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T0772-2025层间剪切强度试验

关键字: T0772-2025层间剪切强度试验日期: 2025-10-21 9:17:55 点击 104752 次

35 层间黏结性能

T0772-2025层间剪切强度试验

1 目的与适用范围
1.1 本方法适用于使用现场钻取组合试件，室内直剪法测定层间黏结强度，以评价层间性能。
1.2 本方法也适用于室内制备组合试件，直剪法测定其层间黏结强度。
1.3 本方法适用于上部厚度≥15mm 组合试件的层间黏结强度试验。
1.4 本试验标准温度为20℃±1℃,剪切速率为50mm/min±1mm/min。
2 仪具与材料
2.1 剪切仪：结构及尺寸如图T0772-1 所示，并满足下列要求：

a) 正视图                                      b) 侧视图
图T 0772-1   剪切仪(尺寸单位：mm)
1-底座；2-试件支架；3-下剪切环；4-上剪切环；5-剪力架；6-导杆；7-支撑架；8-球形加载头；a- 上、下剪切环相对位移行程±20mm;b-上、下剪切环宽度，27.5～29mm

(1)底座和剪切架均为铝制；导杆为硬化的精密导杆，4副，均固定在底座上，剪切架、支撑架通过球衬套垂直穿过导杆。
(2)剪切环为硬化不锈钢制，上、下两个剪切环分别固定在底座、剪切架上，剪切环可更换。
(3)上、下两个剪切环剪切间隙宽度控制在2～5mm, 如图T0772-2 所示；上、下两个剪切环半径应不小于待测组合试件半径，两者之差应满足0～+1mm。

a)正视图                     b)侧视图
图T   0772-2  剪切仪剪切图示(尺寸单位：mm)
1-底座；2-下剪切环；3-组合试件；4-上剪切环；5-导杆；6-球形加载头，7-剪切架；8-导杆；9-支撑架；10-下部试件；11-组合试件层间；12-上部试件；a-上、下剪切环间隙宽度，2～5mm;b-上、下剪切环宽度，27.5～29mm
(4)对于直径150mm试件，宜配置半径75mm,76mm 剪切环各一个；对于直径148~ 150mm组合试件，剪切环半径为75mm;对于直径150～152mm组合试件，剪切环半径为 76mm。对于直径100mm 试件，宜配置半径50mm、51mm 剪切环各一个；对于直径98~ 100mm组合试件，剪切环半径为50mm;对于直径100～102mm 组合试件，剪切环半径为51mm。

2.2  压力机：可匀速施加压力，无明显振动和偏心，加载速率50mm/min±1mm/min,   最大荷载宜不小于60kN,放置剪切仪后加载行程不小于7mm。压力机配备数据记录仪，记录荷载和位移，荷载传感器量程满足测量要求，分度值不大于0.1kN;位移传感器量程不小于10mm,分度值不大于0.1mm。数据采样频率≥50Hz。
注：当量程大于被测组合试件剪切强度要求时，可采用马歇尔稳定度试验仪代替。

2.3  扩展件：铝或其他金属制，当组合试件上部高度不够时可将扩展件黏结到试件表面用以辅助试验，如图T0772-3  所示。扩展件半径应不大于上、下剪切环直径，且应不小于组合试件直径。上、下两个剪切环半径与扩展件半径之差、扩展件半径与组合试件半径之差，均应满足0～+1mm。

图T0772-3   扩展件表面刻槽示意图(尺寸单位：mm)
1-扩展件的直径与试件直径四配

2.4     温度计：量程0～50℃,分度值0.1℃。

2.5     游标卡尺：量程0～200mm,精度0.02mm。

2.6     计时器：秒表或电子计时器，最小分度值0.1s, 最大允许误差±0.10s/h。

2.7    恒温箱：能恒温20℃±1℃的空气浴恒温箱或恒温水槽。

2.8  角度尺。

2.9  黏结剂(必要时):将扩展件黏结在组合试件表面上，如快凝性环氧树脂等。

2.10   其他：砂轮机、记号笔、刮刀、塑料袋(必要时)等。
3  试验准备
3.1     按本规程T0701  钻芯法，从工程现场钻取直径为150mm±2mm  的组合试件，需要钻透下卧层。组合试件上部、下部结构层厚度应分别不小于15mm、40mm。在组合试件表面，用记号笔标记行车方向。当用于新铺沥青路面层间剪切强度验收检验时，每处取2 个组合试件，试件之间纵向距离约250mm;取样位置宜避开行车道轮迹带，且距离路肩边缘应≥500mm; 宜在路面碾压成型后 7 2h 内完成钻芯，96h 内完成试验。
注：组合试件的直径会影响试验结果。当两层的公称最大粒径均小于13mm 时，可允许采用直径 100mm±2mm   组合试件。

3.2     也可按本规程T  0703 轮碾成型法制备组合试件，然后钻取直径为150mm±2mm  的组合试件。组合试件上部、下部结构层厚度均应不小于50mm。在组合试件表面，用记号笔标记轮碾方向。一组取3个组合试件。

3.3  组合试件应完整、无开裂，侧面应光滑、平整。试件层间界面应与组合试件的纵向轴线垂直，如图T 0772-4 所示，试件层间界面倾斜度不超过5mm, 或用角度尺检查满足 90°±2°的要求。

图 T 0772-4    试件层间界面倾斜度(尺寸单位：mm)

