TD744-A型瀝青混合料裂紋擴展試驗機（半圓形彎曲法）使用說明書

一、產(chǎn)品概述

TD744-A型瀝青混合料裂紋擴展試驗機（半圓形彎曲法）是河北天棋星子檢測設(shè)備有限公司依據(jù)JTG 3410-2025《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中T0744—2025標準研發(fā)的專業(yè)檢測設(shè)備，專用于通過半圓形彎曲法測定瀝青混合料的斷裂能與柔性指數(shù)，精準評估其在低溫或荷載作用下的抗裂紋擴展性能，為瀝青混合料配合比設(shè)計、路用性能優(yōu)化及耐久性評價提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

二、適用標準與試驗目的

2.1適用標準

嚴格遵循JTG 3410-2025《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》T0744—2025技術(shù)要求。

2.2試驗目的

通過半圓形彎曲加載模擬瀝青混合料在實際服役中因溫度收縮、荷載作用產(chǎn)生的裂紋擴展過程，測定其斷裂能（材料抵抗裂紋擴展的能量消耗能力）與柔性指數(shù)（裂紋擴展非線性階段的變形特性），評價混合料的抗裂韌性。

2.3適用條件

?標準試驗溫度：25℃±0.5℃

?加載速率：50mm/min±5mm/min（恒定控制）

?試件公稱最大粒徑：≤31.5mm

三、主要技術(shù)參數(shù)

四、儀器組成與結(jié)構(gòu)

本設(shè)備主要由以下核心部件構(gòu)成（參考圖T0744-1/圖T0744-2）：

?軸向加載裝置：包含伺服電機驅(qū)動的加載壓頭（接觸曲率半徑12.5mm±0.5mm），實現(xiàn)恒速率垂直加載。

?彎曲夾具：由鋼底板、2個直徑25mm鋼輥（支撐試件兩端）、壓條（水平可調(diào)對中）及LVDT定位架（監(jiān)測位移）組成。

?位移測量系統(tǒng)：高精度LVDT位移傳感器（或經(jīng)校準的原廠行程傳感器），量程≥30mm，精度±0.01mm。

?荷載測量系統(tǒng)：高靈敏度荷載傳感器（量程≥10kN，分辨力10N，精度±1%）。

?數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)：連接荷載、位移傳感器，實時采集數(shù)據(jù)并控制加載速率，自動生成荷載-位移曲線。

?溫控箱（選配）：恒溫水槽或氣浴恒溫箱，用于試件恒溫至25℃±0.5℃。

五、試驗準備

5.1試驗機檢查與標定

?標定周期：數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)首次使用前，或每12個月/每測試200次至少標定一次。

?檢查要求：確保荷載、位移數(shù)據(jù)采集通道無相位偏移，傳感器零點穩(wěn)定，加載速率控制精度達標（50mm/min±5mm/min）。

5.2試件制備與要求

（1）試件來源與成型

可采用以下任一方法制備試件：

?旋轉(zhuǎn)壓實法：按T0740拌制瀝青混合料，或從拌和樓取料（T0701）經(jīng)短期室內(nèi)老化后，采用旋轉(zhuǎn)壓實法成型直徑150mm±1mm、高度115mm的試件；若公稱最大粒徑≥26.5mm，則成型高度160~170mm。脫模后中部切取2個厚度為50mm±2mm（常規(guī)粒徑）或65mm±2mm（≥26.5mm）的圓柱形切片，再將每個切片沿對稱軸切成2個高度74mm±1mm的半圓形試件（如圖T0744-3）。

?輪碾法：按T0703輪碾法成型厚度≥50mm（≥26.5mm時≥75mm）的試件，脫模后鉆芯或切割得直徑150mm±1mm、厚度50mm±2mm（≥26.5mm時65mm±2mm）的圓柱形試件，再切為74mm±1mm半圓形。

?現(xiàn)場芯樣法：按T0701現(xiàn)場鉆取直徑150mm±2mm的芯樣（厚度≥35mm，≥26.5mm時≥50mm），切割為35~50mm（≥26.5mm時50~65mm）的切片，再切為74mm±1mm半圓形。

（2）切縫加工

沿每個半圓形試件的對稱軸切出1條切縫：

?深度：15mm±1mm

?寬度：1.5mm±0.1mm（需用專用切縫機控制，誤差≤0.05mm）

（3）試件尺寸檢驗

?高度：用游標卡尺測量試件兩面的高度，取平均值（精確至0.1mm）；任一單值與平均值偏差＞0.5mm則廢棄。

?有效高度/切縫深度：測量兩面有效高度及切縫深度，取平均值（精確至0.5mm）；切縫深度不達標則廢棄。

?厚度：在切縫中1~5標識位置（圖T0744-4）用游標卡尺測5點厚度，取平均值（精確至0.1mm）；任一值與平均值偏差＞0.5mm或整體不滿足74mm±1mm則廢棄。

