設備型號：TD720—3型全自動瀝青混合料線收縮系數(shù)試驗儀（三通道智能型)
生產廠家：河北天棋星子檢測設備有限公司
依據(jù)標準：JTG 3410-2025《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》-T0720—1993《瀝青混合料線收縮系數(shù)試驗》
一、產品概述
TD720—3型全自動瀝青混合料線收縮系數(shù)試驗儀是專為測定瀝青混合料在溫度變化過程中的線收縮特性而設計的高精度試驗設備。本儀器基于位移自動采集系統(tǒng)、智能試驗框架及精密控溫技術，能夠自動記錄試件在不同溫度下的長度變化，結合高低溫循環(huán)恒溫水槽實現(xiàn)精準溫控（控溫精度±0.1℃，降溫速率控制精度1℃/h），大幅降低人工操作誤差，提升試驗數(shù)據(jù)的準確性與可靠性。適用于公路工程中瀝青混合料（如瀝青混凝土、瀝青碎石等）線收縮系數(shù)的測定，為路面抗裂設計提供關鍵參數(shù)支持。
二、適用范圍與溫度條件
2.1適用范圍
本儀器適用于測定各類瀝青混合料（按T0703方法成型的板塊狀試件切割后）在溫度梯度變化下的線收縮系數(shù)，廣泛應用于道路工程材料性能研究、路面結構抗裂設計及施工質量控制。
2.2溫度條件
?常規(guī)測試溫度區(qū)間：+10℃～-30℃（可根據(jù)實際工程所在地氣候條件調整，如嚴寒地區(qū)可擴展至更低溫度）。
?推薦降溫速率：5℃/h（支持1℃/h~10℃/h范圍內自定義設置，精度±1℃/h）。
三、主要技術參數(shù)
項目 | 參數(shù)指標 |
控溫范圍 | -30℃～+50℃（常用區(qū)間+10℃～-30℃） |
控溫精度 | ±0.1℃ |
降溫速率控制 | 1℃/h～10℃/h（推薦5℃/h，控制精度±1℃/h） |
位移測量方式 | 高精度位移傳感器（或兼容千分表），分辨率0.001mm，精度±0.002mm |
位移采集頻率 | 自動連續(xù)采集（≥1次/分鐘，可調整） |
試件尺寸 | 棱柱形：長200mm±2.0mm，寬20mm±1.0mm，高20mm±1.0mm |
主機試驗水槽容積 | 內部尺寸≥長300mm×寬200mm×深150mm（有效空間滿足3組試件同時試驗） |
冷媒類型 | 1:1甲醇水溶液或專用防凍液（防腐蝕、低揮發(fā)） |
數(shù)據(jù)存儲與輸出 | 支持試驗數(shù)據(jù)自動存儲（可導出Excel/CSV格式），配套打印機可選 |
電源要求 | AC 220V±10%，50Hz，整機功率≤3kW |
外形尺寸（主機） | 約1200mm（長）×600mm（寬）×1500mm（高）（含恒溫水槽及框架） |
整機重量 | 約150kg |
四、儀器組成與結構
TD720—3型試驗儀主要由以下核心部件構成：
4.1位移自動采集系統(tǒng)
?包含高精度位移傳感器（或兼容銦鋼制千分表）、數(shù)據(jù)采集模塊及顯示屏，實時監(jiān)測試件長度變化（精度0.001mm），支持自動記錄不同溫度下的位移值并生成變化曲線。
4.2智能控溫恒溫水槽
?采用高低溫循環(huán)制冷/加熱系統(tǒng)，內置溫度傳感器與PID控制器，可實現(xiàn)-30℃～+50℃范圍內的精準控溫（±0.1℃），并通過程序設定自動調節(jié)降溫速率（如5℃/h）。水槽內部尺寸滿足3組試件同時試驗（長≥300mm，寬≥200mm，深≥150mm），確保試件浸沒深度≥20mm且間距≥10mm。
4.3試驗框架與測頭系統(tǒng)
?框架：剛性支撐結構，用于固定試件及位移傳感器，保證試件在試驗過程中位置穩(wěn)定（上下不顛倒）。
