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T0744-2025沥青混合料裂纹扩展试验(半圆形弯曲法)
关键字: T0744-2025沥青混合料裂纹扩展试验(半圆形弯曲法) 日期: 2025-10-20 4:25:14 点击 34328 次

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T0744-2025沥青混合料裂纹扩展试验(半圆形弯曲法)
  
1 目的与适用范围
 1.1 本方法适用于半圆弯曲法测定沥青混合料的断裂能和柔性指数，以评价沥青混合料抗裂纹扩展性能。
 1.2 本方法标准试验温度为25℃±0.5℃,加载速率为50mm/mim±5mm/min。
 1.3 本方法适用于公称最大粒径不大于31.5mm的沥青混合料。
2  仪具与材料
 2.1 半圆弯曲试验机：结构示意图如图T0744-1所示，半圆弯曲加载图示及其尺寸要求如图T0744-2所示。试验机包括轴向加载装置、荷载测量装置、变形测量装置、弯曲夹 具，以及数据采集和控制系统。
 图 T 0744-1   半圆弯曲试验机
1-荷载传感器；2-加载压头；3-LVDT  定位架；4-立柱；5-试件；6-钢辊 
a)侧面                               b)正面
图 T 0744-2 半圆弯曲加载图示及其尺寸要求(尺寸单位：mm)
 2.1.1 轴向加载装置：量程不小于10KN,分辨力10N,精度±1%;加载速率为50mm/min±1mm/min。
 2.1.2 弯曲夹具：由压条、钢底板、两个直径25mm的钢辊和LVDT定位架组成。加载压头的接触曲率半径为12.5mm±0.5mm。压条水平方向上可实现相对于垂直加载轴旋转，以适应试件的微小变化。
 2.1.3 位移测量装置：量程不小于30mm,精度±0.01mm。宜使用LVDT位移传感器。若试验机原有的行程(位置)传感器经校准满足精度要求，也允许使用。
 2.1.4 数据采集和控制系统：能够采集、记录荷载、位移和时间，采用50mm/min±1mm/min恒定加载速率控制，数据采集频率≥50Hz。 
 2.2 温控箱：气浴恒温箱或恒温水槽，控温精度±0.5℃。
 2.3 塑料片：聚四氟乙烯材质，长度略大于试件厚度，宽约40mm。
 2.4 切割机：试验室用金刚石锯片锯石机(单锯片或双锯片切割机)或现场用路面切割机，有淋水冷却装置，其切割厚度不小于试件厚度。同时配备满足1.5mm±0.2mm宽度的专用切缝机。
 2.5 高度块：高精度的高度块组，高度测量范围为1.20～1.60mm,精度±0.01mm。
 2.6 其他：计时器、游标卡尺、直尺、塑料袋等。
3 试验准备
 3.1 试验机的检查
 3.1.1 数据采集和控制系统首次使用或使用中每年或每测试200次，进行一次标定。
 3.1.2 检查测量系统，以确保荷载、变形数据采集通道之间没有过大的相位偏移。
 3.2 试件准备
 3.2.1 可按如下方法准备试件：
 (1) 按T0740 拌制沥青混合料试样，或按T0701从拌和楼取沥青混合料试样；试样室内短期老化后，按本规程T0736旋转压实法成型直径150mm±1mm、高度115mm试件，试件脱模后在中部切取2个厚度为50mm±2mm的圆柱形切片；当公称最大粒径≥26.5mm时，成型直径150mm±1mm、高度160~170mm试件，试件脱模后在中间切取2个厚度为65mm±2mm的圆柱形切片。再将每个切片切成高度为2个74mm±1mm半圆形，如图T0744-3所示。切割的半圆弯曲试件，外观光滑，表面和底面平整且互相平行。
图T 0744-3   旋转压实成型试件的切片准备示意图
 (2) 按T0740拌制沥青混合料试样，或按T0701从拌和楼取沥青混合料试样；试样室内短期老化后，按T0703轮碾法成型厚度≥50mm(公称最大粒径≥26.5mm时，厚度≥75mm)试件，试件脱模后表面钻芯、切割后得到直径为150mm±1mm、厚度为50mm±2mm(公称最大粒径≥26.5mm时，厚度为65mm±2mm)圆柱形试件。最后将每个切片切 成高度为2个74mm±1mm半圆形。
 (3) 也可按T0701现场钻取直径150mm±2mm的芯样，芯样厚度应满足≥35mm(公称最大粒径≥26.5mm时，厚度≥50mm)试件，室内切割成厚度35～50mm(公称最大粒径≥26.5mm时，厚度为50～65mm)切片。最后将每个试件或切片切成高度为2个74mm±1mm半圆形 。
 3.2.2 沿每个半圆形试件的对称轴切出一个切缝，深度为15mm±1mm,宽度为1.5mm±0.1mm,如图T0744-4所示。
 
 
 
 
5
 
 
2
 
 
3
 
 
 
 
1.5±2
4


 
 
