瀝青混合料霹裂試驗(yàn)儀目的與適用范圍

瀝青混合料霹裂試驗(yàn)儀目的與適用范圍：
本方法適用于測定瀝青混合料在規(guī)定溫度和加載速率時(shí)劈裂破壞或處于彈性階段的力學(xué)性質(zhì)，亦可供瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇瀝青混合料力學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫抗裂性能時(shí)使用。試驗(yàn)溫度與加載速率可由當(dāng)?shù)貧夂驐l件根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康幕蛴嘘P(guān)規(guī)定選用，但試驗(yàn)溫度不得高于30℃，如無特殊規(guī)定，宜采用試驗(yàn)溫度15℃±0.5℃,加載速率為50mm/min。當(dāng)用于評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫抗裂性能時(shí)，宜采用試驗(yàn)溫度-10℃±0.5℃及加載速率1mm/min。
本方法測定時(shí)采用瀝青混合料的泊松比μ值如表1所示，其它試驗(yàn)溫度的μ值由內(nèi)插法決定。本方法也可由試驗(yàn)實(shí)測的垂直變形及水平變形計(jì)算實(shí)際的μ值，但計(jì)算的μ值必須在0.2~0.5范圍內(nèi)。
試驗(yàn)溫度（℃） ≤10 15 20 25 30 泊松比μ值 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 本方法采用的圓柱體試件應(yīng)符合下列要求：
大粒徑不超過26.5mm（圓孔篩30mm）時(shí)，用馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法成型的直徑為φ101.6mm±0.25mm試件，高為63.5mm±1.3mm。
從輪碾機(jī)成型的板塊試件或道路現(xiàn)場鉆取直徑φ100mm±2mm或φ150mm±2.5mm，高為40mm±5mm的圓柱體試件。

瀝青混合料霹裂試驗(yàn)儀儀具與材料：
★試驗(yàn)機(jī)：能保持規(guī)定加載速率的材料試驗(yàn)機(jī)，也可采用馬歇爾試驗(yàn)儀。試驗(yàn)機(jī)負(fù)荷應(yīng)滿足大測定荷載不超過其量程的80%且不小于其量程的20%的要求，宜采用40kN或60kN傳感器，讀數(shù)精密度為10N。
★恒溫水箱：能保持溫度為—18℃，當(dāng)缺乏的恒溫冰箱時(shí)，可采用家用電冰箱的冷凍室代替，控溫準(zhǔn)確度為2℃。
★恒溫水槽：用于試件保溫，溫度范圍能滿足試驗(yàn)要求，控溫準(zhǔn)確度為0.5℃。
★壓條：上下各一根，試件直徑100mm時(shí)，壓條寬度為12.7mm，內(nèi)側(cè)曲率半徑50.8mm，壓條兩端均應(yīng)磨圓。
★劈裂試驗(yàn)夾具：下壓條固定在夾具上，壓條可上下自由活動(dòng)。
★其它：塑料袋、卡尺、天平、記錄紙、膠皮手套等。

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瀝青混合料霹裂試驗(yàn)儀主要特點(diǎn)：
★設(shè)有過載保護(hù)，下降過位保護(hù)。
★操作簡便，測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定可靠。
★儀器自動(dòng)試驗(yàn)，顯示并打印，繪制試件受力變形的坐標(biāo)曲線圖。
★可存儲(chǔ)15組試件的試驗(yàn)結(jié)果。
★大型液晶屏顯示曲線和穩(wěn)定度及流值。
★流值檢測有單路與雙路兩種。
★試驗(yàn)由儀器或計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，試件受壓變形過程數(shù)據(jù)及曲線由計(jì)算機(jī)自動(dòng)存盤并顯示，可通過打印機(jī)打印輸出。
★*的自動(dòng)分析軟件，按照《瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法》繪制出各種曲線，自動(dòng)給出瀝青用量，可通過打印機(jī)輸出。
★帶有上位機(jī)軟化可以通過強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行分析處理。

