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T0858-2009无机结合料稳定材料冻融试验方法

1 适用范围
本方法适用于测定无机结合料稳定材料冻融循环后的强度损失率和质量损失率。
2 仪器设备
2.1 游标卡尺
2.2 低温箱：控温-18℃,控温精度±1℃。
2.3 控温水槽：控温20℃,控温精度±1℃。
2.4 5kg/0.01g电子天平：感量0.01g
2.5 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。
3 试件制备和养护
3.1 试件采用径高比为1:1、尺寸为φ150mm×150mm的圆柱体试件。
3.2 按照本规程T0843方法制备18个φ150mm×150mm的标准试件，其中9个为冻融试件，9个为不冻融对比试件。
3.3 按照本规程T0845的标准养生条件进行养生。冻融5次循环的试件，标准养生28d;冻融10次循环的试件，标准养生180d。
3.4 养生期的最后1d,试件饱水24h,饱水过程中水面应高于试件顶面约25mm。在饱水之前，应再次称试件的质量。
4 操作流程
4.1 饱水完毕后，取出试件，用湿布擦除表面的水分，称其质量m₀,用游标卡尺测量试件的高度，精确至0.1mm。
4.2 取其中一组试件按本规程F0805方法测定非冻融条件下的无侧限抗压强度R。
4.3 取其中冻融的一组试件，按编号置入低温箱开始冻融试验。低温箱的温度为-18℃,冻结时间为16h,保证试件周围至少留有20mm 空隙，以利于冷空气流通。冻结试验结束后，取出试件，量高称质量；然后立即放入20℃的水槽中进行融化，融化时间为8h。槽中水面应至少高出试件表面20mmr,融化完毕，取出试件擦干后量高、称其质量m,,即为该次冻融循环结束。然后放入低温箱进行第二次冻融循环。
4.4 冻融循环过程中，如试件的平均失重率超过5%,即可停止其冻融循环试验并记录结果。
4.5 对达到规定冻融循环次数的试件，按照本规程T0805方法进行冻融后的抗压强度(Ra)试验。抗压试验前应称重并进行外观检查。详细记录试件表面破损、裂缝及边角缺损情况.
5 计算
无机结合料稳定材料的抗冻性指标按式(T0858-1)、式(T0858-2)计算。(T0858-1)
式中：BDR——经 n 次冻融循环后试件的抗压强度比(%);
R—n   次冻融循环后试件的抗压强度(MPa);
Re——对比试件的抗压强度(MPa)。(T0858-2)
式中：W₄——n次冻融循环后的试件质量变化率(%);
m₀——冻融循环前的试件质量(g);
m₄——第 n次冻融循环的试件质量(g)。
6 报告
报告应包括以下内容：
(1)材料的颗粒组成；
(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(保留至小数点后4位)或压实度；
(6)吸水量以及测抗压强度时的含水率；
(7)非冻融条件下的抗压强度和冻融条件下的抗压强度，保留2位小数；
(8)若干个试验结果的最小值和最大值、平均值R。标准差S、变异系数C、和一定保证率下的代表值R(R₄=R<ZS),系数。其中Z。为标准正态分布表中随保证率而变的系数。
7 记录
本试验的记录格式见表T0858-1表T0858-1无机结合料稳定材料的冻融试验记录表
工程名称—— 试件尺寸(mm)——
路段范围—— 养生龄期(d)——
混合料名称—— 加载速率(mm/min)——
结合料剂量(%)—— 冻融试验周期(d)——
最大干密度(g/cm³)—— 非冻融强度代表值(MPa)——
试件压实度(%)
试件编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
冻融前质量(g)
第一次冻融后质量(g)
第二次冻融后质量(g)
第三次冻融后质量(g)
第四次冻融后质量(g)
第五次冻融后质量(g)
无侧限抗压强度值(MPa)
冻融后无侧限抗压强度代表值：R=(MPa)试验：校核：试验日期：

条文说明

无机结合料稳定材料的抗冻性一般是以规定龄期(28d或180d)的无机结合料稳定材料在经过数个冻融循环后的饱水无侧限抗压强度与冻前饱水无侧限抗压强度之比来评价。考虑到无机结合料稳定材料在道路基层中，可能不会处在饱水状态，编写组进行了养生结束后直接进入冻融循环和养生结束后饱水进入冻融循环的试验方法对水泥稳定材料和二灰稳定材料进行了冻融循环试验。试验结果如表①0858-2。结果表明，湿冻对水泥稳定材料的影响更大，对二灰集料的影响相对要小。
表T0858-2 无机结合料稳定材料的冻融试验结果
混合料类型未冻湿冻干冻
         强度(MPa) 强度(MPa) BDR(%) 强度(MPa) BDR(%)
水泥稳定材料 6.9 5.6 82.37 5.97 87.05
二灰稳定材料 5.7 84.59 4.39 76.93

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