T0627-2011 瀝青彎曲蠕變勁度試驗儀 彎曲梁流變儀 旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱T0627-2011 瀝青彎曲蠕變勁度試驗(彎曲梁流變儀法)
1.1本方法用彎曲梁流變儀測定瀝青的彎曲蠕變勁度和m值。測量的彎曲蠕變勁度范圍為20~1 000MPa。
1.2 本方法適用于原樣瀝青、壓力老化后的瀝青和薄膜烘箱(或旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱)后的老化瀝青。
1.3 根據(jù)本方法進(jìn)行試驗時,若試件的形變大于4mm或小于0.08mm時,試驗結(jié)果無效。
2 儀具與材料技術(shù)要求
2.1 彎曲梁流變儀試驗系統(tǒng)
由以下幾部分組成:
2.1.1 帶有試件支架的加載框。
2.1.2 將試件保持在試驗溫度下并提供浮力以抵消試件重力的恒溫浴。
2.1.3 計算機控制和數(shù)搪自動采集系統(tǒng)元件。
2.1.4 試樣梁模具。
2.1.5 檢量和校正系統(tǒng)的梁。
2.2 試驗系統(tǒng)基本技術(shù)要求和參數(shù)
2.2.1 加載框:由一套試件支架、加載軸、荷載傳感器、荷載凋零裝置、加載裝置及位移測量傳感器等組成。示意圖如圖T 0627-1所示。
1-溫度傳感器;2-瀝青試件;3-控制與數(shù)據(jù)采集;4-位移傳感器;5-加載軸;6-空氣軸承;7-荷載傳感器;8-水槽;9-試件支架
2.2.2 加載系統(tǒng):能向試件施加35mN ±5mN 的接觸荷載,試驗過程中將試驗荷載保持在980mN±50mN 以內(nèi)。技術(shù)要求如下:
1)加載系統(tǒng)要求:試驗荷載的升壓時間應(yīng)不少于 5s。開始試驗時系統(tǒng)在0.5 ~ 5s 內(nèi)將接觸荷載從35mN±5mN增加到初始試驗荷載980mN±50mN,此時試驗荷載應(yīng)穩(wěn)定在平均試驗荷載±50mN之內(nèi),之后穩(wěn)定在平均試驗荷載 ±10mN。
2)加載軸:帶有半徑為 6.3mm ±1.3mm球形接觸點。
3)荷載傳感器:用來測量初始接觸荷載和試驗荷載。zui小量程應(yīng)不小于2.00N,分辨率不小于2.5mN。
4)線性差動式位移傳感器(LVDT):量程不小于6㎜. 分辨率不小于 2.5μm。
5)試件支架:接觸半徑為 3.0㎜ ± 0.3㎜由不銹鋼或其他防腐蝕金屬制成的支架。
2.2.3 溫度傳感器:測量范圍為0~ - 36℃,至 ± 0.1℃。
2.2.4 恒溫浴:在- 36 ~0℃范圍能將浴內(nèi)各點溫度保持在試驗溫度 ± 0.1℃。
2.2.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分辨率:zui小荷載2.5mN,zui小形變?yōu)?/span> 2.5μm和zui小恒溫浴內(nèi)溫度變化為 ± 0.1℃。當(dāng)接觸荷載轉(zhuǎn)換到試驗荷載信號被激活時,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將及時感受該點。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將記錄在8.0s、15.0s、30.0s、60.0s、120.0s 和240.0s 的荷載和形變。
2.2.6 試件模具:材料為鋁板或不銹鋼(也可用硅橡膠)。模具內(nèi)部尺寸為:長127㎜ ± 2.0㎜、厚6.35㎜ ± 0.05㎜、寬12.70㎜±0.05㎜。圖T 0627 -2為試件成型示意圖。
