瀝青混合料性能的單軸軸試驗和三軸試驗

瀝青混合料性能的單軸試驗和三軸試驗介紹內(nèi)容瀝青混合料的單軸和三軸試驗概述、用途試驗設(shè)備、方法、步驟及影響因素指標(biāo)的表達形式和意義工程運用和區(qū)別瀝青混合料單軸試驗瀝青混合料單軸試驗單軸靜載蠕變試驗（介紹）單軸重復(fù)荷載試驗單軸動力試驗瀝青混合料單軸靜載蠕變實驗1.試驗概述

用于單軸試驗加載的設(shè)備和試驗方法比較簡單，一個兩端平整、平行的圓柱體試件，放在兩塊經(jīng)硬化處理的鋼質(zhì)加載板之間，一般是上板活動，下板固定，試驗機通過上板對試件提供荷載。瀝青混合料單軸試驗主要有：蠕變試驗、重復(fù)荷載試驗、動力試驗。其中，重復(fù)荷載試驗和動力試驗試驗相似，都是動載試驗。蠕變試驗對路面的實際模擬性差但其試驗方法相對簡單、概念清楚、力學(xué)模式明確，該試驗可以模擬瀝青混合料發(fā)生蠕變破壞的全過程，通過測定試驗過程中瀝青混合料的應(yīng)力、應(yīng)變得到蠕變曲線來檢驗瀝青混合料的粘性特性，通過勁度模量等參數(shù)表征瀝青混合料的高溫穩(wěn)定。重復(fù)荷載試驗克服了蠕變試驗對路面模擬性差得缺點。但控制應(yīng)力相對復(fù)雜。

瀝青混合料單軸靜載蠕變實驗2.試驗方法2.1通過對試件在軸向施加一瞬時荷載，并保持此荷載大小不變，經(jīng)過一段時間后再立即卸載，使試件恢復(fù)變形，由此可得到所謂的蠕變曲（如圖1.1）。反映加、卸載瞬時性及及試件變形全過程圖1.1：典型蠕變曲線瀝青混合料單軸靜載蠕變實驗2.2為了更直觀的反映瀝青混合料的變形特性，通常可采用蠕變勁度的倒數(shù)作為參數(shù)，稱為蠕變?nèi)崃?，用J表示。圖1.2為采用單軸蠕變試驗的、方法所測定的單家寺瀝青混合料，在三個不同的試驗溫度和荷載應(yīng)力下的蠕變?nèi)崃壳€。曲線形狀與蠕變曲線一致。圖1.2實測的蠕變?nèi)崃壳€瀝青混合料單軸靜載實驗3.1試驗設(shè)備：（1）荷載板：兩塊直徑170mm(最小160mm),厚度15mm以上的鋼制（或不銹鋼）圓板，需淬火、鍍鉻、磨光。（2）加荷系統(tǒng)：最大荷載能力最小應(yīng)為2000N,對試件應(yīng)能提供0.1Mpa的荷載（對馬歇爾試件要求約800N荷載），準(zhǔn)確至3%。（3）變形測量系統(tǒng)：可用刻度指示表或電子位移傳感器，測量范圍0-10mm分辨率不得低于0.01mm，用于測量移動版與固定板之間的距離變化。3.試驗設(shè)備及影響因素瀝青混合料單軸靜載蠕變實驗（4）恒溫系統(tǒng)：可浸沒或保持試件并在其中能進行蠕變試驗，能控制并保持溫度在40±1℃（5）數(shù)據(jù)測量、記錄系統(tǒng):各類能記錄數(shù)據(jù)的繪圖儀、電磁或數(shù)字式記錄設(shè)備，位移測量與記錄的精度不低于0.01mm。必要時應(yīng)記錄載荷。圖2.1單軸靜載蠕變試驗裝置瀝青混合料單軸靜載實驗3.3試驗步驟：A..準(zhǔn)備工作（1）制件或取樣：用靜壓法成型瀝青混合料試件。也可從輪碾機成型的板塊試件上用鉆芯機鉆取試件。試件尺寸應(yīng)符合直徑101.6mm±2.0mm，高101.6mm±2.0mm的要求。如有條件，可采用振動壓實或搓揉法成型試件(試件尺寸及成型方法應(yīng)在報告中注明)。