一、产品概述

TD747—A型沥青混合料低温性能试验机（半圆弯曲法）是鬼谷子论坛资料库手机版专为2025新标准沥青混合料低温性能试验设计的高精度智能化设备。本机采用步进电机技术（精准控制加载过程）、进口制冷机组（稳定控温）、高灵敏度传感器技术（位移/压力/温度实时监测）及计算机数据采集与处理系统（自动化分析与图表输出），可全自动完成温度梯度控制、加载速率调节及力学参数测定，精准获取破断温度、破坏强度、温度应力曲线斜率及转折点温度等关键指标，测试性能达到国际先进水平。

二、主要用途与适用范围

2.1用途

用于通过半圆弯曲法测定沥青混合料的断裂韧性，评价其在低温环境下的抗裂性能，为沥青混合料配合比设计、路面低温开裂预防及施工质量控制提供科学依据。

2.2适用范围

•试件类型：半圆弯曲试件（标准尺寸：Φ150mm×高74mm×厚30~50mm，厚度需统一）。

•适用材料：公称最大粒径不大于31.5mm的沥青混合料（如AC、SMA、OGFC等常规级配）。

•标准试验条件：温度-10℃±0.5℃（可扩展至-20℃~30℃），加载速率0.5mm/min±0.05mm/min（可调范围0.002~10mm/min）。

三、主要技术指标

四、仪具与材料（配套要求）

4.1核心仪器

•TD747—A型试验机主机：含加载装置（≥30kN加载能力）、钢辊支撑系统（试件定位）、位移/压力/温度传感器。

•环境箱（控温箱）：控温范围-20~30℃±0.5℃，容量≥4个试件，内置温度传感器（精度±0.2℃）。

•微机系统：联想台式机（Windows XP）+专用软件（数据采集频率≥50Hz，支持荷载-变形曲线分析）。

4.2辅助材料与工具

•塑料片：聚四氟乙烯材质，长度略大于试件厚度，宽约40mm（隔离试件与钢辊，减少摩擦）。

•切割设备：实验室金刚石锯片切割机（或路面切割机），配淋水冷却装置，切割厚度≥试件厚度；专用切缝机（切缝宽度1.5mm±0.2mm，深度15mm±0.2mm）。

•校准工具：高精度高度块（1.20~1.60mm，精度±0.01mm）、游标卡尺（测量试件尺寸）、钢直尺、塑料袋（试件临时存放）。

五、试验原理与方法

5.1试验原理

通过将半圆弯曲试件（中部预制切缝）置于低温环境（如-10℃±0.5℃）中保温，模拟沥青混合料的低温收缩状态；随后以恒定速率施加垂直集中荷载，直至试件沿切缝根部断裂。记录加载过程的荷载-变形曲线，结合断裂时的力学参数（最大荷载、变形量、温度等），计算断裂强度、拉应变及断裂韧性，定量评价其低温抗裂性能。

5.2核心方法

采用半圆弯曲法（SBT）：试件为半圆形，加载时力作用线通过试件中心及切缝中线，模拟路面层间收缩拉应力集中状态。

六、使用前准备

6.1试验机检查

1.机械部分：检查主机加载框架、钢辊支撑、位移传感器连接是否稳固，试件定位装置是否灵活。

2.环境箱：确认制冷机组运行正常，温度传感器校准有效（偏差≤0.2℃），箱内清洁无杂物。

3.传感器与微机：启动微机及专用软件，检查温度、压力、位移三通道数据采集是否正常（数值跳变≤±0.5%FS），软件界面显示清晰。

4.电源：确保380V三相四线制电源连接可靠，接地保护正常。

6.2试件准备

1.制备要求：按《T0744—2011沥青混合料半圆弯曲试验方法》制作半圆弯曲试件，一组不少于4个有效试件，试件直径150mm，高74mm，厚度统一为30~50mm（建议固定为30mm或40mm），中部预制切缝（深度15mm±0.2mm，宽度1.5mm±0.2mm）。

