T0647—2025  瀝青多重應(yīng)力蠕變和恢復(fù)試驗(yàn)(MSCR試驗(yàn))

 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》-T0647—2025  瀝青多重應(yīng)力蠕變和恢復(fù)試驗(yàn)(MSCR試驗(yàn))

1目的與適用范圍

1.1本方法適用于多重應(yīng)力蠕變法測(cè)定高溫條件下瀝青恢復(fù)率和不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃?，用于瀝青材料的性能檢驗(yàn)和質(zhì)量控制，其中恢復(fù)率可以評(píng)價(jià)瀝青的彈性響應(yīng)及其應(yīng)力依賴性，不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃靠梢栽u(píng)價(jià)高溫條件下瀝青的抗永久變形能力及其應(yīng)力依賴性。

1.2本方法適用于道路石油瀝青、聚合物改性瀝青，或稀釋瀝青乳化瀝青的殘留物。若采用本方法對(duì)含有顆粒的瀝青進(jìn)行測(cè)試，瀝青中顆粒尺寸應(yīng)小于250μm。

2儀具與材料

TD-DSR型瀝青動(dòng)態(tài)剪切流變儀

2.1儀器和材料相關(guān)要求同本規(guī)程T0628的規(guī)定。

2.2動(dòng)態(tài)剪切流變儀采用應(yīng)力控制模式，采用直徑為25mm的試驗(yàn)盤。

3試驗(yàn)儀器標(biāo)定

新設(shè)備首次使用或使用中每6個(gè)月，應(yīng)按本規(guī)程T0628要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)剪切流變儀的標(biāo)定。

4試驗(yàn)準(zhǔn)備

4.1按本規(guī)程T0628要求進(jìn)行試驗(yàn)儀器準(zhǔn)備，并進(jìn)行試樣準(zhǔn)備、試件制備和修整試件。其中，試驗(yàn)盤直徑為25mm，盤間隙為1mm；但對(duì)于膠粉橡膠瀝青等含有顆粒的瀝青試件，盤間隙可調(diào)整為2mm。

4.2多重應(yīng)力蠕變?cè)囼?yàn)用試樣，一般采用按本規(guī)程T0610方法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)薄膜加熱老化后的瀝青殘留物。當(dāng)采用其他條件的試樣時(shí)應(yīng)在報(bào)告中注明。

4.3多重應(yīng)力蠕變?cè)囼?yàn)也可直接采用DSR試驗(yàn)用試樣。采用旋轉(zhuǎn)薄膜加熱老化后的殘留物，試驗(yàn)盤直徑為25mm，按本規(guī)程T0628方法進(jìn)行DSR試驗(yàn)結(jié)束后，繼續(xù)恒溫，應(yīng)力松弛1min后直接進(jìn)行MSCR試驗(yàn)。

5試驗(yàn)步驟

5.1根據(jù)瀝青樣品性能等級(jí)確定試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)溫度，也可根據(jù)需要確定試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)溫度。

5.2調(diào)整好上下盤間隙后，將試件溫度調(diào)整到預(yù)定的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)溫度±0.1℃，恒溫不少于10min(且不低于本規(guī)程T0628第3.5節(jié)確定的試驗(yàn)溫度平衡時(shí)間)后開始試驗(yàn)。

5.3在試驗(yàn)溫度條件下，先后施加兩個(gè)恒定蠕變應(yīng)力(0.1kPa和3.2kPa)進(jìn)行蠕變恢復(fù)試驗(yàn)。1個(gè)蠕變恢復(fù)包括1s蠕變階段和9s恢復(fù)階段，蠕變時(shí)恒定應(yīng)力加載持續(xù)1s，恢復(fù)時(shí)卸載至零應(yīng)力持續(xù)9s。試驗(yàn)總計(jì)施加30個(gè)蠕變恢復(fù)：在0.1kPa蠕變應(yīng)力水平下進(jìn)行20個(gè)蠕變恢復(fù)，然后在3.2kPa蠕變應(yīng)力水平下進(jìn)行10個(gè)蠕變恢復(fù)。其中0.1kPa蠕變應(yīng)力水平下所施加的前10個(gè)蠕變恢復(fù)的目的是對(duì)試樣進(jìn)行預(yù)加載，相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)不用于計(jì)算。試驗(yàn)過程中30個(gè)蠕變恢復(fù)應(yīng)連續(xù)實(shí)施完成，完成兩階段蠕變?cè)囼?yàn)所需的總時(shí)間為300s。

