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T0852-2009无机结合料稳定材料劈裂回弹模量试验方法

1 适用范围
本方法适用于测定无机结合料稳定材料的劈裂回弹模量。
2 仪器设备
2.1 压力机或万能试验机(也可用路面强度试验仪和测力计):压力机除符合《液压式压力试验机》(GB/T3722)及《试验机通用技术要求》(GB/T2611)中的要求，其测量精度为±1%。同时应具有加载速率指示装置或加载速率控制装置。上下压板平整并有足够刚度，可均匀地连续加载卸载，可保持固定荷载，开机停机均灵活自如，能够满足试件吨位要求。且压力机加载速率可有效控制在1mm/min。
2.2 数据采集系统：包括荷载传感器1个，位移传感器或千分表4个、荷载计数器以及数据采集仪。
2.3 加载装置：如图T0852-1所示。
图T0852-1劈裂回弹模量试验装置示意图压条采用半径与试件半径相同的弧面压条，其长度应大于试件的高度。不同尺寸试件采用的压条宽度和弧面半径见表 T0852-1。表T0852-1不同尺寸试件对应的压条尺寸试件尺寸(mm压条宽度(mm)弧面半径(mm)φ100×100，12.70，50；φ150×150，18.75，75.
2.4 标准养护室或可控温控湿的养护设备。
2.5 水槽：深度应大于试件高度50mm。
2.6 天平：5kg/0.01g电子天平量程不小于4000g,感量0.01g;15kg/0.1g电子天平量程不小于15kg,感量0.1g。
2.7 球形支座。
2.8 机油：若干。
2.9 圆形钢板。
3 试件制备和养护
3.1 对于细粒材料、中粒材料采用φ100mm×100mm的圆柱形试件，对于粗粒材料采用φ150mm×150mm的圆柱形试件。试验荷载为静态荷载。
3.2 为保证试验结果的可靠性和准确性，每组试件的数量要求为：无机结合料稳定细粒材料，应制不少于9个试件；无机结合料稳定中粒材料，应制不少于15个试件；无机结合料稳定粗粒材料，应制不少于19个试件。
3.3 按照本规程T0843方法制备试件。
3.4 按照本规程T0845标准养生方法进行养生，水泥稳定类材料养生龄期为90d,石灰或粉煤灰稳定类材料养生龄期180d。
4 试验步骤
4.1 根据试验材料的类型和一般的工程经验，选择合适量程的测力计和试验机，施加的荷载应大于量程20%且小于量程的80%。球形支座和上下压条上涂上机油，使球形支座能够灵活转动。
4.2 将已浸水24h的试件从水中取出，用软布吸去试件表面的水分，并称试件的质量。
4.3 试件高度的测试：沿圆周四等分点用游标卡尺测量4点高度，精确至0.1mm,以其平均值计，在试件两侧通过圆心画上十字标记。
4.4 将试件置于试验台夹具的上、下压条之间，安放好上压条与侧面的十字画线对准，上下压条应居中。
4.5 按照本规程T0806方法测定混合料的劈裂强度，作为劈裂回弹模量试验的破坏荷载P。
4.6 在试件两边分别等距离各安放1个位移传感器或千分表。
4.7 预压：先用拟施加的最大载荷的一半进行两次加载卸载预压试验，使加载顶板与试件表面紧密接触。每次卸载后等待1min。如采用千分表测量变形时，将千分表的短指针调到中间位置，并将长指针调到0,记录千分表的原始读数。
4.8 回弹变形测量：将预定的单位压力分成5~6等份，作为每次施加的压力值。设定的最大压力值不宜超过破坏荷载的0.6～0.7。实际施加的荷载应较预定级数增加1级。施加第1级荷载(如为预定最大荷载的1/5),待荷载作用达1min时，记录千分表的读数，同时卸去荷载，让试件的弹性变形恢复。到0.5min时记录千分表的读数，施加第2级荷载(为预定最大荷载的2/5),同前，待荷载作用1min,记录千分表的读数，卸去荷载。卸载后达0.5min时，再记录千分表的读数，并施加第3级荷载。如此逐级进行，直至记录下最后一级荷载下的回弹变形。
5 计算
5.1 按式(T0852-1)计算每级荷载下的试件竖向回弹变形ly。ly=加载时平均读数-卸载后平均读数(T0852-1)
5.2 以单位压力p-p₀为横坐标，竖向回弹变形ly为纵坐标绘制p与ly关系曲线。若曲线开始段出现下凹现象，需进行修正。修正时，一般情况下将第1个和第2个试验点取成直线，并延长此直线与纵坐标轴相交，此交点即为新原点。
5.3 按式(T0852-2)计算劈裂回弹模量。(T0852-2)式中：
E,——劈裂回弹模量(MPa);
p——各级荷载(N);
P₀——初荷载(N);
d—— 试件直径(mm);
lx——水平回弹变形(mm),在没有条件测水平变形时，可用式(T0852-3)计算水平方向变形；(T0852-3)
式中：ly——竖向回弹变形(mm);
μ——泊松比，可取0.25。
6 结果整理
6.1 劈裂回弹模量用整数表示。
6.2 同一组试件试验中，采用3倍标准差方法剔出异常值，φ100mm×100mm试件异常值不超过2个，φ150mm×150mm试件异常值不超过3个。异常值数量超过上述规定的试验重做。
6.3 无机结合料稳定细粒材料、中粒材料，试验结果的变异系数不超过10%;粗粒材料，变异系数不超过15%。如不能保证试验结果的变异系数小于上述规定，则应按允许误差10%和90%概率重新计算所需的试件数量，增加试件数量并另做新试验。
7 报告
报告应包括以下内容：
(1)集料的颗粒组成；
(2)水泥的种类和强度等级，或石灰的有效钙和氧化镁含量；
(3)无机结合料类型和剂量；
(4)最佳含水率和最大干密度及其确定方法；
(5)试件干密度或压实度；
(6)吸水量以及测回弹模量时的含水率；
(7)劈裂回弹模量，用整数表示；
(8)若干个试验结果的最小值和最大值、平均值E。、标准差S和变异系数C,(%)和一定保证率下的代表值 E(E,=E。-Z。S),其中Z。为标准正态分布表中随保证率而变的系数。
8 记录格式
本试验的记录格式见表T0852-2。表T0852-2工程名称路段范围材料名称最大粒径室内劈裂回弹模量试验试件尺寸试验方法。

条文说明

试验过程中，为保证压头跟试件始终处于接触状态，试验卸载时一般不应将荷载卸载至零，而是卸载到一个较小的值p₀,此荷载称为初荷载，试验过程中在初荷载的基础上进行加载和卸载操作。

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