瀝青混合料霹裂試驗(yàn)儀主要技術(shù)指標(biāo)：
★上升速率：（50±5）mm/min
★壓條直徑：（101.6±0.2）mm （152.4±0.2）mm
★大壓力： 50KN 精度 1％
★位移測量范圍：0-15mm 分辨率：0.01mm 精度 ±0.1mm
★外形尺寸: 650x480x900mm
★環(huán)境溫度：≤30℃
★相對濕度：≤85%
★整機(jī)功耗：750W
★儀器凈重：100kg
★電源電壓：220v

目的：
是對規(guī)定尺寸的小梁試件，在跨中施加恒定的集中荷載，測定隨時(shí)間不斷增長的蠕變變形。跨中斷面下緣的總應(yīng)變與應(yīng)力之比值為彎曲蠕變?nèi)崃浚?/MPa計(jì)。在單位應(yīng)力條件下，變形等速增長的穩(wěn)定期內(nèi)單位時(shí)間增加的應(yīng)變值即蠕變速率，以1/s/MPa計(jì)。

性能： 
★液晶屏顯示位移及時(shí)間關(guān)系曲線。
★并自動(dòng)判斷試驗(yàn)結(jié)果。
★自動(dòng)控制整個(gè)試驗(yàn)過程（包括:加載、保護(hù)、試驗(yàn)、判斷及卸載）。
★設(shè)置電腦接口,通過電腦打印曲線及結(jié)果。
★具有分段采樣功能。采樣速率；在開始加載后的10秒內(nèi),采樣速率不小于100HZ；此后5min不小于1 HZ； 然后以不小于0.2HZ至試驗(yàn)結(jié)束。
★液晶屏顯示位移及時(shí)間關(guān)系曲線。并自動(dòng)判斷試驗(yàn)結(jié)果。
★設(shè)置電腦接口,通過電腦打印曲線及結(jié)果。
★自動(dòng)控制整個(gè)試驗(yàn)過程（包括:加載、保護(hù)、試驗(yàn)、判斷及卸載）。
★具有水循環(huán)系統(tǒng),保證溫度均衡。
★加載形式采取垂直加載避免了結(jié)構(gòu)不合理造成的載荷不恒定的弊端，性能可靠。

準(zhǔn)備工作：
★按本規(guī)程T 0703瀝青混合料試件制作方法由輪碾成型的板塊狀試件上用切割法制作棱柱體試件，試件尺寸應(yīng)符合長250mm±2mm、寬30mm±2mm、高35mm±2mm的要求，一塊300mm×300mm×50mm的板塊通常可切制6根試件。
★在跨中及兩支點(diǎn)斷面用卡尺量取試件的尺寸，當(dāng)兩支點(diǎn)斷面的高度（或?qū)挾龋┲畛^2mm時(shí)，試件應(yīng)作廢。跨中斷面的寬度為b，高度為h，取相對兩側(cè)的平均值，準(zhǔn)確至0.1mm。
★按本規(guī)程規(guī)定的方法測量試件的密度、空隙率等各項(xiàng)物理指標(biāo)。
★將試件置于規(guī)定溫度的恒溫水槽中保溫1h，試件之間的距離應(yīng)不小于10mm。當(dāng)進(jìn)行瀝青混合料的高溫彎曲蠕變試驗(yàn)時(shí)，試件必須平放在支起的平板玻璃上。
★將試驗(yàn)機(jī)環(huán)境箱調(diào)到規(guī)定溫度±0.1℃。
瀝青彎曲蠕變試驗(yàn)系統(tǒng)將試驗(yàn)機(jī)梁式試件支座準(zhǔn)確安放好
測定支點(diǎn)間距為200mm±0.5mm，使上壓頭與下壓頭鋼棒保持平行且距離相等，然后將位置固定。從一組6根試件中隨機(jī)選取2根試件，在規(guī)定溫度條件下按本規(guī)程T 0715的方法進(jìn)行彎曲試驗(yàn)，加載速率為50mm/min 。測定試件的破壞荷載P，求取平均值。以破壞荷載的10%作為彎曲蠕變試驗(yàn)的荷載P0。