試件的密度應(yīng)符合馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實密度100％±1．0％的要求。瀝青混合料單軸靜載實驗（2）量取尺寸：試件成型后不等完全冷卻即可脫模，用卡尺量取試件高度，若最高部位與最低部位的高度差超過2mm時試件應(yīng)作廢。用于抗壓強度試驗的試件數(shù)不得少于3個，用于抗壓回彈模量的一組試件數(shù)宜為3～6個。.將試件放置在室溫條件下24h，用卡尺在各個試件上下兩個斷面的垂直方向上正確量取試件直徑，取四個數(shù)的平均值作為試件的計算直徑(d)，準(zhǔn)確至0.1m。瀝青混合料單軸靜載實驗（3）測量指標(biāo)：測量試件密度，空隙率等各項物理指標(biāo)。（4）保溫：將試件置于規(guī)定溫度（15℃或20℃）的恒溫水槽中保溫2.5小時以上，試件間距小于10mm，壓板底座也應(yīng)同時保溫。B．單軸靜載蠕變試驗步驟（1）將下壓板底座置于試驗機升降臺座上對中，迅速取出試件放在下壓板刻線位置，加上上壓板，在兩側(cè)千分表架上安置千分尺，與下壓板相應(yīng)的位置的千分表頂桿接觸。如利用試驗機的壓力與試件變形自動測試功能時，做好相應(yīng)測試準(zhǔn)備。瀝青混合料單軸靜載實驗（2）調(diào)整試驗機，使加載頂板與壓頭中心輕輕接觸。（3）以2mm/min的速率加載至0.002Mpa進行預(yù)壓，保持1min，觀察千分表增值是否接近，若兩個千分表讀數(shù)反向或增值差異大于3倍，表明試件偏心，應(yīng)敲動球座適當(dāng)調(diào)整，至讀數(shù)大致接近，然后卸載，重新預(yù)壓。卸載至零后記錄兩個千分表原始讀數(shù)。(4)

以2mm/min的速率進行加載，直至加載至要求的應(yīng)力水平0.1Mpa,然后進行卸載，在加載同時，應(yīng)打開自動數(shù)據(jù)測量，記錄裝置，記錄數(shù)據(jù)，繪制蠕變?nèi)崃壳€。瀝青混合料單軸靜載實驗3.4實驗影響因素：除試件制備方面的因素，主要還有試驗溫度，應(yīng)力水平，預(yù)載應(yīng)力，試件高度和端面處理。（1）試驗溫度：當(dāng)其它條件不變時，試驗溫度越高，蠕變變形越大，蠕變勁度越小。（2）應(yīng)力水平：當(dāng)其他條件不變，僅應(yīng)力水平增加，蠕變勁度減小，減小幅度與瀝青品種、級配類型、試件尺寸、實驗溫度有關(guān)。（3）預(yù)載應(yīng)力：預(yù)載應(yīng)力高，相應(yīng)的蠕變勁度就大。（4）試件高度：排除采用恒溫介質(zhì)的情況，在試件高度最高不超過100mm的情況下，總趨勢是蠕變勁度隨試件增高而變大。采用恒溫介質(zhì)時實際上未改善試件瀝青混合料單軸靜載實驗端部的約束狀況或者改善不大，蠕變勁度隨試件高度增加的隨變化趨勢與完全約束的情況一致。（5）端面處理：磨光試件的蠕變勁度比未磨光的更大4.試驗指標(biāo)瀝青混合料單軸靜載實驗5.試驗工程意義（1）雖然單軸靜載蠕變試驗不能很好的對現(xiàn)場進行模擬，但是試驗方法卻是最簡單的。（2）試驗設(shè)備簡單，應(yīng)用廣泛，許多學(xué)者采用這種方法，具有豐富的試驗資料（3）通過該實驗可得出瀝青混合料最重要的試驗參數(shù)——勁度模量（4）KSLA提出了相應(yīng)的工程方法用于預(yù)估瀝青路面的車轍深度。瀝青混合料單軸靜載實驗瀝青混合料三軸剪切實驗1、概述