3.4     组合试件的上部结构层厚度小于20mm 或下部结构层厚度小于60mm, 可以在组合试件厚度不足的一端粘贴一个扩展件。将组合试件端面擦拭、清洗洁净，去除灰尘、油渍等异物；必要时打磨或切割2≈3mm 使端部平整后，再擦拭、清洗洁净；在23℃±5℃条件下干燥12h±1h  后，在高度不够的一端用黏结剂将扩展件刻槽的一面粘贴到试件上，且使刻槽与标记行车方向或轮碾方向垂直。

3.5     如果现场钻芯时层间脱落，则直接记录剪切强度为0MPa。

3.6  用记号笔标记组合试件层间位置。测量组合试件的高度、层间处直径，各测量4 次取平均值，精确至0.1mm。

3.7  试验前，将组合试件置于恒温箱20℃±1℃中气浴保温不少于4h,也可放入塑料袋中置于20℃±1℃恒温水槽中保温不少于4h 。当选择其他温度时，应在报告中注明。
4  试验步骤
4.1  根据组合试件直径，选择合适直径的剪切环，固定在剪切仪上。

4.2  将组合试件安装到剪切仪上，使上部试件朝向剪切仪剪切端、下部试件朝向支撑架端；调整组合试件位置，使上部试件标记的行车方向或轮碾方向垂直向下，与荷载加载

方向平行；同时调整组合试件位置，使层间位置正好位于上、下剪切环垂直间距中间，同时检查上、下剪切环的中间垂直间距应满足2～5mm。

4.3  扣紧支撑架。操作压力机，调整压力机上压头至合适高度；将剪切仪连同组合试件一同安放在压力机上；操作压力机缓慢下降上压头，同时调整剪切仪，使其球形加载头与上压头对中、近乎接触。

4.4     启动采集仪，开始进行加载，加载速率为50mm/min±1mm/min 。当测量仪达到其行程限位或荷载出现峰值后降低至其70%以下时，停止试验，记录最大压力值及相应的位移。组合试件从温控箱拿出到完成剪切试验，时间应不超过10min。
注：试验加载过程中，确保上、下剪切环不要直接接触，否则会损伤剪切仪和压力机。

4.5  试验拉断时，读取最大拉伸荷载。观测试件边缘是否有集料破碎，并详细记录断裂位置类型，对于B类和D 类，还需要记录各部分断裂的面积百分比。
(1)A  类：试件上部；
(2)B   类：部分在上部、部分在层间；
(3)C 类：试件层间(试件上部与层间断裂，试件下部与层间断裂，层间夹层断裂);
(4)D   类：部分在层间、部分在下部；
(5)E    类：试件下部；
(6)F   类：组合试件无断裂。
5  数据处理
5.1     绘制位移-荷载曲线，如图T0772-5 所示。确定最大垂直荷载，精确至0.1kN;确定曲线上直线段的切线斜率；确定最大变形 δm,  精确至0 . 1mm。

变形(mm)
图T0772-5   直接剪切试验位移-荷载曲线

5.2  按式(T    0772-1)计算试件层间剪切强度，精确至0.01。

式中：TsBr——组合试件的层间剪切强度，MPa;
Fmax——最大垂直荷载，kN;
D—— 组合试件层间处直径，mm。

5.3  按式(T    0772-2)计算层间剪切模量，精确至0.1。

式中：SsBr——剪切模量，MPa/mm;
k——曲线上AF 直线段的切线斜率，kN/mm6

(T0772-1)

(T   0772-2)

5.4     计算图T0772-5 中 ABEF 面积作为剪切能，记为 Es, 精确至1N ·m。

5.5  计算图T0772-5中 BCDE 面积作为峰后剪切能，记为E,      精确至1N·m。

5.6  计算一组试件测定值的算术平均值作为试验结果，其中最大垂直荷载精确至
0.1kN,  最大变形精确至0 . 1mm, 层间剪切强度精确至0.01MPa, 层间剪切模量精确至 0.1MPa/mm,   剪切能、峰后剪切能精确至1N·m。

5.7  计算平均值时，仅计算A、B,C、F类及 D 类(层间断裂面积不小于75%)五类情况组合试件测定值的算术平均值。

5.8  若 C 类及D 类(层间断裂面积小于75%)两种情况下组合试件的测定值大于规范规定值，则可认为该试件剪切强度符合标准要求。
6  允许误差
6.1  层间剪切强度重复性试验允许误差为0.15MPa。

6.2     层间剪切强度再现性试验允许误差为0.26MPa。
7  报告
7.1  试验项目名称和执行标准。

7.2   工程名称、取芯桩号、位置、层位，以及结构材料信息、样品编号。

7.3  接样日期、样品描述(上、下部和夹层的材料类型，夹层材料用量，施工完成时间等)。

7.4  试验日期，仪器设备的名称、型号及编号。

7.5  试验温度，剪切速率，剪切环半径，上、下剪切环间隙宽度，是否使用扩展件或垫片。

7.6   单个组合试件的上、下部高度，层间处直径，最大垂直荷载，最大变形，剪切强度，以及层间剪切模量(可选)、剪切能(可选)、峰后剪切能(可选),并记录试件及断面破坏状况。

7.7  剪切强度平均值、层间剪切模量平均值(可选〉、剪切能平均值(可选)、峰后剪切能平均值(可选)。

7.8     其他需要说明的情况。

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