T0772—2025 層間剪切強(qiáng)度試驗(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》-T0772—2025 層間剪切強(qiáng)度試驗(yàn)
1目的與適用范圍
1.1本方法適用于使用現(xiàn)場(chǎng)鉆取組合試件，室內(nèi)直剪法測(cè)定層間黏結(jié)強(qiáng)度，以評(píng)價(jià)層間性能。
1.2本方法也適用于室內(nèi)制備組合試件，直剪法測(cè)定其層間黏結(jié)強(qiáng)度。
1.3本方法適用于上部厚度≥15mm組合試件的層間黏結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)。
1.4本試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃±1℃,剪切速率為50mm/min±1mm/min。
2儀具與材料
2.1剪切儀：并滿足下列要求：
TDZJ-0985D型結(jié)構(gòu)層材料強(qiáng)度抗剪儀
(1)底座和剪切架均為鋁制；導(dǎo)桿為硬化的精密導(dǎo)桿，4副，均固定在底座上，剪切架、支撐架通過(guò)球襯套垂直穿過(guò)導(dǎo)桿。
(2)剪切環(huán)為硬化不銹鋼制，上、下兩個(gè)剪切環(huán)分別固定在底座、剪切架上，剪切環(huán)可更換。
(3)上、下兩個(gè)剪切環(huán)剪切間隙寬度控制在2～5mm；上、下兩個(gè)剪切環(huán)半徑應(yīng)不小于待測(cè)組合試件半徑，兩者之差應(yīng)滿足0～+1mm。
(4)對(duì)于直徑150mm試件，宜配置半徑75mm,76mm剪切環(huán)各一個(gè)；對(duì)于直徑148~150mm組合試件，剪切環(huán)半徑為75mm;對(duì)于直徑150～152mm組合試件，剪切環(huán)半徑為76mm。對(duì)于直徑100mm試件，宜配置半徑50mm、51mm剪切環(huán)各一個(gè)；對(duì)于直徑98~100mm組合試件，剪切環(huán)半徑為50mm;對(duì)于直徑100～102mm組合試件，剪切環(huán)半徑為51mm。
2.2壓力機(jī)：可勻速施加壓力，無(wú)明顯振動(dòng)和偏心，加載速率50mm/min±1mm/min,最大荷載宜不小于60kN,放置剪切儀后加載行程不小于7mm。壓力機(jī)配備數(shù)據(jù)記錄儀，記錄荷載和位移，荷載傳感器量程滿足測(cè)量要求，分度值不大于0.1kN;位移傳感器量程不小于10mm,分度值不大于0.1mm。數(shù)據(jù)采樣頻率≥50Hz。
注：當(dāng)量程大于被測(cè)組合試件剪切強(qiáng)度要求時(shí)，可采用馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)儀代替。
2.3擴(kuò)展件：鋁或其他金屬制，當(dāng)組合試件上部高度不夠時(shí)可將擴(kuò)展件黏結(jié)到試件表面用以輔助試驗(yàn)，如圖T0772-3所示。擴(kuò)展件半徑應(yīng)不大于上、下剪切環(huán)直徑，且應(yīng)不小于組合試件直徑。上、下兩個(gè)剪切環(huán)半徑與擴(kuò)展件半徑之差、擴(kuò)展件半徑與組合試件半徑之差，均應(yīng)滿足0～+1mm。
2.4溫度計(jì)：量程0～50℃,分度值0.1℃。
2.5游標(biāo)卡尺：量程0～200mm,精度0.02mm。
2.6計(jì)時(shí)器：秒表或電子計(jì)時(shí)器，最小分度值0.1s,最大允許誤差±0.10s/h。
2.7恒溫箱：能恒溫20℃±1℃的空氣浴恒溫箱或恒溫水槽。
2.8角度尺。
2.9黏結(jié)劑(必要時(shí)):將擴(kuò)展件黏結(jié)在組合試件表面上，如快凝性環(huán)氧樹(shù)脂等。
2.10其他：砂輪機(jī)、記號(hào)筆、刮刀、塑料袋(必要時(shí))等。
