“CoreLok真空密封密度法”正式納入新版《排水瀝青路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》
發(fā)布時(shí)間：2020-07-31
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來源：歐美大地
2020年6月份，交通運(yùn)輸部發(fā)布了新版《排水瀝青路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》，并規(guī)定于2020年9月1日起正式實(shí)施。由此，排水路面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐漸成型，對(duì)排水路面瀝青混合料的設(shè)計(jì)和使用逐漸進(jìn)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(shí)到實(shí)際鋪裝路面的相關(guān)性能研究當(dāng)中。
交通運(yùn)輸部公告 ▲
排水瀝青( Drainage Asphalt )路面，又稱透水瀝青( Porous Asphalt )路面，指壓實(shí)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(shí)質(zhì)為單一粒徑碎石按照嵌擠機(jī)理形成骨架－空隙結(jié)構(gòu)的開級(jí)配瀝青混合料。此外，針對(duì)以改善表面抗滑功能為主的開級(jí)配表面薄層應(yīng)用又稱開級(jí)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(diǎn)上也會(huì)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(shì)，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?yàn)榫哂锌够阅芨?、噪聲低、抑制水霧、防止水漂、減輕眩光等突出優(yōu)點(diǎn)，可以說達(dá)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(shí)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(jì)，都離不開一個(gè)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(zhǔn)確地知道瀝青混合料空隙率，就要精確測(cè)量瀝青混合料的毛體積密度和最大理論密度，通過公式一進(jìn)行計(jì)算。
在現(xiàn)有的規(guī)范條件下，測(cè)量瀝青混合料密度的方法主要有：
而目前使用多的就是水中重法和表干法，蠟封法和體積法在測(cè)試時(shí)由于過程繁瑣，誤差較大，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，相對(duì)而言使用較少。
瀝青混合料毛體積密度：壓實(shí)瀝青混合料單位體積（含混合料的實(shí)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(jì)和瀝青路面質(zhì)量控制的一個(gè)至關(guān)重要的指標(biāo)，它直接決定著混合料設(shè)計(jì)的油石比以及路面壓實(shí)度。
在《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的四種密度測(cè)試方法中，針對(duì)不同方法的使用條件和誤差做了相關(guān)的對(duì)比，見表1。
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一般來說瀝青混合料很難達(dá)到吸水率小于0.5%；易造成偏差
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對(duì)于大孔隙混合料，如SMA、OGFC等，開口空隙與閉口空隙聯(lián)通，水進(jìn)入試件閉口空隙，所測(cè)體積偏小，毛體積密度偏大
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蠟封法耗時(shí)、廢試件，操作難度大，受人為影響因素太多，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確
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在《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》T0707-2011中，已經(jīng)提及到真空密封法（CoreLok）測(cè)量瀝青混合料的毛體積密度，并已逐漸在實(shí)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(yàn)誤差方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，并逐漸發(fā)展成為檢測(cè)瀝青混合料密度的成熟方法。1998年首次應(yīng)用于測(cè)量開級(jí)配抗滑磨耗層（OGFC）毛體積密度；2002年成為ASTM/AASHTO規(guī)定測(cè)試方法；2000、2001年，Instrotek公司升級(jí)CoreLok更多的測(cè)試功能：
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最大理論密度測(cè)量；
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集料密度測(cè)量；
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孔隙率測(cè)量等。
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(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)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(yàn)規(guī)程》T0707-2011中真空密封法（CoreLok）的計(jì)算公式二測(cè)量待測(cè)試件的毛體積密度：
式中：
γf-試件的毛體積相對(duì)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(duì)密度，根據(jù)廠家提供的公式計(jì)算。
式中：ρf- 真空密封法測(cè)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。
CoreLok方法與其他測(cè)試方法的誤差對(duì)比
計(jì)算瀝青混合料的毛體積密度時(shí)，由于其質(zhì)量能得到精確的控制，所以影響毛體積密度的最重要的因素就是試件的體積，不同方法測(cè)量試件的體積時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一些因?yàn)榭陀^以及人為因素導(dǎo)致的誤差，CoreLok方法就是大幅的減少外界因素的干擾，更加精確的測(cè)量試件的真實(shí)體積，從而達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量試件毛體積密度的目的。CoreLok方法與其他不同方法的測(cè)量原理區(qū)別見下圖（黑色區(qū)域?yàn)樵嚰砻鏄?gòu)造，展示了不同測(cè)試方法在測(cè)量試件實(shí)際體積時(shí)的區(qū)別）。
CoreLok使用真空密封袋的方法對(duì)待測(cè)試件進(jìn)行預(yù)處理，使得密封袋完全貼合試件表面，在測(cè)量瀝青混合料試件體積時(shí)，可以大幅還原試件的真實(shí)體積。而傳統(tǒng)的表干法、蠟封法會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)進(jìn)入到試件空隙，從而導(dǎo)致測(cè)量的體積與實(shí)際體積相比較偏小，造成測(cè)量的密度結(jié)果偏大。體積法使用計(jì)算的方法，會(huì)使得計(jì)算體積比實(shí)際的體積偏大，導(dǎo)致測(cè)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(cè)量結(jié)果更加接近真實(shí)值，從而保證了密度參數(shù)的準(zhǔn)確性。
CoreLok真空密度儀是一款可以大大提高試驗(yàn)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(yàn)規(guī)程》和《JTG/T3350-03-2020排水瀝青路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》中重點(diǎn)強(qiáng)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(cè)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(cè)單位等用戶，并且獲得了用戶的好評(píng)！
