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T0864-2024无机结合料稳定材料单轴压缩模量试验方法(侧面法)

关键字: T0864-2024无机结合料稳定材料单轴压缩模量试验方法(侧面法) 日期: 2024-6-23 20:28:51 点击 11538 次

JTG 3441-2024《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》----5 无机结合料稳定材料的物理、力学试验 / T0864-2024无机结合料稳定材料单轴压缩模量试验方法(侧面法)

1.相关产品链接：

☞【伺服压力机】

☞【试件切割机】

☞【游标卡尺】

2.测试方法：
☞【T0864-2024无机结合料稳定材料单轴压缩模量试验方法(侧面法)】

3.使用说明：

☞【电子天平说明书】

☞【电热鼓风干燥箱说明书】

T0864-2024无机结合料稳定材料单轴压缩模量试验方法(侧面法)

1 适用范围
1.1 本方法适用于通过测量试件侧面的变形来测定无机结合料稳定材料的压缩模量。
2 仪器设备
2.1 伺服压力机：测量精度不应低于±1%,加载速率由计算机控制，应能实现均匀连续地加载卸载，并应能保持固定荷载，最大量程不小于100kN。
2.2 加载板：采用硬质钢板或高强度铝板，直径不小于试件直径，分别置于试件的底部和顶部。
2.3 高精度位移传感器：量程不应小于5mm,分辨率应能达到1μm。位移传感器安装见图T0863-1 所示。刚性环通过螺栓固定在圆柱体试件侧面，螺栓端部应为半球形。三个传感器应固定在其中一个刚性环上。测点应位于试件侧面中部三条偏移角度为120°的平行直线上，测点间距L不应小于集料公称最大粒径的4倍。试件顶面距离测点端部不应小于20mm
2.4 数据采集系统：采用计算机控制数据采集系统，应记录每隔0.01s荷载和试件轴向变形。
2.5 试件切割机：试件切割宜采用双面锯，能保证试件两个锯面平行时可采用单面锯。
2.6 游标卡尺。
3 试件制备和养护
3.1 按本规程T0843成型圆柱体试件或现场钻取芯样。可采用两种试件规格：细粒材料、中粒材料，直径×高度=φ100mm×150mm;粗粒材料，直径×高度=φ150mm×150mm。
3.2 按本规程T0845规定对试件进行标准养生或快速养生。
3.3 试件高度为150±2mm,对矛高度超范围的试件采用切割机切割试件端面。端面平整度要求为沿任何直径方向沟纹高差为±0.05mm,试件上下端面与试件轴向应垂直，允许偏差为±1°,否则应舍弃该试件。
3.4 在试件中部和距上下表面1/3试件高度的三个位置测定其直径，每个位置量测2次，每测一次后，将试件旋转90°再测一次，然后计算六个直径测量值的平均值和标准差，允许标准差为2.5mm,不满足时应舍弃该试件。对直径符合要求的试件，后续计算中直径取六个直径测量值的平均值，准确至0.1mm。
3.5 试件上下两个端面应采用水泥净浆抹平。将试件直立桌面上，在上端面用早强水泥净浆薄涂一层后，在表面撒少量0.3～0.6mm 的细砂，用直径大于试件的平面圆形钢板放在顶面，加压旋转圆钢板，使顶面齐平。边旋转边平移并迅速取下钢板。如果有净浆被钢板粘去，则重新用净浆抹平，并重复上述步骤。一个端面整平后，放置4h以上，然后按同样方法整平另一端面。
3.6 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：对于无机结合料稳定细粒材料、中粒材料，应制备不少于9个试件；对于无机结合料稳定粗粒材料，应制备不少于15个试件。
4 试验步骤
4.1 试件应浸水24h,取出后擦干表面水称量，试件养生后与成型时的质量相差不应大于2%,否则试件失效。试件从搬出养生室到试验完成的时间间隔应尽量短。
4.2 在试件顶面撒少量粒径为0.3～0.6mm的细砂，将加载板置于试件顶面，边按压边旋转，应使砂填补试件表面不平整处，并使多余的砂流出。在试件上下端面各放置一张直径略大于试件的聚四氟乙烯薄膜，将试件放置在加载架上对应加载板中心位置，应使试件中心与加载架中心对齐。
4.3 预压：压力机以1mm/min的速度连续均匀的加载与卸载，对试件进行2次预压试验，使加载板与试件表面紧密接触。预压荷载取材料相同龄期的无侧限抗压强度值。
4.4 压力机应以1mm/min 的加载速率连续均匀地施加荷载，直至试件破坏。
4.5 试件应变ε应取三个高精度位移传感器测得试件变形量的平均值计算得到。试验过程中应记录“荷载—应变”曲线，如图T0863-2所示。当“荷载—应变”曲线起点不在0点位置或曲线起始有轻微震荡时，应修正曲线起点使(E₀,O3F)点与修正后的(0,0)点连线在曲线上为直线。
5 计算
应根据“荷载—应变”曲线得到最大荷载和对应0.3倍最大荷载时压应变，按式(T0864-1)计算单轴压缩模量(T0864-1)
式中：E——单轴压缩模量(MPa);
F——最大荷载(N);
D——试件直径(mm);
εó₃——原点修正后的ε₀₃,E₀₃为加载达到0.3F,时的试件纵向应变，E₀₃=△l/L。
6 结果整理
6.1 单轴压缩模量用整数表示。
6.2 同一组试件试验中，应采用3倍标准差方法剔除异常值，对于无机结合料稳定细粒材料和中粒材料，异常值不超过2个，对于无机结合料稳定粗粒材料，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 对于无机结合料稳定细粒材料和中粒材料，模量试验结果的变异系数不超过10%;对于无机结合料稳定粗粒材料，模量试验结果的变异系数不超过15%。如不能保证变异系数小于上述规定，则还应按允许误差10%和90%概率重新计算增加试件数量，并另做新试验。
7 报告
试验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)无机结合料类型及剂量；
(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)吸水量以及测压缩模量时的含水率；
(7)单轴压缩模量，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,(%)一定保证率下的代表值E(Ec,=E。-Z。S),其中2为标准正态分布表中随保证率而变的系数。

