瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn)圓柱體法

瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn)(圓柱體法)一.目的與適用范圍1.本方法適用于測(cè)定熱拌瀝青混合料的抗壓回彈模量和抗壓強(qiáng)度。按照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ014)確定瀝青混合料結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)應(yīng)按本方法執(zhí)行。如無(wú)特殊規(guī)定，用于計(jì)算彎沉的抗壓回彈模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溫度為20℃，用于驗(yàn)算彎拉應(yīng)力的抗壓回彈模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溫度為15℃。加載速率為2mm／min。2.本方法適用于直徑100mm～2．0mm，高100mm±2．0mm的瀝青混合料圓柱體試件。二.儀具與材料試驗(yàn)儀器名稱備注萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)機(jī)變形量測(cè)裝置圖1千分表(1／11000mm)恒溫水槽臺(tái)秤或天平溫度計(jì)秒表圖1變形量測(cè)裝置1一試驗(yàn)機(jī)臺(tái)；2-球座；3-試件；4-下壓板；5-上壓板；6-頂桿；7-千分表或其它變形量測(cè)裝置。三.準(zhǔn)備工作1.按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。2.試件成型后不等完全冷卻即可脫模，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時(shí)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.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)，準(zhǔn)確至0．1mm。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)，準(zhǔn)確至0．1mm。5.按規(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)。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。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。四.試驗(yàn)步驟1.抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)步驟(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。(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)，準(zhǔn)確至100N。2.抗壓回彈模量試驗(yàn)步驟(1)確定加載級(jí)別：按抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)步驟的方法測(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。(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(見圖1)。如果利用試驗(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)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。(4)以2mm／min速度加載至0．2P進(jìn)行預(yù)壓保持lmin，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)。(5)以2mm／min速度加載至第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()。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。五.試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與計(jì)算1.記錄表格瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn)(圓柱體法)記錄表試樣編號(hào)試樣來(lái)源試樣名稱試樣用途試驗(yàn)次數(shù)1232.計(jì)算1)瀝青混凝土試件的抗壓強(qiáng)度依式(1)計(jì)算。(1)式中：——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。2)按式(2)計(jì)算各級(jí)荷載下試件實(shí)際承受的壓強(qiáng)。在方格紙上繪制各級(jí)荷載的壓強(qiáng)。與回彈變形，將～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(O．5P)讀取壓強(qiáng)；及相應(yīng)的。瀝青混合料試件的抗壓回彈模量按式(3)計(jì)算。(2)(3)式中：——相應(yīng)于各級(jí)試驗(yàn)荷載P．作用下的壓強(qiáng)，MPa；——施加于試件的各級(jí)荷載值，N；——抗壓回彈模量，MPa；——相應(yīng)于第5級(jí)荷載(O·5P)時(shí)的荷載壓強(qiáng)，MPa；h——試件軸心高度，mm；一一相應(yīng)于第5級(jí)荷載(O．5P)時(shí)經(jīng)原點(diǎn)修正后的回彈變形(㎜)。六.注意事項(xiàng)與說(shuō)明1.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)差的點(diǎn)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1。對(duì)其余測(cè)定值按式(4)的t分布法計(jì)算整理，得到供路面設(shè)計(jì)用的抗壓回彈模量值。(4)式中：E——供路面設(shè)計(jì)用的抗壓回彈模量值，MPaE’——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)。對(duì)高速公路及一級(jí)公路的保證率為95％，其它等級(jí)公路的保證率為90％。t／值如表1所列。2.試驗(yàn)結(jié)果均應(yīng)注明試件尺寸、成型方法、試驗(yàn)溫度、加載速率，以及試驗(yàn)結(jié)果的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。必要時(shí)注明試件的密度、空隙率等。有效試件數(shù)與t值的關(guān)系表1有效試件件數(shù)n臨界值點(diǎn)kt／保證率率95％保證率率90％3456789101.1151.4461.6671.8821.9942.0032.1112．1181.66861.11770