水）。
2.11 表面活性剂:洗衣粉（或洗涤灵）
2.12 其它：软布、滤纸等。
3、方法与步骤：
3.1 准备工作： 
3.1.1 用洗液、水、蒸馏水先后仔细洗涤比重瓶，然后烘干称其质量（m1），准确至1mg。 
3.1.2 将盛有新煮沸并冷却的蒸馏水的烧杯侵入恒温水槽中保温，在烧杯插入温度计，水的深度必须超过比重瓶顶部40mm以上。 
3.1.3 使恒温水槽及烧杯中的蒸馏水达至规定的试验温度±0.1℃。 
32 比重瓶水值的测定步骤： 
3.2.1 将比重瓶及瓶塞放入恒温水槽中，烧杯底侵没水中的深度应不少于100mm，烧杯口露出水面，并用夹具将其固牢。 
3.2.2 待烧杯中水温在次达至规定温度后并保温30min后，将瓶塞塞入瓶口，使多余的水由瓶塞上的毛细孔中挤出。注意，比重瓶内不得有气泡。 
3.2.3 将烧杯从水槽中取出，再从烧杯中取出比重瓶，立即用干净软布将瓶塞顶部擦拭一次，再迅速擦干比重瓶外面的水分，称其质量（m2），准确至1mg。注意瓶塞顶部只能擦拭一次，即使由于膨胀瓶塞上有小水滴也不能再擦拭。 
3.2.4 以m2-m1 最为试验温度时比重瓶的水值。 
注：比重瓶的水值应经常校正，一般每年至少进行一次。 
3.3 液体沥青试样的试验步骤： 
3.3.1 将试样过筛（0.6mm）后注入干燥比重瓶中至满，注意不要混入气泡。 
3.3.2 将盛有试样的比重瓶及瓶塞移入恒温水槽（测定温度±0.1℃）内盛有水的烧杯中，谁买呢应在瓶口下约40mm。注意勿使水侵入瓶内。 
3.3.3 从烧杯内的水温达到要求的温度后起算保温30min后，将瓶塞塞上，使多余的试样由瓶塞的毛细孔中挤出。仔细用蘸有三氯乙烯的棉花擦净孔口挤出的试样，并注意保持孔中充满试样。 
3.3.4 从水中取出比重瓶，立即用干净软布仔细地擦去瓶外的水分或粘附的试样（注意不得再揩孔口）后，称其质量（m3）准确至3位小数。 
3.4 粘稠沥青试样的试验步骤： 
3.4.1 按本规定方法准备沥青试样，沥青的加热温度不高于估计软化点以上100℃（石油沥青或聚合物改性沥青），将沥青小心注入比重瓶中，约至2/3高度。不得使试样粘附瓶口或上方瓶壁，并防止混入气泡。 
3.4.2 取出盛有试样的比重瓶，移入干燥器中，在室温下冷却不少于1h，连同瓶塞称其质量（m4），准备至3位小数。 
3.4.3 从水槽中取出盛有蒸馏水的烧杯，将蒸馏水注入比重瓶，再放入烧杯中（瓶塞也放进烧杯中），然后把烧杯放回已达试验温度的恒温水槽中，从烧杯中的水温达到规定温度时起算保温30min后，使比重瓶中气泡上升到水面，用细针挑除。保温至水的体积不再变化为止。待确认比重瓶已经恒温且无气泡后，再用保温在规定温度水中的瓶塞塞紧，使多余的水从塞孔中溢出，此时应注意不得带入气泡。 
3.4.4 取出比重瓶，按前述方法迅速揩干瓶外水分后称其质量（m5），准备至3位小数。
3.5 固体沥青试样的试验步骤 ：
3.5.1 试验前，如试样表面潮湿，可用干燥、清洁的空气吹干，或置50℃烘箱中烘干。 
3.5.2 将50g-100g试样打碎，过0.6mm及2.36mm筛。取0.6mm-2.36mm粉碎试样不少于5g放入清洁、干燥的比重瓶中，塞紧瓶塞后称其质量（m6），准确至3位小数。 
3.5.3 取下瓶塞，将恒温水槽内烧杯中的蒸馏水注入比重瓶，水面高于试样约10mm，同时加入几滴表面活性剂溶液（如1%洗衣粉，洗涤灵），并摇动比重瓶使大部分试样沉入水底，必须使试样颗粒表面上附气泡逸出。注意，摇动时勿使试样摇出瓶外。 
3.5.4 取下瓶塞，将盛有试样和蒸馏水的比重瓶置真空赶在箱（器）中抽真空，逐渐达到真空度98kPa（735mmHg）不少于15min。当比重瓶试样表面仍有气泡时，可再加几滴表面活性剂溶液，摇动后在抽真空。必要时，可反复几次操作，直至无气泡为止。 
注：抽真空不宜过快，防止样品带出比重瓶。 
3.5.5 将保温烧杯中的蒸馏水再注入比重瓶中至满，轻轻的塞好瓶塞，再将带塞的比重瓶放入盛有蒸馏水的烧杯中，并塞紧瓶塞。 
3.5.6 将有比重瓶的盛水烧杯再置恒温水槽（试验温度±0.1℃）中保持至少30min后，取出比重瓶，迅速揩干瓶外水分后称其质量（m7），准确至3位小数。 
4、计算 
4.1 试验温度下液体沥青试样的密度或相对密度按式（1）及（2）计算。 
ρb=（m3-m1）/（m2-m1）×ρw        （1）
γb= （m3-m1）/（m2-m1）   （2）
式中：ρb -----试样在试验温度下的密度，g／cm ³； 
γb -----试样在试验温度下的相对密度； 
m1-----比重瓶质量，g； 
m2-----比重瓶与盛满水时的合计质量，g； 
m3-----比重瓶与盛满水试样时的合计质量，g； 
ρw---试验温度下水的密度，15℃水的密度为0.9991g／cm³，25℃水的密度为0.9971g／cm³。 
4.2 试验温度下粘稠沥青试样的密度或相对密度按式（3）及（4）计算。 
ρb=（m4-m1）/[（m2-m1）-（m5-m4）]×ρw     （3）
γb=（m4-m1）/[（m2-m1）-（m5-m4）]    （4）
式中：m4-----比重瓶与沥青试样合计质量，g； 
m5-----比重瓶与试样和水合计质量，g； 
 4.3 试验温度下固体沥青试验的密度或相对密度按式（5）及（6）计算。 
ρb=（m6-m1）/[（m2-m1）-（m7-m6）]×ρw     （5）
γb=（m6-m1）/[（m2-m1）-（m7-m6）] （6）
式中：m6-----比重瓶与沥青试样合计质量，g； 
m7-----比重瓶与试样和水的合计质量，g；
5、报告 
同一试样应平行试验两次，当两次试验结果的差值符合重复性试验的精密度要求时，以平均值作为沥青的密度试验结果，并准确至3位小数，试验报告应注明试验温度。 
6、精密度或允许差 
6.1 对粘稠石油沥青及液体沥青，重复性试验的允许差为0.003g／cm³；复现性试验的允许差为0.007g/cm³。、 
6.2 对固体沥青，重复性试验的允许差为0.01g／cm³，重复性试验的允许差为0.02g/cm³。 
6.3 相对密度的精密度要求与密度相同（无单位）。