5.4蠕變恢復(fù)過程中，蠕變階段的數(shù)據(jù)采集頻率0.1s至少1次，蠕變恢復(fù)階段的數(shù)據(jù)采集頻率0.45s至少1次。在每個(gè)蠕變恢復(fù)周期的第1s記錄峰值應(yīng)變數(shù)值，第10s記錄恢復(fù)的應(yīng)變數(shù)值。如果流變儀沒有在此指定時(shí)間記錄峰值應(yīng)變和恢復(fù)的應(yīng)變，則測(cè)試系統(tǒng)需要升級(jí)。

5.5每個(gè)蠕變循環(huán)中應(yīng)在每個(gè)蠕變階段開始后的0.03s達(dá)到100%應(yīng)力值。

5.6針對(duì)0.1kPa應(yīng)力水平下的后10個(gè)蠕變恢復(fù)和3.2kPa應(yīng)力水平下的10個(gè)蠕變恢復(fù)，記錄并分析以下數(shù)據(jù)：

(1)每個(gè)蠕變階段開始時(shí)的初始應(yīng)變記為ε₀

(2)蠕變階段結(jié)束時(shí)(即每次加載開始18后)的應(yīng)變記為ε₀

(3)蠕變階段結(jié)束時(shí)(即每次加載開始1s后)的應(yīng)變?cè)隽坑洖?span style="line-height: 27px; text-indent: 29px;">ε₁，ε₁=ε_c-ε₀

(4)恢復(fù)階段結(jié)束時(shí)(即每次加載開始10s后)的應(yīng)變記為ε_r

(5)恢復(fù)階段結(jié)束時(shí)(即每次加載開始10s后)的應(yīng)變?cè)隽坑洖?span style="text-indent: 29px;">ε₁₀，ε₁₀=ε_r-ε₀

6數(shù)據(jù)處理

6.1針對(duì)0.1kPa蠕變恢復(fù)試驗(yàn)的后10個(gè)循環(huán)，按式 (T0647-1) 計(jì)算每個(gè)循環(huán)的恢復(fù)率，精確至0.1。

ε_r(0.1,N）=(ε₁-ε₁₀ ）×100/ε₁            (T0647-1)

式中：ε_r(0.1,N）——0.1kPa蠕變應(yīng)力下第N個(gè)循環(huán)的恢復(fù)率，%，若計(jì)算值小于0，取0值；

ε₁——第N個(gè)循環(huán)時(shí)蠕變階段結(jié)束時(shí)(即每次加載開始1s后)的應(yīng)變?cè)隽浚?;

ε₁₀——第N個(gè)循環(huán)時(shí)恢復(fù)階段結(jié)束時(shí)(即每次加載開始10s后)的應(yīng)變?cè)隽浚?;

N——第11、12、13、……、20次循環(huán)。

6.2針對(duì) 3.2kPa 蠕變恢復(fù)試驗(yàn)的10個(gè)循環(huán)，按式 (T0647-2) 計(jì)算每個(gè)蠕變恢復(fù)的恢復(fù)率，精確至0.1。

ε_r(3.2,N）=(ε₁-ε₁₀ ）×100/ε₁       (T0647-2)

式中：ε_r(3.2,N）——3.2kPa蠕變應(yīng)力下第N個(gè)循環(huán)的恢復(fù)率，%，若計(jì)算值小于0，取0值；

N——1、2、3、……、10次循環(huán)。

6.3按式 (T0647-3) 計(jì)算 0.1kPa 蠕變應(yīng)力水平下的平均恢復(fù)率，精確至0.1。

R_0.1=∑²⁰_N=11ε_r(0.1.N)                   (T0647-3)

