🛤️ 沥青混合料压实试件的毛体积密度
三句话速览
四种程序：A（干法）、B（饱和面干——SSD）、C（封蜡试件）与D（量尺法）；选择取决于空隙的含量与可及性。该检测依据 PN-EN 12697-6:2020-07；程序：A——干法；B——SSD；C——封蜡；D——量尺法。整个程序共 8 个步骤（合计约 30 分钟）；主要用于：沥青层空隙率与压实度的计算（与PN-EN 12697-5及PN-EN 12697-8一并）、沥青混合料的组成设计与按PN-EN 13108-20的型式试验、以路面钻芯试件进行沥青层的验收。
要点速览
- 标准: PN-EN 12697-6:2020-07
- 类别: 建筑工程
- 操作步骤数: 8
- 各步骤合计时间: 30 分钟
- 程序: A——干法；B——SSD；C——封蜡；D——量尺法
- 天平: 5 kg以下准确度0.1 g，5 kg以上为1 g；可在空气中与水下称量（例如置于可去皮的吊篮中）
- 水浴: 试件处温度均匀且在± 1.0 °C以内，设有利于循环的格栅，容积 ≥ 试件体积的3倍
概述
PN-EN 12697-6标准描述了测定沥青混合料压实试件毛体积密度的方法——试件可在实验室压实，或以钻取或切割方式自路面取得。四种程序应与空隙的估计含量及可及性相适应：A——干法（表面非常密闭的试件，例如浇筑式沥青）、B——饱和面干SSD（表面密闭；按IBDiM，沥青混凝土空隙率约至5 %（v/v），SMA约至4 %（v/v））、C——封蜡试件（表面开放或粗糙，至15 %（v/v））、D——量尺法（形状规则的试件，空隙率高于15 %（v/v），例如排水性沥青）。附录A给出程序选择的指引。本说明依据标准草案prEN 12697-6:2018（2020年版的前身）的预览内容与IBDiM为GDDKiA所作的研究报告编写。
毛体积密度是包含空隙在内的单位体积质量，对应已知的试验温度；而（最大）密度按PN-EN 12697-5是不含空隙的单位体积质量。两个参数用于按PN-EN 12697-8计算空隙率与压实度——它们是组成设计与沥青层验收的关键判据。结果取决于试件的状态：程序B中表面水分过多会导致密度偏低、空隙率偏高，而水流失过多则相反。
在GDDKiA的WT-2 2014中，用于水稳定性与冻融试验的试件毛体积密度按PN-EN 12697-6以方法B（SSD）或D（几何法）测定——选择取决于方法的适用范围——且各组平均毛体积密度之差不得超过0.015 Mg/m³。GDDKiA的试验室中常规采用“gęstość objętościowa, metoda B wg PN-EN 12697-6”［按PN-EN 12697-6的B法毛体积密度］。
方法原理
完整压实试件的毛体积密度由其质量与体积计算。质量通过在空气中称量干燥试件获得（m1）。在程序A、B与C中，体积由空气中的质量与水中的质量求得：程序A中不经预处理即测定水中质量；程序B中先使试件吸水饱和，取出后用湿麂皮擦干表面；程序C中在浸水前将试件封闭（石蜡、热收缩膜、乳胶乳液），以免水进入空隙。程序D中由按PN-EN 12697-29量测的尺寸计算体积。试验温度下水的密度按标准公式(1)计算至0.0001 Mg/m³；所有质量给至0.1 g，尺寸给至0.1 mm。
应用领域
- 沥青层空隙率与压实度的计算（与PN-EN 12697-5及PN-EN 12697-8一并）
- 沥青混合料的组成设计与按PN-EN 13108-20的型式试验
- 以路面钻芯试件进行沥青层的验收
- 为水稳定性与冻融试验准备试件组（WT-2 2014：方法B或D，差值 ≤ 0.015 Mg/m³）
- 浇筑式沥青（程序A）与排水性沥青（程序D）的试验
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 程序 | A——干法；B——SSD；C——封蜡；D——量尺法 |
| 天平 | 5 kg以下准确度0.1 g，5 kg以上为1 g；可在空气中与水下称量（例如置于可去皮的吊篮中） |
| 水浴 | 试件处温度均匀且在± 1.0 °C以内，设有利于循环的格栅，容积 ≥ 试件体积的3倍 |
| 程序B中的饱和 | 通常30 min，不超过3 h；若仍有水流出——改用程序C |
| 石蜡封闭（C） | 熔点 + 10 °C（± 5 °C），将试件的一部分浸入 < 5 s并摇动，重复直至形成连续覆层；封闭材料的密度应已知至0.010 Mg/m³ |
| 试件 | 厚度 ≥ 20 mm或最大粒径的2倍；保存于 ≤ 25 °C的阴凉处；应为干燥、含水量已知或已干燥至恒重者 |
标准
- 标准编号
- PN-EN 12697-6:2020-07
- 标准名称（波兰语）
- Mieszanki mineralno-asfaltowe — Metody badań — Część 6: Oznaczanie gęstości objętościowej próbek mieszanki mineralno-asfaltowej
- 标准名称（英语）
- Bituminous mixtures — Test methods — Part 6: Determination of bulk density of bituminous specimens
分步操作程序
-
试件的准备
