小梁彎曲作業(yè)指導(dǎo)書

1、文件編號： ZY01-059-2006 作 業(yè) 指 導(dǎo) 書（瀝青混合料彎曲試驗）編寫： 日期： 審核： 日期： 批準(zhǔn)： 日期： 受控狀態(tài)： 持有者姓名： 分 發(fā) 號： 持有者部門： 江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司作業(yè)指導(dǎo)書 瀝青混合料彎曲試驗?zāi)夸? 主標(biāo)準(zhǔn)、配套設(shè)備及開展項目32 儀器設(shè)備操作規(guī)程33 檢測工作程序及樣品處置64 試驗操作過程 75 測量結(jié)果，數(shù)據(jù)處理規(guī)定116 測量不確定度報告137 原始記錄表格161試驗主要設(shè)備及開展項目主要儀器設(shè)備儀器名稱規(guī)格型號生產(chǎn)廠家測量范圍準(zhǔn)確度等級車轍成型機(jī)HLR-2北京華聯(lián)機(jī)電技術(shù)研究所/剪切試驗機(jī)/美國Interlaken30KN0.001

2、KN微機(jī)瀝青混合料材料性能試驗系統(tǒng)LMT-3長沙亞星數(shù)控技術(shù)公司/開展檢測項目項目名稱試驗方法方法來源測量范圍允許誤差范圍瀝青混合料彎曲試驗T0715-1993JTJ052-2000/2儀器設(shè)備操作規(guī)程2.1輪碾成型機(jī)車轍成型機(jī)2.2.1接通電源，電源指示燈發(fā)亮 電源指示燈 電源總開關(guān)2.2.2打開溫度儀開關(guān)，溫度儀指示燈發(fā)亮 溫度儀開關(guān) 溫度儀指示燈2.2.3調(diào)節(jié)溫度控制儀旋鈕至需要工作溫度2.2.4調(diào)節(jié)計數(shù)器至需要的壓實次數(shù) 調(diào)節(jié)計數(shù)器 調(diào)節(jié)溫度控制儀2.2.5抬起配重塊，裝上試樣，對中，按動前進(jìn)鍵，將配重移至左端2.2.6開動輪壓機(jī)2.2.7輪壓機(jī)自動停止工作后，按下后退鍵，將配重塊移至

3、右端，取下試樣 開始按鈕 卸載按鈕（后退鍵） 加載按鈕（前進(jìn)鍵）2.2.8關(guān)閉溫度儀開關(guān)2.2.9切斷電源，清理衛(wèi)生2.2剪切試驗機(jī)（SST）2.2.1接通電源2.2.2打開溫度控制箱啟動按鈕2.2.3設(shè)定溫度為-10，將預(yù)置好的小梁試件放置在溫度控制箱中保溫3小時以上2.2.4接通電腦電源 設(shè)定溫度-102.2.5進(jìn)入試驗控制程序界面2.2.6點擊HPS按鈕啟動液壓伺服系統(tǒng)2.2.7點擊低壓啟動按鈕2.2.8點擊高壓啟動按鈕2.2.9調(diào)節(jié)施加荷載的壓頭的位置2.2.10將試件從溫控箱中取出置于試驗支座上2.2.11設(shè)定試驗所采集數(shù)據(jù)的存儲位置2.2.12設(shè)定壓頭的加載速率為50mm/min2

4、.2.13點擊START按鈕開始試驗，觀測試驗曲線，當(dāng)小梁試件破壞時鎖定試驗曲線，轉(zhuǎn)換所采集數(shù)據(jù)為文本格式2.2.14打開數(shù)據(jù)文件，記錄初始位移，峰值荷載及破壞時的位移2.2.15試驗結(jié)束后取出破壞后的試件卸去高壓及低壓伺服，并關(guān)閉伺服系統(tǒng)，退出操作程序界面，關(guān)閉計算機(jī)2.2.16設(shè)置溫度控制箱溫度到50，并打開貫通吹風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)使機(jī)器運行三小時，以使試驗機(jī)保持干燥，無銹蝕2.2.17關(guān)閉溫度控制箱電源2.2.18結(jié)束試驗2.3微機(jī)瀝青混合料材料性能試驗系統(tǒng) 微機(jī)瀝青混合料材料性能試驗系統(tǒng)2.3.1裝好試件2.3.2將主機(jī)電源和數(shù)控采集儀的溫控電源打開，設(shè)置好所需溫度2.3.3打開主機(jī)“制冷”開