?切縫寬度：用高度塊組（精度±0.01mm）測3點縫寬，取算術(shù)平均值（精確至0.05mm）；不滿足1.5mm±0.1mm則廢棄。

?切縫偏心：檢查切縫中心與半圓軸線的偏差≤±1.5mm。

（4）其他參數(shù)驗證

按規(guī)程測定試件的空隙率（Vv）、礦料間隙率（VMA）、瀝青飽和度（VFA）等，要求空隙率與設(shè)計值偏差≤±1%。

（5）試件保存

制備后2d內(nèi)不試驗時，需在≤15℃環(huán)境下避光保存（≤14d），水平放置于平整硬玻璃板/瓷磚上，不可堆疊。

（6）有效試件數(shù)量

每組試驗不少于4個有效試件。

六、試驗步驟

6.1試件恒溫

將試件裝入密封塑料袋中，置于已調(diào)溫至25℃±0.5℃的恒溫水槽/溫控箱中，保溫≥4h或恒溫過夜（確保內(nèi)外溫度均勻）；試件間距≥10mm。

6.2試件安裝與對中

?從恒溫環(huán)境取出試件（若用水槽需先去除塑料袋），按圖T0744-2所示對中放置于彎曲夾具的鋼輥上，試件與鋼輥間墊聚四氟乙烯塑料片（厚度適配，避免剛性接觸）。

?調(diào)整試件位置，確保加載時荷載方向沿試件徑向垂直穿過中心及切縫中線。

6.3初始接觸荷載施加

對試件施加接觸荷載（含壓頭質(zhì)量）0.1kN±10N，加載速率為0.05kN/s，并記錄實際接觸荷載（需扣除壓條質(zhì)量）。

6.4正式加載與試驗終止

?達到0.1kN接觸荷載后，立即以50mm/min±5mm/min速率進行垂直加載。

?終止條件：當荷載突然下降至0.1kN以下時停止試驗，觀察裂紋發(fā)展區(qū)域——若裂紋超出試件中線±15°范圍（圖T0744-5），則該試件數(shù)據(jù)無效。

?時間限制：試件從恒溫箱取出至試驗結(jié)束，總時間不超過60s。

七、數(shù)據(jù)處理

7.1曲線繪制與參數(shù)提取

?繪制荷載-位移曲線（橫坐標：位移mm；縱坐標：荷載kN），典型曲線分為兩階段：

?第1階段：初始加載至峰值荷載前的線性/非線性段（采用式T0744-1擬合）；

?第2階段：峰值荷載后至荷載降至0.1kN的軟化段（采用式T0744-2擬合）。

?若試驗結(jié)束前最小荷載＞0.1kN，需將曲線外延至荷載0.1kN。

7.2關(guān)鍵指標計算

?斷裂能：通過積分荷載-位移曲線計算裂紋擴展全過程消耗的能量（軟件自動計算）。

?柔性指數(shù)：基于峰后拐點切線斜率（m）與臨界位移等參數(shù)，反映裂紋擴展非線性階段的變形能力（精確至0.1）。

?其他參數(shù)：峰值荷載、位移平均值及變異系數(shù)；峰后拐點切線斜率m、臨界位移平均值及變異系數(shù)（變異系數(shù)計算規(guī)則見標準）。

7.3結(jié)果有效性

?一組試件取各測定值的算術(shù)平均值作為最終結(jié)果；若柔性指數(shù)變異系數(shù)不滿足要求，可剔除偏差最大值后重新計算，但有效試件數(shù)不得少于4個。

八、允許誤差

?柔性指數(shù)重復性試驗：變異系數(shù)≤30%（符合T0744—2025要求）。

九、試驗報告內(nèi)容

試驗報告應包含以下信息：

1.試驗項目名稱（瀝青混合料裂紋擴展試驗-半圓形彎曲法）及執(zhí)行標準（JTG 3410-2025 T0744—2025）。

2.瀝青混合料基本參數(shù)：類型、密度、空隙率（Vv）、礦料間隙率（VMA）、瀝青飽和度（VFA）。

3.試件信息：接樣日期、試件厚度（74mm±1mm）、韌帶長度（切縫間距離）、公稱最大粒徑。

4.試驗條件：試驗日期、設(shè)備名稱（TD744-A型）、型號及編號；試驗溫度（25℃±0.5℃）、加載速率（50mm/min±5mm/min）；試件切縫長度、寬度、有效高度、厚度（實測平均值及偏差）。

5.測試結(jié)果：峰值荷載、位移的平均值及變異系數(shù)；峰后拐點切線斜率m、臨界位移的平均值及變異系數(shù)；柔性指數(shù)的平均值及變異系數(shù)。

6.其他說明：試件異常情況（如廢棄原因）、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境溫濕度等。

十、注意事項

1.試件切縫加工：必須使用專用切縫機控制深度（15mm±1mm）與寬度（1.5mm±0.1mm），避免人工切割誤差。

2.恒溫控制：試件必須在25℃±0.5℃環(huán)境下保溫足夠時間（≥4h），且從恒溫環(huán)境取出至試驗結(jié)束不超過60s，防止溫度波動影響結(jié)果。

3.加載對中：試件必須嚴格沿徑向垂直加載，避免偏心導致數(shù)據(jù)失真；壓條與鋼輥需保證試件水平放置。

4.設(shè)備維護：定期清潔位移傳感器與加載壓頭，避免粉塵或殘留物影響測量精度；長期停用后啟用需檢查溫控系統(tǒng)與傳感器校準狀態(tài)。

5.異常處理：試驗中若出現(xiàn)中途斷電、設(shè)備故障或試件裂紋偏心（超出中線±15°），需廢棄該試件并重新試驗。