瀝青混合料的三軸壓縮試驗是檢驗混合料高溫穩(wěn)定性能得一種方法，在瀝青混合料性能研究中應(yīng)用越來越多。根據(jù)國內(nèi)外資料研究發(fā)現(xiàn)，確定瀝青混合料抗剪切強度的試驗方法有直接剪切試驗和三軸剪切試驗，其中三軸剪切試驗?zāi)軌蚋玫啬M路面結(jié)構(gòu)層在行車荷載作用下的剪切破壞情況，尤其是在高溫條件下，瀝青混合料的三軸剪切試驗?zāi)鼙容^有效地表征瀝青混合料的高溫抗剪切能力。瀝青混合料三軸剪切實驗2實驗設(shè)備、方法和步驟2.1適用范圍（1）本方法適用于由閉式三軸試驗儀在規(guī)定溫度及加載條件下，測定瀝青混合料的抗剪切參數(shù)，以評價瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。三軸壓縮試驗的試驗溫度為60°C，也可根據(jù)需要采取其他溫度。（2）本方法適用于直徑100mm±2.0mm、高200mm±1.5mm的圓柱試件。瀝青混合料的集料最大粒徑不大于26.5mmm。瀝青喊混合卻料三拐軸剪煙切實慌驗2.進2試驗需儀具筋與材省料技怎術(shù)要銜求（1）三址軸壓匹力儀成：主霉要由摧壓力織室、絕軸向奮加壓吧系統(tǒng)大、圍惰壓施印加系忙統(tǒng)、川數(shù)據(jù)湖采集沃和控惰制系濕統(tǒng)等冰組成編，構(gòu)栽造圖撞如圖2.滲1所示艷。三頂軸試者驗儀概可采軋取液逃體壓纏力式艷和氣屆體壓漫力式世，其泰試驗壞系統(tǒng)級應(yīng)滿煤足以壩下要摟求：三軸逗試驗煤儀可機采取歐液體偏壓力緩式和惕氣體測壓力物式，波其試湖驗系雀統(tǒng)應(yīng)饞滿足瓦以下海要求獨：A.軸向來荷載岡傳感煙器量教程為10株0K習(xí)N，分茄辨率籌為0.呢00棋1k粥N。圖2.虛1三軸慘試驗鑄儀構(gòu)匹造瀝青勝混合算料三犬軸軸尖剪切鹽實驗B.側(cè)向師壓力頓控制誦分辨彩率為1K黑Pa。C.位移干傳感默器量婦程為10飛0m啟m，分過辨率怨為0.權(quán)1m需m。D.壓力懶室溫唐度準(zhǔn)鼻確至卸試驗?zāi)憸囟取?沸°C。(2韻).烘箱急：應(yīng)隸有溫胖度調(diào)搜節(jié)器脖，控鴉溫準(zhǔn)虜確度樂至試盒驗溫輔度±1帳°C。(3吉).橡皮短膜：蒙直徑10金0m苦m，長40音0m妹m。（注液：橡該皮膜何必須何是未漂發(fā)生幕老化劉或不妨透氣寒的橡噸皮膜旗）(4展).其他鋼：溫結(jié)度計嫌、秒隙表、貧天平撞、濾膏紙等搭。2.歐3試驗畝步驟(1棚)準(zhǔn)備饒工作A.用靜堂壓法尺或振冠動法宋制作扇圓柱川體試統(tǒng)件，此試件瀝青努混合頭料三蓬軸軸室剪切嫌實驗密度念應(yīng)符頓合馬驅(qū)歇爾擋標(biāo)準(zhǔn)鹽擊實揀密度10虛0℅曬±2佛℅的要頃要求怎，試忍件尺貪寸應(yīng)倒符合皮直徑10輸0m睜m±趣2m笑m，高20筍0董mm帳±2扭.0才mm的要恰求。B.用卡粗尺測湊定試架件的呢直徑符高度企，取4個對稅稱方版向測鴿量平檔均值綿，準(zhǔn)株確至0.委1m役m。C.按本聾規(guī)程泛規(guī)定率的方驕法量臺測試浙件的稠密度材、空養(yǎng)隙率術(shù)等各冶項物挎理指咽標(biāo)。D.將試叼件置企于試玻驗溫按度±1乘°C烘溫糠箱中底保溫4h～5h。E.設(shè)定序三軸憶試驗算儀試儉驗溫挖度，全并使與壓力壞室溫陶度達程到試溪驗溫想度±1賤°C。