5、關(guān)，連接好1t的傳感器2.3.4裝好試件，按“上升“或”“下降”健調(diào)整至壓頭位置2.3.5根據(jù)電腦桌面軟件打開小梁程序，位置傳感器歸0，按“運行”命令進(jìn)行操作。2.3.6試驗結(jié)束，關(guān)閉電源3檢測工作程序及樣品處置委托送樣：接樣員判斷樣品是否接收如可接收，接收樣品并填寫委托單樣品編號樣品區(qū)下放通知單至主管處主管根據(jù)計劃下發(fā)通知單給試驗員試驗員從待檢樣品區(qū)取樣品試驗員進(jìn)行試驗檢測（未進(jìn)行完試驗放入在檢樣品區(qū)）試驗檢測完畢填寫儀器使用記錄對試驗區(qū)衛(wèi)生進(jìn)行清理剩余樣品放入已檢樣品區(qū)按規(guī)定集中處理由指定人員出具報告報告審核、批準(zhǔn)報告蓋章、發(fā)送。4試驗操作過程4.1試驗準(zhǔn)備4.1.1 設(shè)備有效性檢查：試驗

6、前先檢查車轍成型及試驗機(jī)是否在使用有效期范圍內(nèi)。如果使用有效期在范圍內(nèi)，可繼續(xù)進(jìn)行試驗；如果不在范圍內(nèi)，通知設(shè)備管理員進(jìn)行設(shè)備檢定。 成型機(jī)有效性標(biāo)識 4.1.2 儀器設(shè)備準(zhǔn)備(1) 檢查車轍成型及小梁試驗機(jī)是否正常；(2) 調(diào)平天平：將天平平放在操作臺上，看水準(zhǔn)氣泡是否居中，如果不居中，調(diào)節(jié)天平下方的角螺旋，直至水準(zhǔn)氣泡居中為止；(3) 校核天平：取一個砝碼放置在已經(jīng)清零的天平上，看天平顯示的讀數(shù)是否與砝碼的質(zhì)量一致，如果一致即可進(jìn)入下一步試驗，如果不一致要對天平進(jìn)行校核。校核方法為：接通天平電源，按下校核按鈕，將一套總質(zhì)量為5000g的砝碼迅速全部放上天平，待數(shù)據(jù)顯示為5000g即可； 調(diào)

7、平天平至水準(zhǔn)氣泡居中 校核天平 (4) 經(jīng)檢查，若試驗主檢設(shè)備能正常使用，在試驗前將設(shè)備使用記錄“使用前”一欄填寫“正常”，若試驗主檢設(shè)備不能正常使用，填寫設(shè)備維修單，通知設(shè)備管理員進(jìn)行維修。4.1.3試驗輔助用品準(zhǔn)備：車轍試驗過程中所需要的試驗輔助用品如表3所示。表3 試驗輔助用品表試驗用品名稱數(shù) 量用 途鐵鍬1把將集料樣品拌勻干凈生鐵盤3個裝取集料樣品裝混合料的生鐵盤3個裝取混合料樣品平鏟1把用于鏟料鐵鏟2把稱取集料、裝混合料標(biāo)簽3個標(biāo)識樣品手套2副防止溫度燙傷工作服1件衛(wèi)生用品當(dāng)進(jìn)行試驗時必須穿上工作服，將手套、標(biāo)簽、鐵鏟、平鏟裝入專用箱內(nèi)帶入試驗室進(jìn)行試驗，試驗完將以上工具放入工具箱帶