以上產(chǎn)品我公司均有生產(chǎn)和銷售
3試驗(yàn)準(zhǔn)備
3.1按本規(guī)程T0701鉆芯法，從工程現(xiàn)場(chǎng)鉆取直徑為150mm±2mm的組合試件，需要鉆透下臥層。組合試件上部、下部結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)分別不小于15mm、40mm。在組合試件表面，用記號(hào)筆標(biāo)記行車方向。當(dāng)用于新鋪瀝青路面層間剪切強(qiáng)度驗(yàn)收檢驗(yàn)時(shí)，每處取2個(gè)組合試件，試件之間縱向距離約250mm;取樣位置宜避開(kāi)行車道輪跡帶，且距離路肩邊緣應(yīng)≥500mm;宜在路面碾壓成型后72h內(nèi)完成鉆芯，96h內(nèi)完成試驗(yàn)。
注：組合試件的直徑會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)兩層的公稱最大粒徑均小于13mm時(shí)，可允許采用直徑100mm±2mm組合試件。
3.2也可按本規(guī)程T0703輪碾成型法制備組合試件，然后鉆取直徑為150mm±2mm的組合試件。組合試件上部、下部結(jié)構(gòu)層厚度均應(yīng)不小于50mm。在組合試件表面，用記號(hào)筆標(biāo)記輪碾方向。一組取3個(gè)組合試件。
3.3組合試件應(yīng)完整、無(wú)開(kāi)裂，側(cè)面應(yīng)光滑、平整。試件層間界面應(yīng)與組合試件的縱向軸線垂直，如圖T0772-4所示，試件層間界面傾斜度不超過(guò)5mm,或用角度尺檢查滿足90°±2°的要求。
3.4組合試件的上部結(jié)構(gòu)層厚度小于20mm或下部結(jié)構(gòu)層厚度小于60mm,可以在組合試件厚度不足的一端粘貼一個(gè)擴(kuò)展件。將組合試件端面擦拭、清洗潔凈，去除灰塵、油漬等異物；必要時(shí)打磨或切割2~3mm使端部平整后，再擦拭、清洗潔凈；在23℃±5℃條件下干燥12h±1h后，在高度不夠的一端用黏結(jié)劑將擴(kuò)展件刻槽的一面粘貼到試件上，且使刻槽與標(biāo)記行車方向或輪碾方向垂直。
3.5如果現(xiàn)場(chǎng)鉆芯時(shí)層間脫落，則直接記錄剪切強(qiáng)度為0MPa。
3.6用記號(hào)筆標(biāo)記組合試件層間位置。測(cè)量組合試件的高度、層間處直徑，各測(cè)量4次取平均值，精確至0.1mm。
3.7試驗(yàn)前，將組合試件置于恒溫箱20℃±1℃中氣浴保溫不少于4h,也可放入塑料袋中置于20℃±1℃恒溫水槽中保溫不少于4h。當(dāng)選擇其他溫度時(shí)，應(yīng)在報(bào)告中注明。
4試驗(yàn)步驟
4.1根據(jù)組合試件直徑，選擇合適直徑的剪切環(huán)，固定在剪切儀上。
4.2將組合試件安裝到剪切儀上，使上部試件朝向剪切儀剪切端、下部試件朝向支撐架端；調(diào)整組合試件位置，使上部試件標(biāo)記的行車方向或輪碾方向垂直向下，與荷載加載方向平行；同時(shí)調(diào)整組合試件位置，使層間位置正好位于上、下剪切環(huán)垂直間距中間，同時(shí)檢查上、下剪切環(huán)的中間垂直間距應(yīng)滿足2～5mm。
4.3扣緊支撐架。操作壓力機(jī)，調(diào)整壓力機(jī)上壓頭至合適高度；將剪切儀連同組合試件一同安放在壓力機(jī)上；操作壓力機(jī)緩慢下降上壓頭，同時(shí)調(diào)整剪切儀，使其球形加載頭與上壓頭對(duì)中、近乎接觸。
4.4啟動(dòng)采集儀，開(kāi)始進(jìn)行加載，加載速率為50mm/min±1mm/min。當(dāng)測(cè)量?jī)x達(dá)到其行程限位或荷載出現(xiàn)峰值后降低至其70%以下時(shí)，停止試驗(yàn)，記錄最大壓力值及相應(yīng)的位移。組合試件從溫控箱拿出到完成剪切試驗(yàn)，時(shí)間應(yīng)不超過(guò)10min。