图 T 0744-4    试件切缝示意图及尺寸要求(尺寸单位：mm)
1~5-试件厚度测量位置
 
3.2.3  用游标卡尺测量每个试件两个面的高度，取平均值，精确至0.1mm; 若试件 高度不满足要求，或两个高度测量值的差大于0.5mm, 试件应废弃。用直尺测量每个试  件两个面的有效高度、切缝深度，分别取平均值，精确至0.5mm;若切缝深度不满足要求， 试件应废弃。按图T0744-4  切缝中1~5标识的大致位置，用游标卡尺测定试件厚度，取  5个测定值的平均值，精确至0.1mm;若厚度不满足要求，或5个测量值中的任何一个值 与平均值相差大于0.5mm, 则该试件应废弃。用高度块组检查切缝的缝宽，取3个测定  值的算术平均值，精确至0.05mm,缝宽不满足要求的试件应废弃。同时检查切缝中心与  半圆轴线的偏差不大于±1.5mm。
 
3.2.4     按本规程相关试验方法测定试件的空隙率、VMA 和VFA 等参数，其空隙率与 设计空隙率之差应≤±1%。
 
3.2.5      若试件制备后2d内不进行试验，在15℃以下环境中避光保存，存放时间不 宜超过14d, 且不可堆叠。存放期间，试件应水平放置于表面平整的硬玻璃板(或瓷砖) 上，防止试件发生变形。
 
3.2.6  一组试验不少于4个有效试件。
4  试验方法与步骤
4.1  将试件装入密封塑料袋中，置于已调温至25℃±0.5℃的恒温水槽或直接放入温 控箱中，保温≥4h 或恒温一夜。试件之间的距离应不小于10mm。


4.2     从温控箱取出试件(水槽中取出，应去除塑料袋),按图T  0744-2 所示，对中放置 于钢辊上，在试件与钢辊之间放上塑料片；调整试件位置，使试验加载时施加的力沿试件 径向垂直穿过试件中心，同时穿过切缝中线。
 
4.3  对试件施加接触荷载(包含压头质量)0.1kN±10N, 加载速率为0.05kN/s,并记 录接触荷载。实际施加的接触荷载应减去压条的质量。
 
4.4     在达到0.1kN 接触荷载后，立即以50mm/min±10mm/min    速率进行垂直加载。 当施加荷载突然下降，降至0.1kN 以下时，停止试验。观察裂纹发展区域。如图T0744-5    所示，若裂纹发展超出了试件中线±15°区域，则该试件数据无效。
 
图T 0744-5   裂缝发展区域
 
4.5     试件从温控箱中取出，至试验结束，计时不超过60s。
5  数据处理
5.1     绘制荷载-位移曲线，并进行函数拟合。典型曲线如图T  0744-6所示。其中第1 阶段，开始加载直至达到峰值荷载之前的曲线段，采用式(T   0744-1)进 行 拟 合 ； 第 2 阶 段 ， 荷载峰值后直至荷载下降至0.1kN的曲线段，采用式(T    0744-2)进行拟合。若试验结束 之 前 最 小 荷 载 大 于 0 ,IkN, 则应将荷载 - 位移曲线段外延至荷载0 . 1kN。
位移u(mm)
图T0744-6 记录的荷载P 与位移u 曲线


 


P₁(u)=c₁×u³+c₂×u²+c₃×u+c₄
式中：P₁(u)——  第一阶段的施加荷载，kN;
u——位 移 ，mm;    C₁、C₂、C₃、c₄——拟合系数。
 
式中：P₂(u)—— 第二阶段的施加荷载，kN;
d;、e;、f——拟合系数；
n——指数项的数量，为4。
 
(T   0744-1)
 
 
 
 
 
(T   0744-2)


 
5.2  在 图T0744-6    曲线上确定峰值荷载 Pm  和相应的位移u,   分别精确至0. 1kN 和 0.1mm;  确定荷载-位移曲线峰值后拐点及相应的斜率绝对值m、临界位移u₁, 分别精确至 0.1kN/mm   和0 . 1mm。
 


5.3      按 式(T  0744-3)数值 式中：W——断 裂 功 ，J;
u₀——最大荷载相应的位移，mm;
um        —试验结束时荷载为0. 1kN 相应的位移，mm。
 
5.4  按 式(T  0744-4)计算断裂能密度，精确至1。
 
式中：G—— 断裂能密度，J/m²;
a——试件有效高度，mm; t-—    试件厚度，mm。
 
5.5  按式(T    0744-5)计算柔性指数，精确至0.1。
 
式中：FI—— 柔性指数；
m—— 峰值后拐点处斜率绝对值，kN/mm。
 
 
 
(T   0744-3)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(T0744-4)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(T   0744-5)


 
5.6  一组试件，取各测定值的算术平均值作为试验结果，柔性指数精确至0.1。当一 组试件的柔性指数试验变异系数不满足要求时，可剔除与平均值偏差最大值，再计算剩余 测定值的变异系数。若剔除试件后有效试件少于4个，则应补充试验。


 
6  允许误差
柔性指数重复性试验的变异系数≤30%。
7  报告
7.1  试验项目名称和执行标准。
 
7.2     沥青混合料类型、密度、空隙率。
 
7.3  接样日期、试件的厚度和韧带长度。
 
7.4  试验日期，仪器设备的名称、型号及编号。
 
7.5  试验温度、加载速率；试件的切缝长度、切缝宽度、有效高度、厚度。
 
7.6     峰值荷载Pmax、位移u。的平均值和变异系数。
 
7.7     峰后拐点切线斜率m、临界位移u₁ 的平均值和变异系数。
 
7.8  柔性指数的平均值和变异系数。
 
7.9  其他需要说明的情况。
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