8、回放入員工辦公室柜子內(nèi)。鐵鍬、托盤、生鐵盤等從混合料樣品區(qū)拿取。4.1.4確定瀝青混合料試件的拌和與壓實溫度； 4.1.5在拌和現(xiàn)場或施工現(xiàn)場采集瀝青混合料試樣（如混合料溫度符合要求，可直接用于成型），如是生料需準(zhǔn)備礦料和瀝青，加熱備用，常溫瀝青混合料的礦料不加熱）；4.1.6將金屬試模置于100左右烘箱中加熱1h備用。常溫瀝青混合料用試模不加熱；4.1.7拌制瀝青混合料，混合料及各種材料的數(shù)量由1塊試件的體積按馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實密度乘以1.03的系數(shù)求算；4.1.8成型機(jī)試驗輪接地壓強(qiáng)測定：測定在60是進(jìn)行，在試驗臺上放置一塊50mm厚的鋼板，其上鋪一張毫米方格紙，上鋪一張新的復(fù)寫紙，以規(guī)定的7

9、00N荷載后試驗輪靜壓復(fù)寫紙，即可在方格紙上得出輪亞面積，并由此求得接地壓強(qiáng)。當(dāng)壓強(qiáng)不符合0.7±0.05MPa，荷載應(yīng)與適當(dāng)調(diào)整；注意：當(dāng)直接在拌和廠取拌和好的瀝青混合料樣品制作試件檢驗生產(chǎn)配合比設(shè)計或混合料生產(chǎn)質(zhì)量時，必須將混合料裝入保溫桶中，在溫度下降至成型溫度之前迅速送達(dá)實驗室制作試件，如果溫度稍有不足，可放在烘箱中稍事加熱（時間不超過30mm）后使用，不得將混合料放冷卻后二次加熱重塑制作試件，重塑制作試件的試驗結(jié)果僅供參考，不得用于評定配合比設(shè)計檢驗是否合格使用。4.2試驗步驟4.2.1成型試件：將預(yù)熱的試模從烘箱內(nèi)取出，裝上試?？蚣?，在試模中鋪一張裁好的普通紙，使底面及側(cè)

10、面均被紙格離，將拌和好的全部瀝青混合料用小鏟稍加拌和后均勻的沿試模由邊至中按順序轉(zhuǎn)圈裝入試模，中部要略高于四周，取下試?？蚣埽妙A(yù)熱的小型擊實錘有邊至中轉(zhuǎn)圈夯實一遍，整平成凸弧形，插入溫度計，待混合料稍冷至壓實溫度，在表面鋪一張裁好的普通紙，當(dāng)碾壓時先將碾壓輪預(yù)熱至100左右，然后，將盛有瀝青混合料的試模置于輪碾平臺上，輕輕放下碾壓輪，啟動輪碾機(jī)，先在一個方向碾壓2個往返，卸荷，再抬起碾壓輪，將試件調(diào)轉(zhuǎn)方向，再加相同荷載碾壓至馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度100±1%為止。試件正式壓實前，應(yīng)經(jīng)試壓，決定壓實次數(shù)，一般12個往返左右可達(dá)要求，如試件厚度為100mm時，宜按先輕后重的原則分兩層碾壓，壓實

11、成型后，揭去表面的紙，用粉筆在試件表面表明碾壓方向，將試件置試溫下冷卻，至少12小時，對聚合物改性瀝青，宜放置48小時。 在試模中鋪上紙 混合料拌均勻測定混合料溫度 混合料由邊至中裝入試模裝完表面成凸弧形并鋪一層紙 碾壓4.2.2切割試件：按試驗尺寸，在輪碾成型的拌塊狀時間表面規(guī)劃切割試件的數(shù)目，但邊緣20mm部分不得使用，切割順序，首先在與輪碾法成型的垂直的方向，沿A-A切割第一刀作為基準(zhǔn)面，在垂直的B-B方向切割第2刀，精確量取試件長度后切割C-C，使A-A及C-C切下的部分大至相等。仔細(xì)量取試件切割位置，按圖3順序碾壓方向（B-B方向）切割試件，使試件尺寸符合長250mm±2m