注：試驗(yàn)加載過(guò)程中，確保上、下剪切環(huán)不要直接接觸，否則會(huì)損傷剪切儀和壓力機(jī)。
4.5試驗(yàn)拉斷時(shí)，讀取最大拉伸荷載。觀測(cè)試件邊緣是否有集料破碎，并詳細(xì)記錄斷裂位置類型，對(duì)于B類和D類，還需要記錄各部分?jǐn)嗔训拿娣e百分比。
(1)A類：試件上部；
(2)B類：部分在上部、部分在層間；
(3)C類：試件層間(試件上部與層間斷裂，試件下部與層間斷裂，層間夾層斷裂);
(4)D類：部分在層間、部分在下部；
(5)E類：試件下部；
(6)F類：組合試件無(wú)斷裂。
5數(shù)據(jù)處理
5.1繪制位移-荷載曲線，確定最大垂直荷載，精確至0.1kN;確定曲線上直線段的切線斜率；確定最大變形δmax,精確至0.1mm。
5.2按式(T0772-1)計(jì)算試件層間剪切強(qiáng)度，精確至0.01。
τSBT=Fmax×1000/(π×D2/4) (T0772-1)
式中：τSBT——組合試件的層間剪切強(qiáng)度，MPa;
Fmax——最大垂直荷載，kN;
D——組合試件層間處直徑，mm。
5.3按式(T0772-2)計(jì)算層間剪切模量，精確至0.1。
SSBT=k×1000/(π×D2/4) (T0772-2)
式中：SSBT——剪切模量，MPa/mm;
k——曲線上AF直線段的切線斜率，kN/mm6
5.4計(jì)算圖T0772-5中ABEF面積作為剪切能，記為ESBT,精確至1N·m。
5.5計(jì)算圖T0772-5中BCDE面積作為峰后剪切能，記為Epp,精確至1N·m。
5.6計(jì)算一組試件測(cè)定值的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，其中最大垂直荷載精確至0.1kN,最大變形精確至0.1mm,層間剪切強(qiáng)度精確至0.01MPa,層間剪切模量精確至0.1MPa/mm,剪切能、峰后剪切能精確至1N·m。
5.7計(jì)算平均值時(shí)，僅計(jì)算A、B、C、F類及D類(層間斷裂面積不小于75%)五類情況組合試件測(cè)定值的算術(shù)平均值。
5.8若C類及D類(層間斷裂面積小于75%)兩種情況下組合試件的測(cè)定值大于規(guī)范規(guī)定值，則可認(rèn)為該試件剪切強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
6允許誤差
6.1層間剪切強(qiáng)度重復(fù)性試驗(yàn)允許誤差為0.15MPa。
6.2層間剪切強(qiáng)度再現(xiàn)性試驗(yàn)允許誤差為0.26MPa。
7報(bào)告
7.1試驗(yàn)項(xiàng)目名稱和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。
7.2工程名稱、取芯樁號(hào)、位置、層位，以及結(jié)構(gòu)材料信息、樣品編號(hào)。
7.3接樣日期、樣品描述(上、下部和夾層的材料類型，夾層材料用量，施工完成時(shí)間等)。
7.4試驗(yàn)日期，儀器設(shè)備的名稱、型號(hào)及編號(hào)。
7.5試驗(yàn)溫度，剪切速率，剪切環(huán)半徑，上、下剪切環(huán)間隙寬度，是否使用擴(kuò)展件或墊片。
7.6單個(gè)組合試件的上、下部高度，層間處直徑，最大垂直荷載，最大變形，剪切強(qiáng)度，以及層間剪切模量(可選)、剪切能(可選)、峰后剪切能(可選),并記錄試件及斷面破壞狀況。
7.7剪切強(qiáng)度平均值、層間剪切模量平均值(可選〉、剪切能平均值(可選)、峰后剪切能平均值(可選)。
7.8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)買正版試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
