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T 0716-2011沥青混合料劈裂试验条文说明

时间:2016-12-04来源:泰鼎恒业浏览次数:

        沥青混合料的劈裂试验是对规定尺寸的圆柱体试件,通过一定宽度的圆弧形压条施加荷载,将试件劈裂直至破坏的试验。国外试验规程中,ASTM D 4123是用动载测定劲度模量(AASHT0设计指南规定以此作为设计用回弹模量);日本道路协会铺装试验法便览3-7-6则是采取静载劈裂求取间接抗拉强度,目的在于评价高温抗车辙能力及低温抗裂性能;英国、澳大利亚目前采用诺丁汉试验机冲击荷载试验小变形时的劲度模量;第18届世界道路会议则推荐用来测定抗拉强度和变形性能。可见劈裂试验在国外有两种目的:一是采用动载或冲击法求取设计参数回弹模量;二是用静载试验评价沥青混合料的性质。本试验根据国内外研究成果及试验方法编制,适用于测定破坏时的间接抗拉强度、极限拉伸应变、破坏劲度模量,也可用于求取弹性阶段的劲度模量作为设计参数使用。
        关于试件保温的仪具,鉴于目前试验中对试件基本上采用恒温水槽保温,若采用冰箱保温,试验的温度很难控制,将导致数据不准确,因此本次修订对保温的仪具去掉了原来可以采用的冰箱。另外,圆孔筛已不采用,故去掉了圆孔筛30mm的尺寸。在方法与步骤中对记录仪的走纸速度500~5000mm/min可能不合适,修改为由试验温度确定走纸速度。
        劈裂试验采用的试件通常为Φ101mnx100mm的1:1圆柱体,但美国、日本、澳大利亚等目前基本上采用Φ101.6mmx63.5mm的标准马歇尔试件,英国则采用Φ150mm的现场钻取试件,厚40~50mm。本试验法规定采用标准马歇尔试件,同时也可采用现场钻取的Φ100mm±2mm及Φ150mm±2.5mm试件,规定厚度为40mm±5mm,是参考美国标准及路面实际情况确定的。
        关于试件的加载速率,1983年试验规程规定为1mm/min;国外除采用动载试验外,静载试验时大都采用50mm/min(如日本道路协会铺装试验法便览、AASHTO T283)。第18届世界道路会议报告推荐的速率-10℃时为0.30mm/s±0.1mm/s,+25℃及+45℃时为0.85mm/s±1mm/s,即18mm/min或51mm/min,并要求试验从开始至破坏的时间不超过30s。因此本试验法规定加载速率根据试验目的或有关规定选用,并推荐采用50mm/min的标准加载速率,这样也和其他混合料试验方法的速率一致。
        但是试验目的不同,加载速率也应该不同。美国SHRP的研究表明,为许价低温性能,常用较慢的速率,以模拟气候降温的收缩应力作用的情况,如1.27mm/min(0.05in/min)。故本方法规定加载速率采用1mm/min时。此时的试验温度为-10℃。
        试验温度各国更不相同,ASTM D 4123用动载试验时采用51℃、25℃、40℃三个温度;第18届道路会议报告推荐在-10℃、25℃、40℃温度下进行,其他温度也可选用;日本规定在-10~+60℃范围内根据试验目的选用。本方法规定劈裂试验有两个目的,在什么温度下评价沥青混合料的性能应视目的而定我国幅员辽阔,各地的设计温度本身就是一个有待研究的问题。本方法推荐了相对于荷载疲劳破坏的设计参数及低温收缩开裂破坏的试验温度,可供目前试验时使用。
        劈裂试验在计算劲度模量时,必须使用泊松比µ值。它可以由测定的垂直变形及水平变形求取,这曽经是20世纪六七十年代许多国家的研究重点,经大量测定,得出了一些µ的推荐值。经近年来我国实际测定证明,仅从单个试件本身的变形测定值计算的µ往往出现异常的情况,因此本试验法规定参照英国、澳大利亚、荷兰等国家用诺丁汉试验机测定劲度模量时的µ值用于计算,这样变形只需测定套直或水手变形中的一个。但也可以由实测的垂直变形及水平变形计算,不过此时计算的µ值必须在0.2-0.5范围内,超出此范围说明变形测定很可能有误差,此时大多是水平变形不准,则可以仅采用垂直变形计算劲度模量。