一、产品概述
TD746-1型沥青混合料单轴贯入强度试验仪是依据JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0746—2025标准研发的专业检测设备,用于测定沥青混合料的贯入强度,以评价其在高温条件下的抗车辙性能及力学特性。本设备支持室内成型试件(如轮碾法成型的标准试件)或现场钻取芯样的贯入强度测试,广泛应用于沥青路面材料研发、质量控制及工程验收。
二、适用标准
试验规程:JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》-T0746—2025《沥青混合料单轴贯入强度试验》。
三、设备功能与适用范围
主要功能:通过伺服加载系统对沥青混合料试件施加恒定速率的轴向压力,实时采集压力-位移数据,分析试件破坏时的力学响应,计算贯入强度以评估高温性能。
适用试件:
室内成型标准试件(推荐)或现场钻取芯样;
标准试件直径为150mm±2mm(公称最大粒径≤16mm时可采用100mm±2mm),高度为100mm±2mm;现场芯样高度需满足38~102mm。
四、技术参数
项目 | 参数要求 |
控制系统 | 天社星试验控制系统(全自动控制) |
数据采集频率 | ≥50Hz |
加载能力 | 不小于10kN,精度±10N |
最大荷载限制 | 不超过量程的80%(即≤8kN) |
加载速率控制 | 1mm/min±0.1mm/min(可自由设定) |
环境箱 | -20~60℃控温精度±0.1℃, |
贯入压头 | Q235不锈钢材质,硬度HRC10~HRC30; |
压头直径 | Φ42、Φ28.5 |
额定电压/功率 | 220V±10%,3kW |
配套设备(用户自备) | 电热鼓风干燥箱、卡尺、浸水天平 |
五、试验准备
5.1试件规格要求
标准试件:直径150mm±2mm(公称最大粒径≤16mm时可采用100mm±2mm),高度100mm±2mm。
现场芯样:高度38~102mm(若两端不平滑,需用切割机切除至平整)。
5.2试件制备
室内试件:按T0740规程拌制沥青混合料,或按T0701从拌和楼取料;经T0740规定的短期老化后,按T0736成型标准试件。
现场芯样:按T0701从路面钻取,两端不平滑时需切割平整。
5.3试件筛选
测量试件三个位置的直径和高度(取平均值),不符合尺寸要求的试件废弃。
测定试件的空隙率、VMA(矿料间隙率)、VFA(有效沥青饱和度)等参数,空隙率与设计值偏差应≤±1%。
试件制备后,若在15℃以下环境避光保存,存放时间不超过14天,且不可堆叠。
每组试验试件数量:5~6个(建议不少于5个以保证数据可靠性)。
六、试验步骤
6.1试件保温
将试件与对应规格的贯入压头(150mm或100mm)一同放入预热至60℃±0.5℃的环境箱中保温,保温时间5~6小时。
若环境箱容量不足(试件较多),可将试件置于60℃±2℃的电热鼓风干燥箱中保温(需确保温度均匀性)。
6.2试件安装与对中
将保温后的试件垂直放置于试验仪的试件台上,调整位置使试件中心与贯入压头轴线严格对中。
6.3压头初始接触调节
粗调:提升或降低压头,使其与试件表面距离约1mm。
微调:继续精确调整压头高度,直至压头与试件表面轻轻接触,此时压力传感器显示的接触压力接近0.05kN(确保无初始过载)。
6.4加载与数据采集
启动加载装置,设置加载速率为1mm/min±0.1mm/min(由伺服系统精准控制)。
实时记录压力(kN)和位移(mm)数据,直至试件应力值下降至应力极值点(最大应力)的90%时,自动停止试验。
七、数据处理
7.1应力-变形曲线与最大应力
绘制典型的单轴贯入应力-变形曲线(横坐标为位移,纵坐标为压力对应的应力)。
取曲线上试件破坏时的最大应力值(σP),精确至0.1MPa。
7.2贯入强度计算
按公式(T0746-1)计算贯入强度(Rτ),精确至0.1MPa:
RT=(σp˙fT)/f1
式中:
RT——贯入强度,MPa;
σp——试件破坏时最大应力,MPa;
fT——修正系数(根据试件直径确定);
f1——取样系数(室内成型试件为1,现场钻芯试件为1.15)。
修正系数fT计算规则:
直径150mm标准试件:固定取fT=0.35;
直径100mm标准试件:固定取fT=0.34;
非标准试件(直径或高度超出标准范围):按以下公式计算:
直径150mm试件(高度h为38~102mm):fT=0.0023h+0.12(公式T0746-2);
直径100mm试件(高度h为38~102mm):fT=0.0012h+0.22(公式T0746-3)。
7.3异常值剔除与结果取值
当一组测定值中,某单个值与平均值之差超过标准差的k倍时,该值予以舍弃,剩余数据的算术平均值作为最终结果(精确至0.1MPa)。
k值规则:试验试件数n为4、5、6时,分别取k=1.46、1.67、1.82。
以上步骤均由控制系统全自动采集和计算。
八、试验报告内容
试验报告应包含以下信息:
1.试验项目名称与执行标准:明确为“沥青混合料单轴贯入强度试验”,引用标准JTG 3410-2025-T0746—2025。
2.沥青混合料类型:如AC-13、SMA-16等(需注明公称最大粒径)。
3.试验基本信息:日期、仪器型号(TD746-1)、设备编号。
4.试件信息:接样日期、试件尺寸(直径×高度)、成型方式(室内/现场)、毛体积相对密度、空隙率。
5.试验条件与结果:试验温度(60℃或其他)、加载速率(1mm/min)、计算得到的贯入强度值(含平均值、标准差及异常值处理说明)。
6.其他说明:如试件异常情况、环境温湿度干扰等需备注的内容。
注意事项:
试验前需检查设备各部件(如压头、传感器、环境箱控温系统)是否正常,确保加载速率与温度控制精度符合要求。
试件保温时间不足或温度偏差过大可能导致结果失真,需严格按60℃±0.5℃控制。
贯入过程中若出现异常波动(如试件突然碎裂),需记录现象并分析原因。
设备可自动导出试验表格。