T0713—2000  瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn)(圓柱體法)

 本文引用JTG 3410-2025《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》-T0713—2000  瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn)(圓柱體法)

1目的與適用范圍

本方法適用于測(cè)定瀝青混合料的抗壓回彈模量和抗壓強(qiáng)度

2儀具與材料

TD713-2型瀝青混合料圓柱體單軸壓縮試驗(yàn)儀

2.1萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，其他可施加荷載并測(cè)試變形的路面材料試驗(yàn)設(shè)備也可使用，但均必須滿足下列條件：

(1)最大荷載應(yīng)滿足不超過(guò)其量程的80%,且不小于量程的20%的要求，宜采用100kN，分度值100N。具有球形支座，壓頭可以活動(dòng)與試件緊密接觸。

(2)具有環(huán)境保溫箱，控溫精確至0.5℃。當(dāng)缺乏環(huán)境保溫箱時(shí)，試驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置空調(diào)，控溫精確至1.0℃。

(3)能符合加載速率保持2mm/min的要求。試驗(yàn)機(jī)宜有伺服系統(tǒng)，在加載過(guò)程中速度基本不變。

2.2變形量測(cè)裝置：抗壓試驗(yàn)加載用上、下壓板，下壓板下有帶球面的底座。壓板直徑為120mm，在直徑102mm處有一淺的放置試件的圓周刻印。下壓板直徑線兩側(cè)有立柱頂桿，上壓板直徑線兩側(cè)裝有千分表架，表架中心與頂桿中心位置一致，結(jié)構(gòu)如圖T0713-1所示。當(dāng)試驗(yàn)機(jī)具有自動(dòng)測(cè)定試件垂直變形或自動(dòng)測(cè)記試件的壓力與變形曲線功能時(shí)，可以直接使用，不必另外配備變形量測(cè)裝置。

2.3千分表(1/1000mm)：2只。

2.4恒溫水槽：用于試件保溫，溫度能滿足試驗(yàn)溫度要求，控溫精密度±0.5℃。恒溫水槽的液體應(yīng)能不斷循環(huán)回流。深度應(yīng)大于試件高度50mm。

2.5臺(tái)秤或天平：感量0.5g。

2.6溫度計(jì)：分度值0.5℃。

2.7秒表、卡尺。

3方法與步驟

3.1準(zhǔn)備工作

3.1.1按本規(guī)程T0704用靜壓法成型瀝青混合料試件。也可從輪碾機(jī)成型的板塊試件上用鉆芯機(jī)鉆取試件。試件尺寸應(yīng)符合直徑100mm±2.0mm、高100mm±2.0mm的要求。如有條件，可采用振動(dòng)壓實(shí)或搓揉法成型試件(試件尺寸及成型方法應(yīng)在報(bào)告中注明)。試件的密度應(yīng)符合馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)密度100%±1.0%的要求。

3.1.2試件成型后冷卻至室溫脫模，用卡尺量取試件高度。若最高部位與最低部位的高度差超過(guò)2mm，則試件應(yīng)作廢。用于抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的試件數(shù)不得少于3個(gè)，用于抗壓回彈模量的一組試件數(shù)宜為3～6個(gè)。

3.1.3將試件放置在室溫條件下24h，用卡尺在各個(gè)試件上、下兩個(gè)斷面的垂直方向上正確量取試件直徑，取四個(gè)數(shù)的平均值作為試件的計(jì)算直徑d，精確至0.1mm。

3.1.4用卡尺在各個(gè)試件的4個(gè)對(duì)稱位置上正確量取試件高度，取四個(gè)數(shù)的平均值作為試件的計(jì)算高度h，精確至0.1mm。

3.1.5按本規(guī)程規(guī)定的方法測(cè)定試件的密度、空隙率等各項(xiàng)物理指標(biāo)。

3.1.6將試件置于規(guī)定的試驗(yàn)溫度(15℃或20℃)的恒溫水槽中保溫2.5h以上，保溫時(shí)試件之間的距離應(yīng)不小于10mm。此時(shí)壓板、底座也應(yīng)同時(shí)保溫。在有空調(diào)的試驗(yàn)室內(nèi)測(cè)試時(shí)，將室溫調(diào)至要求的溫度，試件放置12h以上。

3.1.7使試驗(yàn)機(jī)環(huán)境保溫箱或空調(diào)試驗(yàn)室達(dá)到要求的試驗(yàn)溫度。

3.2抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)步驟

3.2.1將下壓板、底座置于試驗(yàn)機(jī)升降臺(tái)座上對(duì)中，迅速取出試件，放在下壓板中央刻線位置，加上上壓板。

3.2.2將試件從恒溫水槽中取出，立即置于壓力機(jī)臺(tái)座上，以2mm/min的加載速率均勻加載直至破壞，讀取荷載峰值P，精確至100N。

3.3抗壓回彈模量試驗(yàn)步驟

3.3.1確定加載級(jí)別：按3.2的方法測(cè)試抗壓強(qiáng)度平均值P，大體均勻地分成10級(jí)荷載，分別取0.1P、0.2P、0.3P、……、0.7P七級(jí)(可取成接近的整數(shù))作為試驗(yàn)荷載。