2.2.7 不銹鋼(厚)梁:長 l27㎜± 2. 0㎜、寬 12.7㎜±0.l㎜、厚 6.4㎜±0.1㎜;不銹鋼(薄)梁:長 l27㎜± 0.5㎜、寬12.7㎜±0.1㎜、厚1.0 ~l.6㎜。
2.2.8 標(biāo)準(zhǔn)砝碼:通常需要4 個,每個質(zhì)量100.0g ±0.2g,用于BBR荷載傳感器的標(biāo)定。
2.2.9 標(biāo)準(zhǔn)溫度計:分度值0.1℃的浸入式玻璃液體溫度計,用于檢查溫度傳感器的溫度。
2.2.10 塑料片:厚度為 0.08 ~ 0.15㎜的干凈塑料片. 塑料片不會因熱瀝青的作用而變形。
2.2.11 丙三醇一滑石粉混合物:用作金屬模具內(nèi)端面上的隔離劑。可用20%的丙三醇和80%的滑石粉。
2.2.12 恒溫浴液體:不被瀝青吸附及不影響瀝青性質(zhì)的溶液。液體在試驗溫度下的相對密度應(yīng)不超過 1.05,合適的液體包括乙醇、甲醇、穩(wěn)定的異丙醇、丙三酵一甲醇-水的混合液(例如:60%的丙三醇,15%的甲醇,25%的水),也可使用其他試劑,但不得使用硅酮或含有硅酮類的混合物。
3 方法與步驟
3.1 準(zhǔn)備工作
3.1.1 按操作說明書打開軟件、加載和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
3.1.2 選擇試驗溫度并將浴液的溫度調(diào)節(jié)到所選溫度。試驗前將溫度恒溫到試驗溫度 ± 0.1℃。
3.1.3 打開空氣軸承,用荷載調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)加載鈾,使它在垂直路徑約中間點處自由漂浮。
3.1.4 調(diào)節(jié)負(fù)載設(shè)置:將厚6.4㎜的不銹鋼梁放在支架上,調(diào)節(jié)相關(guān)按鈕,使接觸荷載達(dá)到35mN±10mN,相應(yīng)的初始試驗荷載應(yīng)為 980mN±50mN。
3. 1.5系統(tǒng)檢查:在每次進(jìn)行試驗前,將厚度為 1.0 ~ 1.6㎜的不銹鋼(薄)梁放在樣品支架上,按程序要求操作測定薄梁模量,模量值應(yīng)在薄梁模量的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。
3.1.6 溫度傳感器的檢查:當(dāng)試驗溫度改變時. 用標(biāo)準(zhǔn)溫度計顯示的溫度與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示的溫度進(jìn)行比較,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示的濕度與標(biāo)準(zhǔn)溫度計顯示的溫度差應(yīng)該在 ±0. 1℃內(nèi)。
3.2 試件制備
3.2.1 金屬模具的準(zhǔn)備
將模具清理干凈,在模具的3個長金屬部分的內(nèi)表面涂一層石油基潤滑脂,用潤滑脂將塑料片平粘到金屬上。
1)將塑料片放在金屬表面,用手指擠壓塑料片,靠摩擦力將塑料片壓在金屬表面上。
2)在兩個端件的內(nèi)表面涂一層丙三醇和滑石粉的混合物,以防止瀝青粘到金屬端件上。
3)按圖T 0627-2安裝模具。用O形橡膠環(huán)將模件緊緊捆在一起。檢查模具,用力將塑料片向金屬表面壓,以擠出氣泡。
4)安裝結(jié)束后,將模具放在室溫下等待澆注瀝青。
3.2.2 試件的制備
1)桉本規(guī)程T 0602 的方法準(zhǔn)備試樣。將瀝青在烘箱中加熱,直到瀝青充分流動,成為容易澆注的狀態(tài)。
2)澆注試件(金屬模):模具放在室溫下,將瀝青從模具的一端向另一端來問澆注,使瀝青略高出模具。傾倒時使盛樣容器距模具頂端20 ~ 30mm,以單一路徑向另一端澆注瀝青,將倒?jié)M瀝青的模具在室溫下冷卻45 ~ 60min ,冷卻到室溫后,用熱刀切掉并切平冷卻后高出模具頂端的瀝青樣品。
