一、产品概述
TD748—A型沥青混合料低温性能试验(TSRST法)是鬼谷子论坛资料库手机版针对《T0748—2025沥青混合料低温性能试验(TSRST法)》新标准研发的高精度智能化试验设备。本设备专为测定沥青混合料在匀速降温过程中的断裂温度与断裂强度而设计,通过模拟实际低温环境下的约束收缩行为,精准评估混合料的低温抗裂性能,为道路工程材料质量控制与耐久性设计提供关键数据支撑。
核心技术特点:
1.高精度步进电机加载系统:采用先进步进电机技术,实现轴向拉伸分辨率0.05μm的精准控制,确保试件收缩变形(接近2μm时)被即时拉回初始高度,严格维持试验全程试件高度恒定。
2.进口制冷机组控温系统:配备高稳定性进口压缩机制冷模块,控温范围-40~+30℃,控温精度±0.5℃,变温速率精准控制在-10℃/h±1℃/h(符合标准要求),保障降温过程的线性与可靠性。
3.多参数高灵敏度监测:集成位移(铟钢棒传感器,量程±2.5mm,精度±0.5μm,分辨率0.1μm)、荷载(量程≥25kN,分辨率1N,精度±10N)、温度(量程+30~-40℃,分辨率0.1℃,精度±0.3℃)三合一实时监测系统,数据采样频率≥60Hz,全面捕捉试验动态。
4.智能数据采集与分析:配套计算机数据采集软件,自动记录荷载、位移、温度等参数,实时生成温度应力-温度曲线,支持断裂强度(最大温度应力)与断裂温度(对应峰值温度)的自动判定,并输出标准化试验报告。
二、适用标准与试验目的
2.1适用标准
本设备严格遵循《T0748—2025沥青混合料低温性能试验(TSRST法)》技术要求,适用于匀速降温条件下沥青混合料断裂温度与断裂强度的测定,用于评价混合料在低温环境中的抗裂性能。
2.2试验目的
通过模拟沥青混合料在低温环境中因温度下降产生的收缩约束应力,测定其在匀速降温(-10℃/h±1℃/h)过程中首次出现断裂时的温度(断裂温度)及对应的最大约束应力(断裂强度),为沥青混合料配合比设计、施工温度控制及耐久性评估提供科学依据。
三、主要技术参数
项目 | 技术指标 |
控温范围 | -40℃~+30℃ |
控温精度 | ±0.5℃ |
降温速率 | -10℃/h±1℃/h(标准要求) |
加载能力 | ≥30kN |
轴向拉伸分辨率 | 0.05μm |
位移测量量程 | ±2.5mm |
位移测量精度 | ±0.5μm |
位移测量分辨率 | 0.1μm |
荷载测量量程 | ≥25kN |
荷载测量分辨率 | 1N |
荷载测量精度 | ±10N |
温度传感器精度 | ±0.3℃(量程+30~-40℃,分辨率0.1℃) |
数据采集频率 | ≥60Hz |
试件尺寸兼容性 | 圆柱体/棱柱体(详见表T0748-1:公称最大粒径≤9.5mm时,棱柱体40×40×160mm;13.2~19mm时,50×50×160mm;≥26.5mm时,60×60×160mm) |
四、仪器组成与结构
本设备主要由以下核心部件构成(参考图T0748-1/图T0748-2):
•加载装置:含步进电机驱动的齿轮箱(图T0748-1中8),通过万向接头(5)与试件连接,实现轴向拉伸且避免径向力干扰;加载能力≥30kN,分辨率0.05μm。
•变形测量系统:内置/外置铟钢棒位移传感器(直径6mm±1mm,长度210mm±5mm),量程±2.5mm,精度±0.5μm,实时监测试件收缩变形。
•荷载测量系统:高精度荷载传感器(1或2),量程≥25kN,分辨率1N,精度±10N。
•温度控制系统:进口制冷机组与环境箱(10或整体式箱体),控温范围-40~+30℃,精度±0.5℃,内置温度传感器(8或3)监测试件内部温度。
•数据采集与处理系统:连接荷载、位移、温度传感器,采样频率≥60Hz,通过计算机软件实时显示并存储数据,自动生成温度应力-温度曲线及试验报告。
五、试验准备
5.1试验仪标定
•标定周期:新设备启用前或每12个月至少标定一次。
•标定工具:采用标准标定梁(钢或铝制矩形棱柱体梁,需附热膨胀系数及模量定值证书,稳定性验证≥2年)。
•标定要求:施加与沥青混合料试验荷载相当的载荷,标定后梁的模量偏差需≤±3%。
5.2试件制备与要求
(1)试件尺寸(表T0748-1)
根据公称最大粒径选择试件类型与尺寸(见下表),优先采用圆柱体试件(纵轴线与成型碾压方向一致)。
公称最大粒径(mm) | 棱柱体尺寸(宽×高×长,mm) | 圆柱体尺寸(直径×长,mm) |
≤9.5 | 40±2×40±2×160±2 | 50±2×160±2 |