条文说明

本试验方法参照《公路沥青路面设计规范》(JTG D50)及山东省交通科研所近年来的相关研究成果编制。
从试件搬出养生室到试验完成的试件间隔要尽量短，以免试件散失过多的水分。
本试验需要三次以上的平行试验，对于完整性不好或尺寸不合格的试件应作废，本方法给出了试件尺寸合格的判定标准。因此，必须成型足够的原始试件来确保有效试验试件的数目。
由于不同加载速率对试件破坏的最大荷载有影响，平行试验试件加载速率应尽可能相等，并在规定试件内使试件达到破坏，确保最大荷载的可比性。
高精度位移传感器安装过程中应配备一套调整两个刚性环之间的距离l₀的装置以方便试验操作。例如，可采用三个螺栓调整两个刚性环之间的距离，在试验过程中拧下螺栓。
数据处理过程中，如果荷载—应变曲线的起点不在0点位置，或曲线起始有轻微振荡，应对曲线起点进行修正。连接(ε₀1,0.1F)点和(ε₀₃,0.3F)点并延长，与横坐标交点即为修正后的(0,0)。
采用养生期180d的室内成型的150mm×150mm×550mm的石灰粉煤灰稳定碎石大梁试件切割成尺寸为50mm×63.5mm×380mm 的小梁试件及钻取直径100mm高度150mm的圆柱体试件进行了动态加载弯拉弹性模量(10Hz)、线性加载弯拉弹性模量(5kN/s)、线性加载单轴压缩模量(侧面法)(1mm/min)、动态压缩弹性模量(侧面法)(10Hz)、动态压缩弹性模量(粘贴法)(10Hz)、动态压缩弹性模量(顶面法)(10Hz)共6种弹性模量参数试验方法，结果对比如图T0864-1所示。根据图T0864-1中试验结果，动态加载弯拉弹性模量(10Hz)、线性加载弯拉弹性模量(5kN/s)、线性加载单轴压缩模量(侧面法)(1mm/min)基本一致，略小于动态压缩弹性模量(侧面法)(10Hz)和动态压缩弹性模量(粘贴法)(10Hz),较顶面法高1个数量级。

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