一、產(chǎn)品概述

TD747—A型瀝青混合料低溫性能試驗(yàn)機(jī)（半圓彎曲法）是河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司專(zhuān)為2025新標(biāo)準(zhǔn)瀝青混合料低溫性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)的高精度智能化設(shè)備。本機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)技術(shù)（精準(zhǔn)控制加載過(guò)程）、進(jìn)口制冷機(jī)組（穩(wěn)定控溫）、高靈敏度傳感器技術(shù)（位移/壓力/溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)）及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)（自動(dòng)化分析與圖表輸出），可全自動(dòng)完成溫度梯度控制、加載速率調(diào)節(jié)及力學(xué)參數(shù)測(cè)定，精準(zhǔn)獲取破斷溫度、破壞強(qiáng)度、溫度應(yīng)力曲線斜率及轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度等關(guān)鍵指標(biāo)，測(cè)試性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

二、主要用途與適用范圍

2.1用途

用于通過(guò)半圓彎曲法測(cè)定瀝青混合料的斷裂韌性，評(píng)價(jià)其在低溫環(huán)境下的抗裂性能，為瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)、路面低溫開(kāi)裂預(yù)防及施工質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù)。

2.2適用范圍

?試件類(lèi)型：半圓彎曲試件（標(biāo)準(zhǔn)尺寸：Φ150mm×高74mm×厚30~50mm，厚度需統(tǒng)一）。

?適用材料：公稱(chēng)最大粒徑不大于31.5mm的瀝青混合料（如AC、SMA、OGFC等常規(guī)級(jí)配）。

?標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件：溫度-10℃±0.5℃（可擴(kuò)展至-20℃~30℃），加載速率0.5mm/min±0.05mm/min（可調(diào)范圍0.002~10mm/min）。

三、主要技術(shù)指標(biāo)

四、儀具與材料（配套要求）

4.1核心儀器

?TD747—A型試驗(yàn)機(jī)主機(jī)：含加載裝置（≥30kN加載能力）、鋼輥支撐系統(tǒng)（試件定位）、位移/壓力/溫度傳感器。

?環(huán)境箱（控溫箱）：控溫范圍-20~30℃±0.5℃，容量≥4個(gè)試件，內(nèi)置溫度傳感器（精度±0.2℃）。

?微機(jī)系統(tǒng)：聯(lián)想臺(tái)式機(jī)（Windows XP）+專(zhuān)用軟件（數(shù)據(jù)采集頻率≥50Hz，支持荷載-變形曲線分析）。

4.2輔助材料與工具

?塑料片：聚四氟乙烯材質(zhì)，長(zhǎng)度略大于試件厚度，寬約40mm（隔離試件與鋼輥，減少摩擦）。

?切割設(shè)備：實(shí)驗(yàn)室金剛石鋸片切割機(jī)（或路面切割機(jī)），配淋水冷卻裝置，切割厚度≥試件厚度；專(zhuān)用切縫機(jī)（切縫寬度1.5mm±0.2mm，深度15mm±0.2mm）。

?校準(zhǔn)工具：高精度高度塊（1.20~1.60mm，精度±0.01mm）、游標(biāo)卡尺（測(cè)量試件尺寸）、鋼直尺、塑料袋（試件臨時(shí)存放）。

五、試驗(yàn)原理與方法

5.1試驗(yàn)原理

通過(guò)將半圓彎曲試件（中部預(yù)制切縫）置于低溫環(huán)境（如-10℃±0.5℃）中保溫，模擬瀝青混合料的低溫收縮狀態(tài)；隨后以恒定速率施加垂直集中荷載，直至試件沿切縫根部斷裂。記錄加載過(guò)程的荷載-變形曲線，結(jié)合斷裂時(shí)的力學(xué)參數(shù)（最大荷載、變形量、溫度等），計(jì)算斷裂強(qiáng)度、拉應(yīng)變及斷裂韌性，定量評(píng)價(jià)其低溫抗裂性能。