3.2.3 試件的存放和脫模
1)試驗前將模具中的試件置于室溫下,試件澆注完后應(yīng)在4h內(nèi)完成試驗。
2)在脫模前,將含試件的金屬模放在冷卻室或水浴中冷卻,保證試件在脫模時不變形。冷卻溫度宜采用 -5℃±5℃,冷卻時間為5 ~ l0min。
3)當(dāng)模具內(nèi)試件已達(dá)到脫模條件時,宜立即拆掉金屬模具將試件移出。為了避免試件變形,應(yīng)將塑料片和側(cè)模從試件上滑動脫模。
注:在脫模過程中,小心拿好試件不要使試件變形。變形的試件將會影響測得的勁度和m值。
3.3 試驗步驟
3.3.1 試件脫模后,立即將試件放入達(dá)到試驗溫度的恒溫浴巾,恒溫保持60min ±5min后,將試件安放在支架上,保持恒溫浴溫度在試驗溫度±0.1℃內(nèi)。
3.3.2 將試件資料、試驗荷載、試驗溫度等有關(guān)信息輸入到計算機中。
3.3.3 向試件手動施加一個35mN ±l0mN 的接觸荷載,施加荷載時間不能大于l0s,且保證試件和荷載頭之間的接觸;。
3.3.4 激活自動試驗系統(tǒng),加載過程為:
1)在 1s ± 0. 1s 內(nèi)施加980mN± 50mN的初始荷載。
2)將荷載減少到35mN ± l0mN. 維持20s ± 1s。
3)施加試驗荷載980mN ±50mN,維持時間為 240s。計算機將從0.5s起,以 0.5s時間間隔自動記錄并計算荷載及形變值。
4)卸去試驗荷載并返回到35mN ±l0mN的接觸荷載。
5)從支架上移走試件進(jìn)行下一個試驗。
4 報告
4.1 接試驗要求,報告包括下列內(nèi)容:
1)試件編號、項目編號。
2)試驗日期。
3)試件寬度、厚度,準(zhǔn)確至0.0l㎜
4)試驗溫度,準(zhǔn)確至0.1℃。
5)施加試驗荷載的時間(h,min)。
6)試驗過程中的zui高溫度、zui低溫度,準(zhǔn)確至0.1℃。
7)試驗過程中記錄的zui大荷載、zui小荷載,準(zhǔn)確至lmN。
4.2 對8.0s、15.0s、30.0s、60.0s、120.0s 和240.0s時間報告下列試驗結(jié)果:
1)施加荷載的時間. 準(zhǔn)確至0.1s.
2)試驗荷載,準(zhǔn)確至 lmN:
3)試件的形變量,用mm表示,準(zhǔn)確至 1 μm。
4)測量得到的勁度模量,用 MPa表示,取3 位有效數(shù)字。
5)m值. 準(zhǔn)確至0.001。
5 允許誤差
5.1 重復(fù)性試驗兩個結(jié)果的差值(用平均值的百分?jǐn)?shù)表示)應(yīng)不超過表T 0627-l的重復(fù)性允許誤差值。
5.2 再現(xiàn)性試驗兩個結(jié)果的差值(用平均值的百分?jǐn)?shù)表示)應(yīng)不超過表T 0627-1的再現(xiàn)性允許誤差值。
表T 0627-1 重復(fù)性和再現(xiàn)性允許誤差值
條件 | 兩個試驗結(jié)果的允許誤差(%) |
重復(fù)性 | 蠕變勁度(MPa) | 7.2 |
m值 | 2.9 |
再現(xiàn)性 | 蠕變勁度(MPa) | 17.8 |
m值 | 6.8 |
條文說明
本試驗方法參考ASTM D 6648-0l 及AASHTO T 313-09 方法,結(jié)合國內(nèi)多年來的使用情況編寫。操作者在使用彎曲梁流變儀前需仔細(xì)閱讀 所提供的儀器設(shè)備說明書,詳細(xì)的操作步驟可按儀器說明書進(jìn)行。T0627-2011 瀝青彎曲蠕變勁度試驗儀 彎曲梁流變儀 旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