TD744-A型沥青混合料裂纹扩展试验机（半圆形弯曲法）使用说明书

一、产品概述

TD744-A型沥青混合料裂纹扩展试验机（半圆形弯曲法）是鬼谷子论坛资料库手机版依据JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0744—2025标准研发的专业检测设备，专用于通过半圆形弯曲法测定沥青混合料的断裂能与柔性指数，精准评估其在低温或荷载作用下的抗裂纹扩展性能，为沥青混合料配合比设计、路用性能优化及耐久性评价提供关键数据支撑。

二、适用标准与试验目的

2.1适用标准

严格遵循JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0744—2025技术要求。

2.2试验目的

通过半圆形弯曲加载模拟沥青混合料在实际服役中因温度收缩、荷载作用产生的裂纹扩展过程，测定其断裂能（材料抵抗裂纹扩展的能量消耗能力）与柔性指数（裂纹扩展非线性阶段的变形特性），评价混合料的抗裂韧性。

2.3适用条件

•标准试验温度：25℃±0.5℃

•加载速率：50mm/min±5mm/min（恒定控制）

•试件公称最大粒径：≤31.5mm

三、主要技术参数

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T0744-1/图T0744-2）：

•轴向加载装置：包含伺服电机驱动的加载压头（接触曲率半径12.5mm±0.5mm），实现恒速率垂直加载。

•弯曲夹具：由钢底板、2个直径25mm钢辊（支撑试件两端）、压条（水平可调对中）及LVDT定位架（监测位移）组成。

•位移测量系统：高精度LVDT位移传感器（或经校准的原厂行程传感器），量程≥30mm，精度±0.01mm。

•荷载测量系统：高灵敏度荷载传感器（量程≥10kN，分辨力10N，精度±1%）。

•数据采集与控制系统：连接荷载、位移传感器，实时采集数据并控制加载速率，自动生成荷载-位移曲线。

•温控箱（选配）：恒温水槽或气浴恒温箱，用于试件恒温至25℃±0.5℃。

五、试验准备

5.1试验机检查与标定

•标定周期：数据采集和控制系统首次使用前，或每12个月/每测试200次至少标定一次。

•检查要求：确保荷载、位移数据采集通道无相位偏移，传感器零点稳定，加载速率控制精度达标（50mm/min±5mm/min）。

5.2试件制备与要求

（1）试件来源与成型

可采用以下任一方法制备试件：

•旋转压实法：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，采用旋转压实法成型直径150mm±1mm、高度115mm的试件；若公称最大粒径≥26.5mm，则成型高度160~170mm。脱模后中部切取2个厚度为50mm±2mm（常规粒径）或65mm±2mm（≥26.5mm）的圆柱形切片，再将每个切片沿对称轴切成2个高度74mm±1mm的半圆形试件（如图T0744-3）。

•轮碾法：按T0703轮碾法成型厚度≥50mm（≥26.5mm时≥75mm）的试件，脱模后钻芯或切割得直径150mm±1mm、厚度50mm±2mm（≥26.5mm时65mm±2mm）的圆柱形试件，再切为74mm±1mm半圆形。

•现场芯样法：按T0701现场钻取直径150mm±2mm的芯样（厚度≥35mm，≥26.5mm时≥50mm），切割为35~50mm（≥26.5mm时50~65mm）的切片，再切为74mm±1mm半圆形。

（2）切缝加工

沿每个半圆形试件的对称轴切出1条切缝：

•深度：15mm±1mm

•宽度：1.5mm±0.1mm（需用专用切缝机控制，误差≤0.05mm）

（3）试件尺寸检验

•高度：用游标卡尺测量试件两面的高度，取平均值（精确至0.1mm）；任一单值与平均值偏差＞0.5mm则废弃。

•有效高度/切缝深度：测量两面有效高度及切缝深度，取平均值（精确至0.5mm）；切缝深度不达标则废弃。

•厚度：在切缝中1~5标识位置（图T0744-4）用游标卡尺测5点厚度，取平均值（精确至0.1mm）；任一值与平均值偏差＞0.5mm或整体不满足74mm±1mm则废弃。