5.2核心方法

采用半圓彎曲法（SBT）：試件為半圓形，加載時(shí)力作用線通過(guò)試件中心及切縫中線，模擬路面層間收縮拉應(yīng)力集中狀態(tài)。

六、使用前準(zhǔn)備

6.1試驗(yàn)機(jī)檢查

1.機(jī)械部分：檢查主機(jī)加載框架、鋼輥支撐、位移傳感器連接是否穩(wěn)固，試件定位裝置是否靈活。

2.環(huán)境箱：確認(rèn)制冷機(jī)組運(yùn)行正常，溫度傳感器校準(zhǔn)有效（偏差≤0.2℃），箱內(nèi)清潔無(wú)雜物。

3.傳感器與微機(jī)：?jiǎn)?dòng)微機(jī)及專(zhuān)用軟件，檢查溫度、壓力、位移三通道數(shù)據(jù)采集是否正常（數(shù)值跳變≤±0.5%FS），軟件界面顯示清晰。

4.電源：確保380V三相四線制電源連接可靠，接地保護(hù)正常。

6.2試件準(zhǔn)備

1.制備要求：按《T0744—2011瀝青混合料半圓彎曲試驗(yàn)方法》制作半圓彎曲試件，一組不少于4個(gè)有效試件，試件直徑150mm，高74mm，厚度統(tǒng)一為30~50mm（建議固定為30mm或40mm），中部預(yù)制切縫（深度15mm±0.2mm，寬度1.5mm±0.2mm）。

2.保溫處理：將試件與聚四氟乙烯塑料片（尺寸略大于試件厚度，寬約40mm）一同放入環(huán)境箱，控溫至-10℃±0.5℃并保溫≥4h。

?溫度驗(yàn)證：在環(huán)境箱內(nèi)放置相同尺寸已測(cè)試件，中部貼溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)部溫度，確保試件整體達(dá)到試驗(yàn)溫度（偏差≤0.5℃）。

?特殊情形：若試件數(shù)量超過(guò)環(huán)境箱容量，可將多余試件裝入密封塑料袋，置于-10℃±0.5℃恒溫水槽或溫控箱中保溫（試件間距≥10mm）。

七、操作步驟

7.1啟動(dòng)與參數(shù)設(shè)置

1.開(kāi)機(jī)順序：先啟動(dòng)環(huán)境箱制冷系統(tǒng)（設(shè)定目標(biāo)溫度-10℃±0.5℃），待溫度穩(wěn)定（保溫≥4h）；再開(kāi)啟主機(jī)電源及微機(jī)系統(tǒng)，登錄專(zhuān)用軟件。

2.軟件設(shè)置：進(jìn)入主界面，輸入試件信息（編號(hào)、類(lèi)型、制備日期等），設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)：

?試驗(yàn)溫度：-10℃±0.5℃（或自定義溫度）；

?加載速率：0.5mm/min±0.05mm/min（或根據(jù)需求選擇0.002~10mm/min）；

?溫度冷卻速度（若需預(yù)冷階段）：從5℃/h、10℃/h、15℃/h、30℃/h中選擇。

7.2試件安裝與定位

1.取出試件：保溫完成后，從環(huán)境箱中取出試件（及塑料片），若使用恒溫水槽/溫控箱保溫，需先去除塑料袋。

2.放置試件：將試件對(duì)中放置于主機(jī)鋼輥上（兩支撐鋼輥間距固定），在試件與鋼輥接觸面之間墊入聚四氟乙烯塑料片（避免直接摩擦）。

3.調(diào)整位置：通過(guò)微調(diào)裝置確保加載時(shí)施加的力嚴(yán)格沿試件徑向垂直穿過(guò)中心及切縫中線（可通過(guò)目視或輔助對(duì)中工具校準(zhǔn)）。

7.3接觸荷載施加

1.初始加載：?jiǎn)?dòng)加載系統(tǒng)，以0.05kN/s速率施加初始接觸荷載（包含壓頭質(zhì)量），目標(biāo)值為0.1kN±20N（實(shí)際計(jì)算時(shí)需扣除塑料片/壓條質(zhì)量）。

2.荷載確認(rèn)：記錄穩(wěn)定后的接觸荷載值，確保加載頭與試件接觸良好（位移傳感器顯示初始變形量接近0）。

7.4正式加載與斷裂監(jiān)測(cè)

1.垂直加載：達(dá)到0.1kN接觸荷載后，立即切換至設(shè)定加載速率（如0.5mm/min），開(kāi)始垂直加載。

2.斷裂判定：實(shí)時(shí)觀察軟件界面中的荷載-變形曲線，當(dāng)荷載突然下降至0.1kN以下時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止加載（或手動(dòng)終止）。