(2柱)試驗瀝青微混合呢料三宅軸軸駐剪切置實驗A.從烘順箱中躬取出滴預(yù)熱芬的試橫件，勒裝于痕一端血密封垮的橡品皮膜免中；膽然后致將試垂件安埋放在橋三軸畢試驗振儀壓鹽力室宏的上存下壓蝦頭的勿中線更位置像，固煙定到渴上下邪壓力仍板上瓶，把互兩端印橡皮響膜翻予下，辣并用兵橡皮O形環(huán)仇將橡朽皮膜尾兩端旨密封輸于底醬部及巧頂部慕壓盤排，為蘆增加機橡皮柄膜與約壓力肯盤間熔密封負效果隸，可稈在端嶄部壓雄盤四澤周涂辜抹真徹空油懇；仔乏細清崇潔用園于密顆封的O形環(huán)蟻及其雨所有晴接觸嫩面；球密封團好三示軸室荷，將拍試件韻在壓歲力室窗內(nèi)保場溫不黃少于10喚mi跟n.B.開啟還三軸煙儀控度制和如采集少系統(tǒng)辦，施俘加設(shè)剩定的策圍壓爆。圍暮壓的鳥大小鐮與分惑級可賭以根留據(jù)路帝面的程實際項荷載丹情況慮確定獨，但支不少型于3級.瀝青摩混合澆料三齒軸軸孝剪切扇實驗C.按恒描定的飾加載板速率集施加淋軸向她荷載辯，使收得軸揮向應(yīng)概變率浸恒定椅在0.擇05歷mm顆/（mm評.m豬in）,對于滋高度15距0m傲m試件壘相當(dāng)芒于加萍載速汗度7.弊5m寶m/餃mi美n。施歸加荷這載的閱同時那讀取門軸向屠壓力備、軸志向變塑形、猶體積饒變形顛，并該控制匙實驗扔過程詞中圍女壓、名溫度焰及變抓形速黑率恒新定。D.當(dāng)軸僵向壓蝦力出鄙項峰枕值后被，停貝止試街驗，奴如不促出現(xiàn)疼峰值烘，可捧按20凝﹪應(yīng)變攔值停陽止試門驗。贏試驗勢結(jié)束傻后，為卸去市軸向拉壓力震和圍蛋壓，炭取出光試件腔，對筐試件糠外觀紡進行改描述逐記錄汪。E.按3.蕩2.敏1～3.瞎2.寬4步驟旺分別君完成走各級羞圍壓攤試驗婚。F.滋2.量6各級探圍壓糟的平周行試請驗不妄少于3個試鮮件。瀝青梯混合稻料三念軸軸御剪切寄實驗(4文)計算A.按式葵（T0巷71該8-跑1）計淚算軸幟向應(yīng)呆變ε1瀝青池混合椅料三橡軸軸繪剪切暫實驗B.按式荷（T0箏71照8-靈2）計鈔算校濾正后捏的試兵件截壓面積Aa瀝青鹿混合嚷料三漫軸軸疫剪切價實驗C.按式戶（T0價71濕8-奔3）計那算最戰(zhàn)大主叨應(yīng)力σ1瀝青睜混合寸料三井軸軸粉剪切響實驗D.計算赤抗剪排強度讀參數(shù)c、a.確定勝各級若圍壓鈔的剪翻切破細壞極跌限值σ1像ma見x1）根盡據(jù)圖TO叼71剖8-裕2軸向文應(yīng)變-最大爐主應(yīng)史力曲零線圖茂將其暈中最貼大主汁應(yīng)力σ1的最拍大值損作為享試件惡剪切飾破壞班極限晴值。2）每簽個圍誓壓需訪要進敲行3個平家行試滋驗，植取3個試浮件剪灰切破倆壞極盆限值錢得平轉(zhuǎn)均值寧作為豪圍壓己下混事合料漫得剪憶切破茫壞極弦限值σ1即ma格xb.根據(jù)朗計算限法或保作圖陣法確畜定抗哈剪強席度參看數(shù)c、。1）計噸算法數(shù)：按錘式（T0回71寒8-退4）～S式（T0看71晃8-戀8）分躍別計蓋算抗慈剪強迎度參耍數(shù)c、和信相關(guān)港系數(shù)r。相憂關(guān)系厲數(shù)r應(yīng)大諷于0.歇99劃.瀝青李混合紫料三色軸軸聚剪切揪實驗瀝青撿混合巨料三憐軸軸豪剪切謠實驗瀝青暈混合許料三崗軸軸哥剪切冷實驗瀝青若混合剝料三拳軸軸熔剪切目實驗計算夸抗剪屆強度貫按如妖下公奸式計日算：3、試飄驗總疤結(jié)及神工程旬運用本文利主要太通過兼三軸透試驗懲對瀝絡(luò)青混濫合料辰抗剪禮指標(biāo)C、φ值進有行分蝴，通閱過圍竭壓分串級測司出應(yīng)移力應(yīng)共變，床從而悲得出C、φ值，傷運用晴公式用算出紙抗剪肉強度避。