[发明专利]沥青混合料孔隙率的测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于固体孔隙率测试领域，特别是涉及一种沥青混合料孔隙率的测 试方法及装置。

背景技术

沥青混合料的孔隙率是路面结构使用性能的重要评价指标，尤其对于排水 沥青路面结构，孔隙率的大小直接决定了路面的排水及降噪效果。公路工程 沥青及沥青混合料试验规程(JTJ 052-2000)中，利用沥青混合料吸水性能 进行相关指标测试的试验方法包括表干法与蜡封法，是在常压环境下，分别 称量试件在空气中的重量及在水中的重量，利用两者之差来计算孔隙大小及 体积参数。

沥青混合料结构中的孔隙包括开口孔隙，闭口孔隙与半开口孔隙三种， 开口孔隙是指有两个或两个以上的开口与外界连通，半开口孔隙是指仅有一 个开口与外界连通，闭口孔隙是指完全封闭没有开口与外界相连通。对于开 口孔隙，在常压状态下水也极易进入；对于闭口孔隙，无论采取何种方式， 水均难以进入；而对于半开口孔隙，常压下孔隙中空气无法即时排出。因此， 用现有的方法测量沥青混合料结构中的孔隙率时容易将半开口孔隙误认为是 闭口孔隙，测量的结果不能真实反映沥青混合料结构中的孔隙率，而开口和 半开口孔隙对沥青混合料结构的透水性、强度、沥青氧化性等性能都有重要 的影响。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种沥青混合料孔隙率的测试方法及装 置，利用该方法及装置可以测定沥青混合料的开口及半开口孔隙的体积。

解决上述问题的技术方案是：所提供的沥青混合料孔隙率的测试方法按以 下步骤进行：

1)测量试件的高度，将试件用不透水的薄膜密封包裹后放入密封容器内；

2)给密封容器增压，使密封容器内的气压大于或等于2个标准大气压；

3)向密封容器内缓慢注水，即密封容器内液面升高速率小于2cm/min， 待水面到达设定高度后停止进水，记录进水量L₁；

4)排净密封容器内的水，取出试件，除去包裹试件的密封薄膜，再次将 除去密封薄膜的试件放入密封容器内；

5)给密封容器增压，使密封容器内的气压达到与步骤2)相同的压力(≥ 2个标准大气压)；

6)向密封容器内缓慢注水，密封容器内液面升高速率与步骤3)相同(液 面升高速率≤2cm/min)；待水面达到与步骤2)同样的设定的高度后停止进水， 记录进水量L₂；

7)进水量L₂和进水量L₁之差即为进入试件内部孔隙的水量，据此可求 得试件的孔隙率。

在步骤3)和步骤6)中注水的最佳方式是从密封容器底部注水。

如果注水过快，会影响水进入半开口孔隙，但注水过慢，则试验的时间过 长，一般情况下，在步骤3)和步骤6)中密封容器内液面升高速率为0.5～ 1.5cm/min较好。

步骤2)和步骤5)中，密封容器内的气压优选为2～3标准大气压。

本发明提供的沥青混合料孔隙率测试装置包括：有高度标尺的密封容器、 与密封容器连接的压力表、给密封容器增压的加压装置、液压缸、水泵和流 量控制阀，其中密封容器内的上部设有增压活塞，液压缸的活塞杆与密封容 器内的增压活塞连接，密封容器底部的进水口与流量控制阀的出口连接，流 量控制阀的进口与水泵连接。利用液压缸推动密封容器，实现增大密封容器 内的压强；利用流量控制阀调整进水速率的大小，并读取通过水量；利用密 封容器内高度标尺读取容器内液面高度。

与现有技术相比，本发明的测量精度较高，降低了人为操作因素所引起 的试验误差。本发明采用先增加容器内部气压，再从容器底部缓慢注水，延 长了水对开口孔隙的封闭时间，使得孔隙内的空气有足够时间逸出，同时也 压迫水进入试件的孔隙中，特别是进入半开口孔隙中。由于水在高压下对空 气的溶解度提高，可以消除较小气泡的存在，有利于提高对孔隙的填充率。 本发明的另一优点是：通过控制试件的浸水高度，可以测量试件不同部位孔 隙率之间的差异，譬如容器内的试件浸没高度为1/2时，根据前后两次进水 量之差，可以测得试件下半部分的孔隙率。另外，本发明也可用来模拟不同 静水压力下结构的饱水情况。

附图说明

图1为本发明沥青混合料孔隙率测试装置的结构简图。

具体实施方式