2.保温处理：将试件与聚四氟乙烯塑料片（尺寸略大于试件厚度，宽约40mm）一同放入环境箱，控温至-10℃±0.5℃并保温≥4h。

•温度验证：在环境箱内放置相同尺寸已测试件，中部贴温度传感器，实时监测内部温度，确保试件整体达到试验温度（偏差≤0.5℃）。

•特殊情形：若试件数量超过环境箱容量，可将多余试件装入密封塑料袋，置于-10℃±0.5℃恒温水槽或温控箱中保温（试件间距≥10mm）。

七、操作步骤

7.1启动与参数设置

1.开机顺序：先启动环境箱制冷系统（设定目标温度-10℃±0.5℃），待温度稳定（保温≥4h）；再开启主机电源及微机系统，登录专用软件。

2.软件设置：进入主界面，输入试件信息（编号、类型、制备日期等），设置试验参数：

•试验温度：-10℃±0.5℃（或自定义温度）；

•加载速率：0.5mm/min±0.05mm/min（或根据需求选择0.002~10mm/min）；

•温度冷却速度（若需预冷阶段）：从5℃/h、10℃/h、15℃/h、30℃/h中选择。

7.2试件安装与定位

1.取出试件：保温完成后，从环境箱中取出试件（及塑料片），若使用恒温水槽/温控箱保温，需先去除塑料袋。

2.放置试件：将试件对中放置于主机钢辊上（两支撑钢辊间距固定），在试件与钢辊接触面之间垫入聚四氟乙烯塑料片（避免直接摩擦）。

3.调整位置：通过微调装置确保加载时施加的力严格沿试件径向垂直穿过中心及切缝中线（可通过目视或辅助对中工具校准）。

7.3接触荷载施加

1.初始加载：启动加载系统，以0.05kN/s速率施加初始接触荷载（包含压头质量），目标值为0.1kN±20N（实际计算时需扣除塑料片/压条质量）。

2.荷载确认：记录稳定后的接触荷载值，确保加载头与试件接触良好（位移传感器显示初始变形量接近0）。

7.4正式加载与断裂监测

1.垂直加载：达到0.1kN接触荷载后，立即切换至设定加载速率（如0.5mm/min），开始垂直加载。

2.断裂判定：实时观察软件界面中的荷载-变形曲线，当荷载突然下降至0.1kN以下时，系统自动停止加载（或手动终止）。

3.裂纹检查：观察试件裂纹发展区域，若裂纹扩展方向超出试件中线±15°范围（见图T0747-2），则判定该试件数据无效，需重新试验。

7.5试验结束与数据保存

1.数据记录：系统自动记录最大荷载、断裂位移、破断温度等关键参数，并生成温度应力曲线（含斜率、转折点温度）。

2.结果保存：在微机软件中保存试验数据（建议命名规则：试件编号+日期），打印或导出曲线图表及计算结果。

3.关机清理：关闭加载系统，取出断裂试件（清理钢辊及支撑座残留碎屑），关闭环境箱及主机电源。

八、数据处理与结果计算

8.1关键参数提取

•最大荷载（P_max）：荷载-变形曲线中的峰值荷载（精确至1N）。

•断裂变形量（δ）：最大荷载对应的位移值（精确至0.01mm）。

•破断温度（T_b）：试件断裂瞬间的环境箱温度（由温度传感器实时记录）。

•温度应力曲线：通过软件自动生成，提取斜率（应力-温度关系）及转折点温度（应力突变点）。

（注：软件通常自动完成上述计算，用户只需确认输入参数正确。）

8.3结果评定

•一组试件的断裂韧性取算术平均值（精确至0.1），变异系数（CV）≤30%为有效；若CV超限，剔除偏差最大值后重新计算，有效试件数不得少于4个。

九、注意事项与维护保养

9.1注意事项

•试件必须严格保温至目标温度（≥4h），否则测试结果无效。

•加载过程中严禁触碰试件或调整位置，避免外力干扰。

•环境箱温度传感器需定期校准（建议每半年一次），确保控温精度。

•制冷系统运行时避免频繁开关机，以防压缩机损坏。

9.2维护保养

•日常维护：试验后清理主机表面碎屑，检查位移传感器与加载头连接是否松动；环境箱内定期除霜（若结霜影响保温性能）。

•定期校准：每半年对压力传感器、位移传感器、温度传感器进行计量校准（送专业机构或使用标准砝码/温度计验证）。

•长期存放：若长期不用，需排空制冷系统冷却液，切断电源，主机覆盖防尘罩。

十、故障排除

十一、报告模板（参考）

1.试验项目名称与执行标准：半圆弯曲法沥青混合料低温性能试验（T0744—2011）。

2.试件信息：沥青混合料类型、密度、最大相对密度、空隙率、公称最大粒径。

3.试验条件：接样日期、试件厚度/半径、试验日期、仪器型号（TD747—A）、试验温度（-10℃±0.5℃）、加载速率（0.5mm/min±0.05mm/min）。

4.测试结果：断裂强度、最大拉应变的平均值与变异系数；断裂韧性的平均值与变异系数。

5.其他说明：试验异常情况（如试件无效原因、环境异常等）。