瀝青狂混合溪料三銜軸軸剝剪切鍋實驗瀝青軋路面獵承受核重載假車輛桂反復(fù)余荷載槳的作裳用，言在路花面面項層內(nèi)傻產(chǎn)生觸了較供大的效剪應(yīng)廁力，花導(dǎo)致珍路面燭由于犯高溫趴抗剪桑能力奪不足擋而產(chǎn)瘡生嚴(yán)脊重車其轍，尚而高屠溫抗戀剪能厘力不驕足通仰常表旱現(xiàn)瀝烘青混漏合料志高溫內(nèi)穩(wěn)定京性不鈴足要哭從根向本上首避免牙高溫棟車轍銜，就巾須提避高瀝胞青混叛合料駝的抗驚剪能嶺力。通過逐試驗毒得到敲能反撓映材為料本描質(zhì)的壺力學(xué)緊特性盼的參具數(shù)，斤為進咐一步殊進行佳瀝青各混合驢料高近溫抗溉剪研沿究提踐供依畝據(jù)，叼由于午三軸裝試驗囑設(shè)備虧復(fù)雜暗、費貍用昂決貴，丈國內(nèi)搏進行釀系統(tǒng)弦研究頁的較歸少本辭文有功機會擠借助扯英國數(shù)進口詢的三禍軸剪確切試標(biāo)驗設(shè)巖備，錦對瀝矛青混橫合料態(tài)的抗絞剪性懶能采浩用三悼軸剪缺切試毛驗進脈行深鬧入研它究。參考判文獻：延西貌利格瀝青莫混合昆料的扇強度抵形成繞機理蹦的分技析研策究濃西跳安浸公路燦學(xué)院然學(xué)報何曉稿民補瀝青哄混凝撫土三瓜軸應(yīng)料力條句件下懂的力嫩學(xué)特忌性端長英江辯科學(xué)坐院院誦報公路掠工程同瀝青聲及瀝點青混蹄合料才試驗灶規(guī)程JT秘GE眼20氧-2鋪01挎1沈金納安勻瀝青紋及瀝漂青混幅合料吧路用么性能SH庭RP莫-A仁-4盆07，Th喪eSu謠pe盾rp胖av賤eMi丸x貌De惹si嚼gn天M巨an憐ua際l阻fo菊r隨Ne腸w棵Co明ns拼tr額uc扣ti書on延a碎nd雕O偉ve嘉rl餡ay看s,寬N.蔬R.鞋C.明US觸A,狹19油94仍.8SH慣RP稱-A半-4燃07，St石ag紐奉e補1辛Va壓li拿da育ti穗on雷o合f色th倦e萄Re匯la駝ti逼on亡sh助ip蔽B擊et求we語enAs它ph笨al煉t卡Pr振op抹er何ti志es秀a群nd察A棉sp剃ha見lt凝-Ag嚼gr區(qū)ea所teMi少x抱Pe感rf機or量ma肺nc秒e.柔N.見R.射C.趨US裹A,急19淚94唯.6(7枕)炒SH胞RP百-A塘-4勞07，Bi讓nd藝er絮C輕ha羽ra碼ct愧er床iz艱at丙io腥n驢an謝d拳Ev拒al蘆ua戚ti宿on孟V餡ol躲um漏e舉4:姐Te笨st季M腦et律ho查ds餅,N狀.C鐮.R的.U堵SA識,1炭99判4.狗5(8吊)鋒SH纏RP截-A西-4霸15蒸,P唐er異ma仇ne菌nt率D立ef過or懂ma設(shè)ti守on箭R桿es俗po頸ns爐e怨of續(xù)A項sp盯ha碰lt楚A偽gg篩re飽ga確te銹M點ix烤es們,N不.C別.R墳.U脫SA史,1袍99澆4-胳5(9網(wǎng))糕SH民RP悟-A許-3巾79唱,T蘆he遙S秧UP策ER犯PA破VE雹M怪ix刻D般es啞ig惕n悉Sy略st變em秧M線an準(zhǔn)ua緩l換ofSp豬ec好if纏ic綠at控io回ns怨,T嬸es春t串Me征th仰od眾s譯an許d插Pr垮ac悅ti室ce懸s,銹N.久C.怠R.隊US蹄