12、m、寬30mm±2mm、高35±2mm的要求，鋸下的試件應(yīng)按順序放在平玻璃上排列整齊，然后再切割試件的底面及表面，將切好的試件立即編號，供彎曲試驗用的試件應(yīng)用膠布貼上標(biāo)記。將完全切割好的試件放在玻璃板上，試件之間留有10mm以上的間隙，試件下墊一層濾紙，并經(jīng)常挪動位置，使其完全風(fēng)干。需急用時，用電風(fēng)扇吹干，每隔1h-2h，挪動試件一次，讓試件加速風(fēng)干，風(fēng)干時間不小于24h。4.2.3試驗（SST）：把試件置于15±0.5恒溫箱中3h以上（評價瀝青混合料低溫性能采用溫度為-10±0.5），使試件內(nèi)部溫度達(dá)到要求的試驗溫度±0.5，保溫時將試件放在

13、支起的平板玻璃上，使試件之間的距離應(yīng)不小于10mm。將試驗機(jī)梁式試件支座準(zhǔn)確安放好，測定支點間距為200mm±0.5mm，使上壓頭與下壓頭保持平行，并兩側(cè)等距離，然后將位置固定住。啟動計算機(jī)進(jìn)入彎曲測定程序，打開hps,啟動低壓和高壓按鈕，將試件從恒溫箱中取出，立即對稱安放在支座上，試件上下方向應(yīng)與試件成型時方向一致，輸入編號后按開始按鈕，進(jìn)行彎曲試驗和數(shù)據(jù)采集，采集到數(shù)據(jù)后進(jìn)行記錄，試驗完成后進(jìn)行卸載，設(shè)置溫度到40，使機(jī)器運行三小時，然后關(guān)掉試驗機(jī)，切斷電源。4.2.4試驗（微機(jī)瀝青混合料材料性能試驗系統(tǒng)）：把試件置于15±0.5恒溫箱中3h以上（評價瀝青混合料低溫性能

14、采用溫度為-10±0.5），使試件內(nèi)部溫度達(dá)到要求的試驗溫度±0.5，保溫時將試件放在支起的平板玻璃上，使試件之間的距離應(yīng)不小于10mm。將試驗機(jī)梁式試件支座準(zhǔn)確安放好，測定支點間距為200mm±0.5mm，安裝調(diào)整好位移傳感器，將試件放置在固定的架子上，打開小梁試驗操作系統(tǒng)，選擇1t的傳感器，設(shè)置好運行速度50mm/min，清零并按“運行”健，儀器自動記錄和保存數(shù)據(jù)，試驗結(jié)束關(guān)閉電源。 安裝位移傳感器 進(jìn)行試驗5數(shù)據(jù)處理5.1計算公式：按式(1)、(2)及(3)計算試件破壞時的抗彎拉強(qiáng)度RB、破壞時的梁底最大彎拉應(yīng)變eB及破壞時的彎曲勁度模量SB。 (1) (2

15、) (3)式中：RB試件破壞時的抗彎拉強(qiáng)度，MPa； eB試件破壞時的最大彎拉應(yīng)變； SB試件破壞時的彎曲勁度模量，MPa； b跨中斷面試件的寬度，mm； h跨中斷面試件的高度，mm； L試件的跨徑，mm； PB試件破壞時的最大荷載，N； d試件破壞時的跨中找度，mm。 注：計算時小梁的自重影響略去不計，故本方法不適用于試驗溫度高于30的情況。5.2精確度和允許誤差當(dāng)一組測定值中某個數(shù)據(jù)與平均值之差大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時，該測定值應(yīng)予舍棄，并以其余測定值的平均值作為試驗結(jié)果。當(dāng)試驗數(shù)目n為3、4、5、6個時，k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。5.3有效數(shù)字5.3.1（末）的概念：所

16、謂（末）指的是任何一個數(shù)最末一位數(shù)字對應(yīng)的單位量值。5.3.2有效數(shù)字：任何一個數(shù)通過位數(shù)截取都可得到一個近似數(shù)，該近似數(shù)的絕對誤差的模小于0.5（末）時，從左邊第一個非零數(shù)字算起，直到最末尾為止的所有數(shù)字。5.4近似數(shù)運算：5.4.1加、減運算：參加加減運算時以各數(shù)中（末）最大的數(shù)為準(zhǔn)，其余的數(shù)均比它多保留一位，多余位數(shù)舍去。計算結(jié)果的（末）應(yīng)與參與運算的數(shù)中（末）最大的那個數(shù)相同。若計算尚需參與下一步運算，則可多保留一位。例如：18.3+1.4546+0.876=18.3+1.45+0.88=20.6320.6如是最后計算結(jié)果，取20.6若尚需參與下一步運算，取20.635.4.2乘、除運