3.裂紋檢查：觀察試件裂紋發(fā)展區(qū)域，若裂紋擴(kuò)展方向超出試件中線±15°范圍（見(jiàn)圖T0747-2），則判定該試件數(shù)據(jù)無(wú)效，需重新試驗(yàn)。

7.5試驗(yàn)結(jié)束與數(shù)據(jù)保存

1.數(shù)據(jù)記錄：系統(tǒng)自動(dòng)記錄最大荷載、斷裂位移、破斷溫度等關(guān)鍵參數(shù)，并生成溫度應(yīng)力曲線（含斜率、轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度）。

2.結(jié)果保存：在微機(jī)軟件中保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)（建議命名規(guī)則：試件編號(hào)+日期），打印或?qū)С銮€圖表及計(jì)算結(jié)果。

3.關(guān)機(jī)清理：關(guān)閉加載系統(tǒng)，取出斷裂試件（清理鋼輥及支撐座殘留碎屑），關(guān)閉環(huán)境箱及主機(jī)電源。

八、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果計(jì)算

8.1關(guān)鍵參數(shù)提取

?最大荷載（P_max）：荷載-變形曲線中的峰值荷載（精確至1N）。

?斷裂變形量（δ）：最大荷載對(duì)應(yīng)的位移值（精確至0.01mm）。

?破斷溫度（T_b）：試件斷裂瞬間的環(huán)境箱溫度（由溫度傳感器實(shí)時(shí)記錄）。

?溫度應(yīng)力曲線：通過(guò)軟件自動(dòng)生成，提取斜率（應(yīng)力-溫度關(guān)系）及轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度（應(yīng)力突變點(diǎn)）。

（注：軟件通常自動(dòng)完成上述計(jì)算，用戶(hù)只需確認(rèn)輸入?yún)?shù)正確。）

8.3結(jié)果評(píng)定

?一組試件的斷裂韌性取算術(shù)平均值（精確至0.1），變異系數(shù)（CV）≤30%為有效；若CV超限，剔除偏差最大值后重新計(jì)算，有效試件數(shù)不得少于4個(gè)。

九、注意事項(xiàng)與維護(hù)保養(yǎng)

9.1注意事項(xiàng)

?試件必須嚴(yán)格保溫至目標(biāo)溫度（≥4h），否則測(cè)試結(jié)果無(wú)效。

?加載過(guò)程中嚴(yán)禁觸碰試件或調(diào)整位置，避免外力干擾。

?環(huán)境箱溫度傳感器需定期校準(zhǔn)（建議每半年一次），確?？販鼐?。

?制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)避免頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)，以防壓縮機(jī)損壞。

9.2維護(hù)保養(yǎng)

?日常維護(hù)：試驗(yàn)后清理主機(jī)表面碎屑，檢查位移傳感器與加載頭連接是否松動(dòng)；環(huán)境箱內(nèi)定期除霜（若結(jié)霜影響保溫性能）。

?定期校準(zhǔn)：每半年對(duì)壓力傳感器、位移傳感器、溫度傳感器進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)（送專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)或使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼/溫度計(jì)驗(yàn)證）。

?長(zhǎng)期存放：若長(zhǎng)期不用，需排空制冷系統(tǒng)冷卻液，切斷電源，主機(jī)覆蓋防塵罩。

十、故障排除

十一、報(bào)告模板（參考）

1.試驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：半圓彎曲法瀝青混合料低溫性能試驗(yàn)（T0744—2011）。

2.試件信息：瀝青混合料類(lèi)型、密度、最大相對(duì)密度、空隙率、公稱(chēng)最大粒徑。

3.試驗(yàn)條件：接樣日期、試件厚度/半徑、試驗(yàn)日期、儀器型號(hào)（TD747—A）、試驗(yàn)溫度（-10℃±0.5℃）、加載速率（0.5mm/min±0.05mm/min）。

4.測(cè)試結(jié)果：斷裂強(qiáng)度、最大拉應(yīng)變的平均值與變異系數(shù)；斷裂韌性的平均值與變異系數(shù)。

5.其他說(shuō)明：試驗(yàn)異常情況（如試件無(wú)效原因、環(huán)境異常等）。