•切缝宽度：用高度块组（精度±0.01mm）测3点缝宽，取算术平均值（精确至0.05mm）；不满足1.5mm±0.1mm则废弃。

•切缝偏心：检查切缝中心与半圆轴线的偏差≤±1.5mm。

（4）其他参数验证

按规程测定试件的空隙率（Vv）、矿料间隙率（VMA）、沥青饱和度（VFA）等，要求空隙率与设计值偏差≤±1%。

（5）试件保存

制备后2d内不试验时，需在≤15℃环境下避光保存（≤14d），水平放置于平整硬玻璃板/瓷砖上，不可堆叠。

（6）有效试件数量

每组试验不少于4个有效试件。

六、试验步骤

6.1试件恒温

将试件装入密封塑料袋中，置于已调温至25℃±0.5℃的恒温水槽/温控箱中，保温≥4h或恒温过夜（确保内外温度均匀）；试件间距≥10mm。

6.2试件安装与对中

•从恒温环境取出试件（若用水槽需先去除塑料袋），按图T0744-2所示对中放置于弯曲夹具的钢辊上，试件与钢辊间垫聚四氟乙烯塑料片（厚度适配，避免刚性接触）。

•调整试件位置，确保加载时荷载方向沿试件径向垂直穿过中心及切缝中线。

6.3初始接触荷载施加

对试件施加接触荷载（含压头质量）0.1kN±10N，加载速率为0.05kN/s，并记录实际接触荷载（需扣除压条质量）。

6.4正式加载与试验终止

•达到0.1kN接触荷载后，立即以50mm/min±5mm/min速率进行垂直加载。

•终止条件：当荷载突然下降至0.1kN以下时停止试验，观察裂纹发展区域——若裂纹超出试件中线±15°范围（图T0744-5），则该试件数据无效。

•时间限制：试件从恒温箱取出至试验结束，总时间不超过60s。

七、数据处理

7.1曲线绘制与参数提取

•绘制荷载-位移曲线（横坐标：位移mm；纵坐标：荷载kN），典型曲线分为两阶段：

•第1阶段：初始加载至峰值荷载前的线性/非线性段（采用式T0744-1拟合）；

•第2阶段：峰值荷载后至荷载降至0.1kN的软化段（采用式T0744-2拟合）。

•若试验结束前最小荷载＞0.1kN，需将曲线外延至荷载0.1kN。

7.2关键指标计算

•断裂能：通过积分荷载-位移曲线计算裂纹扩展全过程消耗的能量（软件自动计算）。

•柔性指数：基于峰后拐点切线斜率（m）与临界位移等参数，反映裂纹扩展非线性阶段的变形能力（精确至0.1）。

•其他参数：峰值荷载、位移平均值及变异系数；峰后拐点切线斜率m、临界位移平均值及变异系数（变异系数计算规则见标准）。

7.3结果有效性

•一组试件取各测定值的算术平均值作为最终结果；若柔性指数变异系数不满足要求，可剔除偏差最大值后重新计算，但有效试件数不得少于4个。

八、允许误差

•柔性指数重复性试验：变异系数≤30%（符合T0744—2025要求）。

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（沥青混合料裂纹扩展试验-半圆形弯曲法）及执行标准（JTG 3410-2025 T0744—2025）。

2.沥青混合料基本参数：类型、密度、空隙率（Vv）、矿料间隙率（VMA）、沥青饱和度（VFA）。

3.试件信息：接样日期、试件厚度（74mm±1mm）、韧带长度（切缝间距离）、公称最大粒径。

4.试验条件：试验日期、设备名称（TD744-A型）、型号及编号；试验温度（25℃±0.5℃）、加载速率（50mm/min±5mm/min）；试件切缝长度、宽度、有效高度、厚度（实测平均值及偏差）。

5.测试结果：峰值荷载、位移的平均值及变异系数；峰后拐点切线斜率m、临界位移的平均值及变异系数；柔性指数的平均值及变异系数。

6.其他说明：试件异常情况（如废弃原因）、设备状态、环境温湿度等。

十、注意事项

1.试件切缝加工：必须使用专用切缝机控制深度（15mm±1mm）与宽度（1.5mm±0.1mm），避免人工切割误差。

2.恒温控制：试件必须在25℃±0.5℃环境下保温足够时间（≥4h），且从恒温环境取出至试验结束不超过60s，防止温度波动影响结果。

3.加载对中：试件必须严格沿径向垂直加载，避免偏心导致数据失真；压条与钢辊需保证试件水平放置。

4.设备维护：定期清洁位移传感器与加载压头，避免粉尘或残留物影响测量精度；长期停用后启用需检查温控系统与传感器校准状态。

5.异常处理：试验中若出现中途断电、设备故障或试件裂纹偏心（超出中线±15°），需废弃该试件并重新试验。