3.3.2將下壓板、底座置于試驗(yàn)機(jī)升降臺(tái)座上對(duì)中，迅速取出試件，放在下壓板中央刻線位置，加上上壓板，在兩側(cè)千分表架上安置千分表，與下壓板相應(yīng)位置的千分表頂桿接觸如圖T0713-1所示。利用試驗(yàn)機(jī)的壓力與試件變形自動(dòng)測(cè)試功能時(shí)，做好相應(yīng)的測(cè)試準(zhǔn)備。

3.3.3調(diào)整試驗(yàn)機(jī)臺(tái)座的高度，使加載頂板與壓頭中心輕輕接觸。

3.3.4以2mm/min速率加載至0.2P，預(yù)壓保持1min，觀察兩側(cè)千分表增值是否接近，若兩個(gè)千分表讀數(shù)反向或增值差異大于3倍，則表明試件是偏心受壓，應(yīng)敲動(dòng)球座適當(dāng)調(diào)整，至讀數(shù)大致接近，然后卸載，并重復(fù)預(yù)壓一次。卸載至零后記錄兩個(gè)千分表的原始讀數(shù)。

3.3.5以2mm/min速率加載至第1級(jí)荷載(0.1P)，立即記取千分表讀數(shù)及實(shí)際荷載數(shù)，并以同樣的速率卸載回零，開(kāi)始啟動(dòng)秒表，待試件回彈變形30s后，再次記取千分表讀數(shù)，加載與卸載兩次讀數(shù)之差即為此級(jí)荷載下試件的回彈變形ΔL₁。然后依次進(jìn)行第2、3、……、7級(jí)荷載的加載卸載過(guò)程，方法與第1級(jí)荷載相同，分別加載至0.2P、0.3P、……、0.7P,卸載，并分別記取千分表讀數(shù)及實(shí)際荷載，得出各級(jí)荷載的回彈變形ΔL_i。

4數(shù)據(jù)處理

4.1按式 (T0713-1) 計(jì)算瀝青混凝土試件的抗壓強(qiáng)度，精確至0.1。

R_c=4p/πd²             (T0713-1)

式中：R_c——試件的抗壓強(qiáng)度，MPa

P——試件破壞時(shí)的最大荷載，N

d——試件直徑，mm。

4.2按式(T0713-2)計(jì)算各級(jí)荷載下試件實(shí)際承受的壓強(qiáng)q_i，精確至0.1MPa。在方格紙上繪制各級(jí)荷載的壓強(qiáng)q;與回彈變形ΔL_i，將q_i-ΔL_i關(guān)系繪成一平順的連續(xù)曲線，使之與坐標(biāo)軸相交得出修正原點(diǎn)，根據(jù)此修正原點(diǎn)坐標(biāo)軸從第5級(jí)荷載(0.5P)讀取壓強(qiáng)q₅及相應(yīng)的ΔL₅。按式 (T0713-3) 計(jì)算瀝青混合料試件的抗壓回彈模量，精確至0.1。

  q_i=4p_i/πd²                   (T0713-2)

     E′=q₅×h/ΔL₅               (T0713-3)

式中：q_i——相應(yīng)于各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的壓強(qiáng)，MPa；

p_i——施加于試件的各級(jí)荷載值，N；

E′——抗壓回彈模量，MPa；

q₅——相應(yīng)于第5級(jí)荷載(0.5P)時(shí)的荷載壓強(qiáng)，MPa；

h——試件軸心高度，mm；

ΔL₅——相應(yīng)于第5級(jí)荷載(0.5P)時(shí)經(jīng)原點(diǎn)修正后的回彈變形(mm)。

4.3當(dāng)一組試件的測(cè)定值中某個(gè)測(cè)定值與平均值之差大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時(shí)，該測(cè)定值應(yīng)予舍棄，有效試件數(shù)為n時(shí)的k值列于表T0713-1。對(duì)其余測(cè)定值按式(T0713-4)的t分布法計(jì)算整理，得到抗壓回彈模量值，精確至0.1。

    E=E′-tS/√n                    (T0713-4)

式中：E——抗壓回彈模量值，MPa；

E′——一組試件實(shí)測(cè)的抗壓回彈模量的平均值，MPa；

S——一組試件樣品實(shí)測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)差，MPa；

n——一組試件的有效試件數(shù)；

t——隨保證率而變的系數(shù)，高速公路及一級(jí)公路的保證率為95%，其他等級(jí)公路的保證率為90%，值如表T0713-1所列。

表T0713-1有效試件數(shù)與t值的關(guān)系

5報(bào)告

5.1試驗(yàn)項(xiàng)目名稱和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

5.2瀝青混合料類型、密度、空隙率等。

5.3接樣日期、試件尺寸、成型方法。

5.4試驗(yàn)日期，儀器設(shè)備的名稱型號(hào)及編號(hào)。

5.5試驗(yàn)溫度、加載速率。

5.6試驗(yàn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。

5.7其他需要說(shuō)明的情況。

在我單位整理過(guò)程中有可能會(huì)出現(xiàn)部分錯(cuò)誤，僅供參考，建議購(gòu)買(mǎi)正版試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。