设备型号：TD720—3型全自动沥青混合料线收缩系数试验仪（三通道智能型)

生产厂家：鬼谷子论坛资料库手机版

依据标准：JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》-T0720—1993《沥青混合料线收缩系数试验》

TD720-2型沥青混合料智能型线收缩系数试验仪

一、产品概述

TD720—3型全自动沥青混合料线收缩系数试验仪是专为测定沥青混合料在温度变化过程中的线收缩特性而设计的高精度试验设备。本仪器基于位移自动采集系统、智能试验框架及精密控温技术，能够自动记录试件在不同温度下的长度变化，结合高低温循环恒温水槽实现精准温控（控温精度±0.1℃，降温速率控制精度1℃/h），大幅降低人工操作误差，提升试验数据的准确性与可靠性。适用于公路工程中沥青混合料（如沥青混凝土、沥青碎石等）线收缩系数的测定，为路面抗裂设计提供关键参数支持。

二、适用范围与温度条件

2.1适用范围

本仪器适用于测定各类沥青混合料（按T0703方法成型的板块状试件切割后）在温度梯度变化下的线收缩系数，广泛应用于道路工程材料性能研究、路面结构抗裂设计及施工质量控制。

2.2温度条件

•常规测试温度区间：+10℃～-30℃（可根据实际工程所在地气候条件调整，如严寒地区可扩展至更低温度）。

•推荐降温速率：5℃/h（支持1℃/h~10℃/h范围内自定义设置，精度±1℃/h）。

三、主要技术参数

四、仪器组成与结构

TD720—3型试验仪主要由以下核心部件构成：

4.1位移自动采集系统

•包含高精度位移传感器（或兼容铟钢制千分表）、数据采集模块及显示屏，实时监测试件长度变化（精度0.001mm），支持自动记录不同温度下的位移值并生成变化曲线。

4.2智能控温恒温水槽

•采用高低温循环制冷/加热系统，内置温度传感器与PID控制器，可实现-30℃～+50℃范围内的精准控温（±0.1℃），并通过程序设定自动调节降温速率（如5℃/h）。水槽内部尺寸满足3组试件同时试验（长≥300mm，宽≥200mm，深≥150mm），确保试件浸没深度≥20mm且间距≥10mm。

4.3试验框架与测头系统

•框架：刚性支撑结构，用于固定试件及位移传感器，保证试件在试验过程中位置稳定（上下不颠倒）。

•金属测头：两端安装的测头为定制金属件，一端为平面测头（与位移传感器接触端），另一端为半球形测头（嵌入试件远端），测头总长约15mm，直径约5mm。平面测头需与位移传感器测杆紧密接触，半球测头确保与试件端部牢固粘结。

4.4辅助装置

•包括卡尺（量程≥250mm，精度0.1mm）、温度计（分度值0.1℃）、玻璃板（用于试件架空支撑）、502黏结剂（固定测头）、铁盘（盛放冷媒或工具）、天平（用于试件密度测定）等。

五、使用前准备

5.1仪器检查与调试

1.外观检查：确认水槽无渗漏，位移传感器固定牢固，试件架无变形，电源线及传感器连接正常。

2.控温系统校准：开机后运行“系统自检”程序，通过标准温度计（分度值0.1℃）验证恒温水槽实际温度与显示值偏差（需≤±0.1℃），必要时联系厂家校准。

3.位移传感器校准：使用标准量块（如已知长度的金属棒）验证位移测量精度（0.001mm级），确保零点漂移≤0.002mm。

4.软件设置：通过触摸屏或配套软件输入试验参数（初始温度+10℃、终点温度-30℃、降温速率5℃/h等），确认数据自动采集功能正常。

5.2试件制备（若用户自行成型）

若用户未提前提供符合要求的试件，需按以下步骤制备（参考T0703规程）：

1.成型板块试件：采用轮碾法制作尺寸为300mm×300mm×50mm的沥青混合料板块状试件。

2.切割棱柱试件：用锯石机将板块试件切割为长200mm±2.0mm、宽20mm±1.0mm、高20mm±1.0mm的棱柱形试件，每组试验至少3个平行试件。

3.试件尺寸测量：用卡尺测量每个试件的长度L（取对面两次测量的平均值）、高度h与宽度b（各取两端及中间3个方向测量的平均值），精确至0.1mm。要求试件实际尺寸与标准尺寸偏差：长度≤±2mm，高度及宽度≤±1mm。

4.物理指标测定：按规程测定试件的密度、空隙率等基础参数（可选）。

六、试验步骤

6.1测头安装与试件预处理

1.粘结金属测头：在试件两端的正中央分别粘结金属测头——与位移传感器接触的一端为平面测头（确保与传感器测杆垂直贴合），另一端为半球形测头（嵌入试件内部增大接触面积）。使用502黏结剂均匀涂抹测头底部，轻压固定后静置固化（约10~15分钟至完全粘牢），期间保持测头轴线与试件中轴线重合，平面测头垂直于轴线。