方法與步驟：
★將試件從恒溫水槽中取出，立即對稱安放在支座上，試件上下方向應(yīng)與試件成型時(shí)方向一致。高溫彎曲蠕變試驗(yàn)必須在恒溫水槽中進(jìn)行，低溫彎曲蠕變試驗(yàn)可在恒溫水槽或試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境箱中進(jìn)行。
★將荷載傳感器、位移計(jì)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或雙筆X-Y記錄儀連接，以X軸為時(shí)間軸，Y軸記錄荷載（Y1）及位移（Y2），選擇適宜的量程后調(diào)零。 
★在梁跨正*安放位移測定裝置，跨中撓度可以用LVDT、電測百分表測定。位移計(jì)支座固定在試驗(yàn)機(jī)機(jī)身上。位移計(jì)測頭支于試件跨中*（1個(gè)位移計(jì)）或兩測（用2個(gè)位移計(jì)）。位移計(jì)有效量程應(yīng)大于預(yù)計(jì)的大撓度的1.2倍。當(dāng)采用X-Y記錄儀，為正確地從曲線讀取數(shù)據(jù)，在開始加載后的60s內(nèi)，記錄儀的走紙速度（或掃描速度）宜不小于100mm/min，直至試驗(yàn)結(jié)束宜不小于10mm/min。當(dāng)采用電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄撓度變形時(shí)，為正確地根據(jù)輸出數(shù)據(jù)，繪制曲線，在開始加載后的10s內(nèi)，采樣頻率宜不小于100Hz，此后5min宜不小于1 Hz，然后以不小于0.2Hz的采樣頻率直至試驗(yàn)結(jié)束。
★施加荷載P0當(dāng)采用砝碼加載的杠桿式蠕變試驗(yàn)機(jī)時(shí)，直接不加振動(dòng)地一次加上要求的砝碼荷載，施加在試件上的荷載應(yīng)符合破壞荷載的10%±1%的要求。當(dāng)采用能施加恒定荷載的電液伺服材料試驗(yàn)機(jī)或壓力機(jī)時(shí)，開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)、快速（宜為50mm/min）在跨中施以集中荷載達(dá)到要求的恒定荷載，并符合破壞荷載的10%±1%的要求。
★在施加荷載的同時(shí)開動(dòng)記錄儀。記錄荷載變化過程及跨中撓度曲線，如圖1所示。直至變形進(jìn)人直線穩(wěn)定發(fā)展的時(shí)間不得少于0.5h，根據(jù)需要可試驗(yàn)至試件斷裂為止。
★按同樣順序?qū)ζ渌嚰M(jìn)行試驗(yàn)，一組試件重復(fù)試驗(yàn)的試件數(shù)不得少于3根。 

技術(shù)參數(shù):
★大載荷及精度:30kg±5g
★位移測量范圍及精度:0～20mm±0.01mm。
★控溫范圍及精度: 60℃～-20℃±0.1℃。
★時(shí)間測量范圍及精度:0-60min±1S。
★外形尺寸:880×480×1000mm。
★環(huán)境溫度：≤30℃。 
★相對濕度：≤85%。
★整機(jī)功耗：2KW。
★儀器凈重：130kg
★電源電壓：220v

計(jì)算方法：
★從圖1試驗(yàn)時(shí)間一跨中撓度曲線上按試驗(yàn)數(shù)據(jù)采樣頻率讀取不同時(shí)間t1的跨中撓度d1，至?xí)r間一撓度曲線進(jìn)入直線段（穩(wěn)定期）后.讀取直線段起點(diǎn)及終點(diǎn)的時(shí)間及變形（t1、d1及t2、d2）。
★當(dāng)進(jìn)行低溫彎曲蠕變試驗(yàn)，且試驗(yàn)是在試驗(yàn)機(jī)環(huán)境箱中進(jìn)行時(shí)，小梁的自重影響在計(jì)算時(shí)可略去不計(jì)。按式（1）～（5）計(jì)算蠕變彎拉應(yīng)力σ0,梁底彎拉應(yīng)變ε（t）及彎曲蠕變勁度模量S（t）、彎曲蠕變?nèi)崃縅（t）,彎曲蠕變速率ε。此組公式不適用于規(guī)定溫度高于20℃的情況。