?金屬測頭：兩端安裝的測頭為定制金屬件，一端為平面測頭（與位移傳感器接觸端），另一端為半球形測頭（嵌入試件遠端），測頭總長約15mm，直徑約5mm。平面測頭需與位移傳感器測桿緊密接觸，半球測頭確保與試件端部牢固粘結。
4.4輔助裝置
?包括卡尺（量程≥250mm，精度0.1mm）、溫度計（分度值0.1℃）、玻璃板（用于試件架空支撐）、502黏結劑（固定測頭）、鐵盤（盛放冷媒或工具）、天平（用于試件密度測定）等。
五、使用前準備
5.1儀器檢查與調試
1.外觀檢查：確認水槽無滲漏，位移傳感器固定牢固，試件架無變形，電源線及傳感器連接正常。
2.控溫系統(tǒng)校準：開機后運行“系統(tǒng)自檢”程序，通過標準溫度計（分度值0.1℃）驗證恒溫水槽實際溫度與顯示值偏差（需≤±0.1℃），必要時聯(lián)系廠家校準。
3.位移傳感器校準：使用標準量塊（如已知長度的金屬棒）驗證位移測量精度（0.001mm級），確保零點漂移≤0.002mm。
4.軟件設置：通過觸摸屏或配套軟件輸入試驗參數(shù)（初始溫度+10℃、終點溫度-30℃、降溫速率5℃/h等），確認數(shù)據(jù)自動采集功能正常。
5.2試件制備（若用戶自行成型）
若用戶未提前提供符合要求的試件，需按以下步驟制備（參考T0703規(guī)程）：
1.成型板塊試件：采用輪碾法制作尺寸為300mm×300mm×50mm的瀝青混合料板塊狀試件。
2.切割棱柱試件：用鋸石機將板塊試件切割為長200mm±2.0mm、寬20mm±1.0mm、高20mm±1.0mm的棱柱形試件，每組試驗至少3個平行試件。
3.試件尺寸測量：用卡尺測量每個試件的長度L（取對面兩次測量的平均值）、高度h與寬度b（各取兩端及中間3個方向測量的平均值），精確至0.1mm。要求試件實際尺寸與標準尺寸偏差：長度≤±2mm，高度及寬度≤±1mm。
4.物理指標測定：按規(guī)程測定試件的密度、空隙率等基礎參數(shù)（可選）。
六、試驗步驟
6.1測頭安裝與試件預處理
1.粘結金屬測頭：在試件兩端的正中央分別粘結金屬測頭——與位移傳感器接觸的一端為平面測頭（確保與傳感器測桿垂直貼合），另一端為半球形測頭（嵌入試件內部增大接觸面積）。使用502黏結劑均勻涂抹測頭底部，輕壓固定后靜置固化（約10~15分鐘至完全粘牢），期間保持測頭軸線與試件中軸線重合，平面測頭垂直于軸線。
2.試件放置：將粘結好測頭的試件平放在玻璃板上，避免測頭受壓變形。
6.2恒溫水槽準備與初始恒溫
1.注入冷媒：向恒溫水槽中注入1:1甲醇水溶液（或專用防凍液），液面高度需超過試件頂部至少20mm，確保試件完全浸沒且各試件間距≥10mm。
2.設定初始溫度：通過儀器控制面板設定初始試驗溫度為+10℃，啟動恒溫水槽加熱/制冷系統(tǒng)，待水溫穩(wěn)定在+10℃±0.1℃后保持30分鐘（使試件與冷媒達到熱平衡）。
6.3初始長度測量（L?）
1.取出試件：恒溫結束后，迅速（≤5秒）用夾具將試件從水槽中取出（若超時，需放回水槽保溫10分鐘后重新操作）。
2.安裝位移傳感器：將試件置于試驗框架的試件架上，平面測頭端緊貼位移傳感器測桿，里側靠緊定位擋板（確保試件位置固定且不傾斜）。輕輕釋放測桿使其與平面測頭接觸，在無外力作用下讀取位移傳感器的初始讀數(shù)L?（即收縮零點），精確至0.001mm。
3.復位試件：測量完成后立即將試件放回恒溫水槽中原位置，避免溫度波動影響。
6.4降溫與過程監(jiān)測
1.啟動降溫程序：確認所有試件初始讀數(shù)測量完畢后，通過控制面板啟動自動降溫，設置目標溫度為-30℃（或自定義終點溫度），降溫速率5℃/h（系統(tǒng)自動按設定速率調節(jié)冷媒溫度）。