13.2~19 | 50±2×50±2×160±2 | 50±2×160±2 |
≥26.5 | 60±2×60±2×160±2 | 60±2×160±2 |
>注:公称最大粒径≥26.5mm时,试件厚度(圆柱体直径/棱柱体高)需≥75mm;其他情况≥50mm。 |
(2)试件制作方法
•实验室成型:按T0740拌制沥青混合料,或从拌和楼取料(T0701),经短期室内老化后,采用轮碾法成型厚度≥50mm(≥26.5mm时≥75mm)的试件,脱模后切割至标准尺寸。试件纵轴线需与碾压方向一致,表面平整且两底面平行。
•现场切割:按T0701从路面切割符合尺寸要求的试件,纵轴线与摊铺碾压方向一致。
(3)试件尺寸检验
•用游标卡尺测量试件5个断面(宽度、高度),取平均值(宽度记为b,高度记为h),任一单值与平均值偏差>1.5mm则作废;相邻表面垂直度用角度尺检查(90°±1°)。
•测量4个位置的长度取平均值(精确至0.1mm),任一单值与平均值偏差>2.5mm则作废。
(4)其他指标验证
按规程测量试件密度、空隙率等,实测空隙率与设计值偏差>±1%时作废。
(5)试件预处理
•风干:将试件置于平整硬玻璃板/瓷砖上,在≤20℃、湿度<80%环境中静置≥12h;或真空干燥(擦干表面水→室温23℃±5℃静置≥1h→真空干燥仪,0.8kPa以下真空干燥≥30min至恒重)。
•存储:若2d内不试验,需在不高于15℃环境下避光保存(≤14d),水平放置且不可堆叠。
六、试验步骤
6.1试件安装
1.将试件置于安装台(图T0748-3或图T0748-4),通过调整台对中后,用环氧树脂将试件两端粘结在连接器上(圆柱体试件见图T0748-4)。
2.室温固化:试件在安装台上常温固化4~24h,确保粘结牢固。
6.2环境箱预调温
1.取出固化后的试件,悬挂于加载装置上部(不施加荷载),同时在环境箱内放置同尺寸“已测试件”(中部贴温度传感器),监测其内部温度是否达到试验要求。
2.设置环境箱温度至20℃±2℃,恒温≥1h,使试件与环境温度平衡。
6.3加载装置调试
1.调整加载装置位置,通过连接器将试件与下部加载端固定,确保试件轴心与拉力方向重合(对中)。
2.安装位移传感器(内置或外置),调整至输出电压接近零点。
6.4初始荷载施加与降温启动
1.荷载与位移传感器清零,手动操作加载装置,对试件施加50N±5N初始荷载。
2.启动环境箱降温程序,以-10℃/h±1℃/h速率匀速降温。
6.5试验过程监控
•变形控制:系统实时监测试件位移(收缩变形),当试件相对于初始高度变形接近2μm时,步进电机立即施加轴向拉力(步长0.05μm),将试件拉回初始长度并保持恒定。
•数据记录:数据采集仪以≥60Hz频率同步记录瞬时荷载、位移及温度值,自动计算温度应力。
6.6试验终止条件
持续降温至试件断裂(位移突变或荷载骤降)或温度降至-40℃时停止试验。
七、数据处理
7.1曲线绘制与关键参数提取
1.绘制“温度应力-温度”曲线(参考图T0748-5),横坐标为温度(℃),纵坐标为温度应力(MPa)。
2.断裂强度:曲线中最大温度应力值(精确至0.01MPa)。
3.断裂温度:最大温度应力对应的温度值(精确至0.1℃)。
7.2试验结果计算
取同一组≥4个有效试件的断裂强度与断裂温度的算术平均值作为最终结果(保留相应精度)。
八、允许误差
•断裂温度重复性试验允许误差:≤2℃。
•断裂强度重复性试验允许误差:≤0.5MPa。
九、试验报告内容
试验报告应包含以下信息:
1.试验项目名称(沥青混合料低温性能试验-TSRST法)及执行标准(T0748—2025)。
2.沥青混合料类型、密度、空隙率等基本参数。
3.接样日期、试件尺寸(公称最大粒径对应的规格)。
4.试验日期、设备名称(TD748—A型)、型号及设备编号。
5.试验起始温度(20℃±2℃)、降温速率(-10℃/h±1℃/h)、测定的断裂强度与断裂温度值。
6.温度应力-温度曲线(附图)。
7.其他需说明的情况(如试件异常、设备状态等)。
十、注意事项
1.试件粘结时需确保环氧树脂均匀涂抹,避免气泡影响粘结强度;固化时间不足可能导致加载偏心。
2.降温过程中严禁触碰试件或调整设备参数,避免干扰试验稳定性。
3.若试验中途断电或异常中断,需重新开始试验(数据无效)。
4.定期清洁位移传感器与加载装置,避免粉尘或残留物影响测量精度。
5.设备长期停用后启用,需提前预热制冷系统并检查传感器校准状态。