以刷扫或冲洗方式清洁试件；试件应为干燥、含水量已知或已干燥至恒重者（干燥后相隔 ≥ 1 h的连续两次称量之差 ≤ 0.1 %）。厚度 ≥ 20 mm或最大粒径的两倍。搬动时不得损坏试件。
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程序的选择
按空隙的估计含量与可及性选择程序A、B、C或D（标准附录A；IBDiM的指引：B——沥青混凝土空隙率约至5 %、SMA约至4 %，C——至15 %，D——高于15 %）。
-
水的密度
测定浴中水温，并按标准公式(1)计算其密度ρw至0.0001 Mg/m³。
-
程序A（干法）
称量干燥试件（m1），将其浸入已知温度的浴中，并在水面平静后立即测定水下质量（m2）。对潮湿试件，应在最后测定其干质量。
-
程序B（SSD）
称量干燥试件（m1），浸入浴中使其吸水饱和，直至质量不再变化（通常30 min，不超过3 h）；测定饱和试件的水下质量（m2），注意不得有气泡附着于表面或自试件中逸出。取出后用湿麂皮擦干表面并立即在空气中称量（m3）。若仍有水流出——应中止并改用程序C。
-
程序C（封蜡试件）
称量干燥试件（m1），予以封闭而不得渗入内部空隙，也不得在覆层与试件之间封入额外空隙（石蜡：将试件的一部分浸入 < 5 s并摇动，凝固后对其余部分重复，直至形成连续覆层）。称量封闭后的干燥试件（m2），浸入浴中并在覆层上无气泡的情况下称量水下质量（m3）。
-
程序D（量尺法）
按PN-EN 12697-29量测试件尺寸至0.1 mm并称量干燥试件（m1）；按形状（圆柱体、长方体）由尺寸计算体积。
-
计算
按标准第10章，以干燥试件的质量除以其体积计算毛体积密度，体积由空气中与水中的质量求得（A、B），或计入封闭材料的质量与密度（C），或由尺寸求得（D）；结果以Mg/m³计。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 带静水称量装置的天平 | 准确度0.1 g（5 kg以下）与1 g（> 5 kg），可在水下称量的金属丝吊篮，并可对吊篮的质量与浮力去皮 | — |
| 带温度计的水浴 | 稳定性± 1.0 °C，设有保证循环的格栅，容积 ≥ 试件体积的3倍 | — |
| 麂皮 | 程序B中用于擦干表面的湿麂皮——其湿度应足以吸去表面水而不致自空隙中吸出水分 | — |
| 封闭材料 | 密度已知的石蜡、热收缩膜或乳胶乳液（程序C） | — |
| 卡尺 | 按PN-EN 12697-29量测尺寸至± 0.1 mm（程序D） | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 水 | — | 浴中水温应为已知；水的密度按标准公式(1)计算至0.0001 Mg/m³ |
| 石蜡（程序C） | — | 加热至熔点 + 10 °C并保持在± 5 °C；其在试验温度下的密度应已知至0.010 Mg/m³ |
职业健康与安全
- 熔化的石蜡（程序C）——有灼伤与着火风险；应在带温度控制的浴中加热，不得有明火
- 搬动试件与静水称量吊篮时须小心——路面试件较重且边缘易碎
- 只能在不使胶结料变形的温度下将试件干燥至恒重（试件应保存于 ≤ 25 °C）
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 12697-6:2020-07 — 《Bituminous mixtures — Test methods — Part 6: Determination of bulk density of bituminous specimens》。
该方法的原理是什么？
完整压实试件的毛体积密度由其质量与体积计算。质量通过在空气中称量干燥试件获得（m1）。
测量范围和准确度是多少？
程序：A——干法；B——SSD；C——封蜡；D——量尺法；天平：5 kg以下准确度0.1 g，5 kg以上为1 g；可在空气中与水下称量（例如置于可去皮的吊篮中）；水浴：试件处温度均匀且在± 1.0 °C以内，设有利于循环的格栅，容积 ≥ 试件体积的3倍；程序B中的饱和：通常30 min，不超过3 h；若仍有水流出——改用程序C。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 30 分钟。整个程序共 8 个步骤。
需要哪些设备？
带静水称量装置的天平、带温度计的水浴、麂皮、封闭材料、卡尺。
该检测用于哪些场景？
沥青层空隙率与压实度的计算（与PN-EN 12697-5及PN-EN 12697-8一并）；沥青混合料的组成设计与按PN-EN 13108-20的型式试验；以路面钻芯试件进行沥青层的验收；为水稳定性与冻融试验准备试件组（WT-2 2014：方法B或D，差值 ≤ 0.015 Mg/m³）；浇筑式沥青（程序A）与排水性沥青（程序D）的试验。
需要采取哪些安全防护措施？
熔化的石蜡（程序C）——有灼伤与着火风险；应在带温度控制的浴中加热，不得有明火；搬动试件与静水称量吊篮时须小心——路面试件较重且边缘易碎；只能在不使胶结料变形的温度下将试件干燥至恒重（试件应保存于 ≤ 25 °C）。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 12697-6。