2.連續(xù)采集數(shù)據(jù)：試驗過程中，位移采集系統(tǒng)自動記錄各時間點的試件長度變化值（對應不同溫度），用戶可通過顯示屏實時查看溫度-位移曲線。
6.5終點讀數(shù)測量（L?）
當水槽溫度降至終點溫度（如-30℃）并恒溫30分鐘后，重復6.3步驟：迅速取出試件，讀取位移傳感器當前讀數(shù)L?（即降溫后的最終長度），精確至0.001mm。
6.6多溫度區(qū)間測試（可選）
如需測定不同溫度區(qū)間的線收縮系數(shù)（如+10℃→0℃、0℃→-10℃、-10℃→-20℃等），可在每降溫10℃并恒溫30分鐘后，按6.3方法測量該溫度下的試件長度，記錄對應數(shù)據(jù)后繼續(xù)降溫至下一目標溫度。
6.7平行試驗要求
同一瀝青混合料至少進行3組平行試驗（每組3個試件），確保結果可靠性。
七、數(shù)據(jù)處理與報告
7.1數(shù)據(jù)計算
按以下公式計算線收縮系數(shù)（參考T0720-1、T0720-2）：
?平均線收縮應變（ε?）：
\[ε?=\frac{L?-L?}{L?}\]
（式中：L?為初始溫度（+10℃）時的試件原始長度（mm）；L?為終點溫度（如-30℃）時的試件最終長度（mm））
?平均線收縮系數(shù)（C）：
\[C=\frac{ε?}{ΔT}\]
（式中：ΔT為溫度區(qū)間差值（℃），常規(guī)為+10℃→-30℃時ΔT=40℃；若分區(qū)間測試，則ΔT為該區(qū)間的溫度差，如+10℃→0℃時ΔT=10℃）
計算結果精確至0.1×10??（即0.1）。
7.2結果有效性判定
當同一組3個試件的線收縮系數(shù)最大值與最小值之差不超過平均值的20%時，取3個試件的平均值作為該組試驗結果；否則需重新試驗。
7.3試驗報告內容
試驗報告應包含以下信息：
1.試驗項目名稱（瀝青混合料線收縮系數(shù)試驗）及執(zhí)行標準（JTG 3410-2025-T0720—1993）；
2.瀝青混合料的類型（如AC-13、SMA-16等）、來源（工程部位/實驗室樣品）及取樣日期；
3.試件描述（成型方法、切割尺寸、密度/空隙率等物理指標）；
4.試驗日期、儀器型號（TD720—3型）、設備編號及環(huán)境條件（溫度/濕度）；
5.試驗溫度區(qū)間（如+10℃～-30℃）、降溫速率（5℃/h）及各溫度點的線收縮系數(shù)值；
6.最終推薦的線收縮系數(shù)結果（平均值）及數(shù)據(jù)有效性說明；
7.其他需備注的信息（如異常情況、修正說明等）。
八、注意事項
1.安全操作：冷媒（甲醇水溶液）具有揮發(fā)性和低毒性，試驗過程中需在通風良好環(huán)境中操作，避免直接接觸皮膚或吸入蒸汽；若使用防凍液，需確認其無腐蝕性。
2.測頭粘結：金屬測頭必須與試件牢固粘結（固化后無松動），平面測頭需嚴格垂直于試件軸線，否則會導致測量誤差。
3.溫度控制：試件恒溫時間必須滿足要求（初始及終點均需30分鐘），取出試件至讀數(shù)完成的時間≤5秒，否則需重新保溫后測量。
4.儀器維護：定期清潔恒溫水槽（防止冷媒結晶堵塞），檢查位移傳感器是否受潮或偏移；長期不用時，排空水槽內的冷媒并斷開電源。
5.數(shù)據(jù)備份：試驗完成后及時導出并保存數(shù)據(jù)，避免因設備故障導致信息丟失。
九、維護與保養(yǎng)
1.日常維護：每次試驗后清理恒溫水槽內的殘留冷媒及雜質，用軟布擦拭位移傳感器表面；檢查電源線及傳感器連接線是否松動。
2.定期校準：每半年對控溫系統(tǒng)（溫度傳感器）和位移測量系統(tǒng)進行校準（建議聯(lián)系廠家專業(yè)人員進行）。
3.長期存放：若長時間不使用，需將水槽內的冷媒排空，位移傳感器保護蓋蓋好，存放于干燥、常溫環(huán)境。