2.试件放置：将粘结好测头的试件平放在玻璃板上，避免测头受压变形。

6.2恒温水槽准备与初始恒温

1.注入冷媒：向恒温水槽中注入1:1甲醇水溶液（或专用防冻液），液面高度需超过试件顶部至少20mm，确保试件完全浸没且各试件间距≥10mm。

2.设定初始温度：通过仪器控制面板设定初始试验温度为+10℃，启动恒温水槽加热/制冷系统，待水温稳定在+10℃±0.1℃后保持30分钟（使试件与冷媒达到热平衡）。

6.3初始长度测量（L₀）

1.取出试件：恒温结束后，迅速（≤5秒）用夹具将试件从水槽中取出（若超时，需放回水槽保温10分钟后重新操作）。

2.安装位移传感器：将试件置于试验框架的试件架上，平面测头端紧贴位移传感器测杆，里侧靠紧定位挡板（确保试件位置固定且不倾斜）。轻轻释放测杆使其与平面测头接触，在无外力作用下读取位移传感器的初始读数L₀（即收缩零点），精确至0.001mm。

3.复位试件：测量完成后立即将试件放回恒温水槽中原位置，避免温度波动影响。

6.4降温与过程监测

1.启动降温程序：确认所有试件初始读数测量完毕后，通过控制面板启动自动降温，设置目标温度为-30℃（或自定义终点温度），降温速率5℃/h（系统自动按设定速率调节冷媒温度）。

2.连续采集数据：试验过程中，位移采集系统自动记录各时间点的试件长度变化值（对应不同温度），用户可通过显示屏实时查看温度-位移曲线。

6.5终点读数测量（Lₑ）

当水槽温度降至终点温度（如-30℃）并恒温30分钟后，重复6.3步骤：迅速取出试件，读取位移传感器当前读数Lₑ（即降温后的最终长度），精确至0.001mm。

6.6多温度区间测试（可选）

如需测定不同温度区间的线收缩系数（如+10℃→0℃、0℃→-10℃、-10℃→-20℃等），可在每降温10℃并恒温30分钟后，按6.3方法测量该温度下的试件长度，记录对应数据后继续降温至下一目标温度。

6.7平行试验要求

同一沥青混合料至少进行3组平行试验（每组3个试件），确保结果可靠性。

七、数据处理与报告

7.1数据计算

按以下公式计算线收缩系数（参考T0720-1、T0720-2）：

•平均线收缩应变（εₑ）：

\[εₑ=\frac{Lₑ-L₀}{L₀}\]

（式中：L₀为初始温度（+10℃）时的试件原始长度（mm）；Lₑ为终点温度（如-30℃）时的试件最终长度（mm））

•平均线收缩系数（C）：

\[C=\frac{εₑ}{ΔT}\]

（式中：ΔT为温度区间差值（℃），常规为+10℃→-30℃时ΔT=40℃；若分区间测试，则ΔT为该区间的温度差，如+10℃→0℃时ΔT=10℃）

计算结果精确至0.1×10⁻⁶（即0.1）。

7.2结果有效性判定

当同一组3个试件的线收缩系数最大值与最小值之差不超过平均值的20%时，取3个试件的平均值作为该组试验结果；否则需重新试验。

7.3试验报告内容

试验报告应包含以下信息：

1.试验项目名称（沥青混合料线收缩系数试验）及执行标准（JTG 3410-2025-T0720—1993）；

2.沥青混合料的类型（如AC-13、SMA-16等）、来源（工程部位/实验室样品）及取样日期；

3.试件描述（成型方法、切割尺寸、密度/空隙率等物理指标）；

4.试验日期、仪器型号（TD720—3型）、设备编号及环境条件（温度/湿度）；

5.试验温度区间（如+10℃～-30℃）、降温速率（5℃/h）及各温度点的线收缩系数值；

6.最终推荐的线收缩系数结果（平均值）及数据有效性说明；

7.其他需备注的信息（如异常情况、修正说明等）。

八、注意事项

1.安全操作：冷媒（甲醇水溶液）具有挥发性和低毒性，试验过程中需在通风良好环境中操作，避免直接接触皮肤或吸入蒸汽；若使用防冻液，需确认其无腐蚀性。

2.测头粘结：金属测头必须与试件牢固粘结（固化后无松动），平面测头需严格垂直于试件轴线，否则会导致测量误差。

3.温度控制：试件恒温时间必须满足要求（初始及终点均需30分钟），取出试件至读数完成的时间≤5秒，否则需重新保温后测量。

4.仪器维护：定期清洁恒温水槽（防止冷媒结晶堵塞），检查位移传感器是否受潮或偏移；长期不用时，排空水槽内的冷媒并断开电源。

5.数据备份：试验完成后及时导出并保存数据，避免因设备故障导致信息丢失。

九、维护与保养

1.日常维护：每次试验后清理恒温水槽内的残留冷媒及杂质，用软布擦拭位移传感器表面；检查电源线及传感器连接线是否松动。

2.定期校准：每半年对控温系统（温度传感器）和位移测量系统进行校准（建议联系厂家专业人员进行）。

3.长期存放：若长时间不使用，需将水槽内的冷媒排空，位移传感器保护盖盖好，存放于干燥、常温环境。