式中：R_0.1——0.1kPa蠕變應(yīng)力水平下的平均恢復(fù)率，%。

6.4按式 (T0647-4) 計(jì)算 3.2kPa 蠕變應(yīng)力水平下的平均恢復(fù)率，精確至0.1。

R_3.2=∑¹⁰_N=1ε_r(3.2.N)                 (T0647-4)

式中：R_3.2——3.2kPa蠕變應(yīng)力水平下的平均恢復(fù)率，%。

6.5按式 (T0647-5) 計(jì)算不同蠕變應(yīng)力水平恢復(fù)率的差異率，精確至0.1。

R_diff=(R_0.1-R_3.2)×100/R_0.1            (T0647-5)

式中：R_diff——不同蠕變應(yīng)力水平恢復(fù)率的差異率，%。

6.6針對(duì) 0.1kPa 蠕變恢復(fù)試驗(yàn)的后10個(gè)循環(huán)，按式 (T0647-6) 計(jì)算每個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃?，精確至0.01。

J_nr(0.1.N)=min(ε_1,ε₁₀)/0.1        (T0647-6)

式中：J_nr(0.1.N)——0.1kPa蠕變應(yīng)力下第N個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃浚琸pa^-1

N——第11、12、13、……、20次循環(huán)。

6.7針對(duì) 3.2kPa 蠕變恢復(fù)試驗(yàn)的10個(gè)循環(huán)，按式 (T0647-7) 計(jì)算每個(gè)蠕變恢復(fù)的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃?，精確至0.01。

J_nr(3.2,N)=min(ε_1,ε₁₀)/3.2                     (T0647-7)

式中：J_nr(3.2.N)——3.2kPa蠕變應(yīng)力下第N個(gè)循環(huán)的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃浚?span style="line-height: 27px; text-indent: 29px;">kpa^-1

N——1、2、3、……、10次循環(huán)。

6.8按式 (T0647-8) 計(jì)算 0.1kPa 蠕變應(yīng)力水平下的平均不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃?，精確至0.01。

J_nr0.1=∑²⁰_N=11J_nr(0.1,N)/10                    (T0647-8)

式中：J_nr0.1——0.1kPa蠕變應(yīng)力水平下的平均不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃浚?span style="line-height: 27px; text-indent: 29px;">kpa^-1

6.9按式 (T0647-9) 計(jì)算 3.2kPa 蠕變應(yīng)力水平下的平均不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃?，精確至0.01。

J_nr3.2=∑¹⁰_N=1J_nr(3.2,N)/10                    (T0647-9)

式中：J_nr3.2——3.2kPa蠕變應(yīng)力水平下的平均不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃?，kPa-1。

6.10按式 (T0647-10) 計(jì)算不同蠕變應(yīng)力水平下的不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃康牟町惵?，精確至0.1。

   J_nrdiff=(J_nr3.2-Jnr_0.1)×100/J_nr0.1                (T0647-10)

式中：J_nrdiff——不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃康牟町惵剩?。

7允許誤差

7.1重復(fù)性試驗(yàn)的相對(duì)允許誤差應(yīng)滿足表T0647-1的要求。

7.2再現(xiàn)性試驗(yàn)的相對(duì)允許誤差應(yīng)滿足表T0647-1的要求。

表T0647-1 重復(fù)性和再現(xiàn)性相對(duì)允許誤差

8報(bào)告

8.1試驗(yàn)項(xiàng)目名稱和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

8.2樣品的編號(hào)、名稱、產(chǎn)地和規(guī)格。

8.3接樣日期、樣品描述。

8.4試驗(yàn)日期，儀器設(shè)備的名稱、型號(hào)及編號(hào)。

8.5試驗(yàn)溫度，兩種應(yīng)力條件下的平均恢復(fù)率、恢復(fù)差異率，平均不可恢復(fù)蠕變?nèi)崃?，不可恢?fù)蠕變?nèi)崃坎町惵省?/span>

8.6其他需要說明的情況。

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