17、算參與數(shù)的乘除運算時，以有效數(shù)字最少的數(shù)為準(zhǔn)，其余的數(shù)均較之多保留一位，。運算結(jié)果（積或商）的有效數(shù)字位數(shù)，應(yīng)與參與運算的數(shù)中有效數(shù)字位數(shù)最少的那個數(shù)相同。若計算結(jié)果尚需參與下一步運算，則有效數(shù)字可多取一位。例如： 1.1m×0.3268 m×0.10300 m =1.1 m×0.327 m×0.103 m =0.0370 m20.037 m2運算結(jié)果為0.037 m2。若需參與下一步運算，則取0.0370 m2。5.4.3數(shù)字修約確定數(shù)字的修約間隔k（1、2、5）和有效數(shù)字位數(shù)后按下列方法進(jìn)行：修約間隔整數(shù)倍數(shù)的一系列（修約數(shù)的上一個至下一個即可）數(shù)中

18、，最接近擬修約數(shù)的數(shù)則為修約數(shù)。如1.150001按0.1修約間隔（0.1表明k=1，及1位小數(shù)），相臨修約數(shù)有：1.2、1.1，兩數(shù)中1.2最接近1.150001,故1.2為修約數(shù)；如果修約間隔整數(shù)倍數(shù)的一系列數(shù)中，有連續(xù)兩個數(shù)同等地接近擬修約數(shù)，則兩個數(shù)中只有為修約間隔偶數(shù)倍的數(shù)才是修約數(shù)。6測量不確定度的報告6.1建立數(shù)學(xué)模型依據(jù)JTJ052-2000«公路工程瀝青和瀝青混合料試驗規(guī)程»建立數(shù)學(xué)模型 式中： RB試件破壞時的抗彎拉強(qiáng)度，MPa； b跨中斷面試件的寬度，mm； h跨中斷面試件的高度，mm； L試件的跨徑，mm； PB試件破壞時的最大荷載，N； d試件破壞

19、時的跨中撓度，mm。 SB試件破壞時的彎曲勁度模量，MPa；6.2測量最佳值 PB1=1092.3N；PB2=1135.3N；PB3=1294.0N；PB4=1241.9N；PB5=1159.7N ；PB6=1241.9N P平均=1194.2N d1=0.415mm d2=0.4395mm d3=0.2929mm d4=0.4394mm d5=0.4685mmd6=0.3418mm d平均=0.3418mmb1=30.5mm; b2=30.4mm; b3=30.5mm; b4=30.6mm; b5=30.1mm; b6=30.2mm; b=30.4mmh1=35.1mm; h2=35.2mm

20、; h3=35.3mm; h4=35.3mm; h5=35.4mm; h6=35.7mm; h平均=35.3mmL1=200.5mm; L2=200.8mm; L3=200.9mm; L4=200.5mm; L5=200.4mm; L6=200.6mm; L平均=200.6mm 則： SB =5272Mpa 6.3方差與靈敏系數(shù)6.3.1方差：根據(jù)前面已建立的數(shù)學(xué)模型得 u C2(SB)=(SB/P)2u2(P)+( SB /d)2u2(d)+ ( SB /b)2u2(b) + ( SB /h)2u2(h) + ( SB /L)2u2(L)6.3.2靈敏系數(shù)： Ci=f/xi 即： C1=C(

21、P)= (SB /P) =4.415 C2=C(d)= SB /d =-15424 C3=C(b)= SB /b =-173.4C4=C(h)= SB /h =-448C5=C(L)= SB /L =78.8436.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算6.4.1試驗機(jī)荷載讀數(shù)PB的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (PB)u(PB)= (bmax-bmin)/2k=43.1 試驗機(jī)精確度為±0.0001 均勻分布,包含因子 k=31/2 則： u(P0)=0.000066.4.2 被測試件截面邊長b的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(b) u(b)= (bmax-bmin)/2k=0.1446.4.3 被測試件截面邊長h的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(b) u(h)= (hmax-hmin)/2k=0.1736.4.