T0744—2025  沥青混合料裂纹扩展试验(半圆形弯曲法)

本文引用JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》-T0744—2025  沥青混合料裂纹扩展试验(半圆形弯曲法) 

1目的与适用范围

1.1本方法适用于半圆弯曲法测定沥青混合料的断裂能和柔性指数，以评价沥青混合料抗裂纹扩展性能。

1.2本方法标准试验温度为25℃±0.5℃,加载速率为50mm/mim±5mm/min。

1.3本方法适用于公称最大粒径不大于31.5mm的沥青混合料。

2仪具与材料

2.1半圆弯曲试验机：试验机包括轴向加载装置、荷载测量装置、变形测量装置、弯曲夹具，以及数据采集和控制系统。

2.1.1轴向加载装置：量程不小于10KN,分辨力10N,精度±1%;加载速率为50mm/min±1mm/min。

2.1.2弯曲夹具：由压条、钢底板、两个直径25mm的钢辊和LVDT定位架组成。加载压头的接触曲率半径为12.5mm±0.5mm。压条水平方向上可实现相对于垂直加载轴旋转，以适应试件的微小变化。

2.1.3位移测量装置：量程不小于30mm,精度±0.01mm。宜使用LVDT位移传感器。若试验机原有的行程(位置)传感器经校准满足精度要求，也允许使用。

2.1.4数据采集和控制系统：能够采集、记录荷载、位移和时间，采用50mm/min±1mm/min恒定加载速率控制，数据采集频率≥50Hz。

2.2温控箱：气浴恒温箱或恒温水槽，控温精度±0.5℃。

2.3塑料片：聚四氟乙烯材质，长度略大于试件厚度，宽约40mm。

2.4切割机：试验室用金刚石锯片锯石机(单锯片或双锯片切割机)或现场用路面切割机，有淋水冷却装置，其切割厚度不小于试件厚度。同时配备满足1.5mm±0.2mm宽度的专用切缝机。

2.5高度块：高精度的高度块组，高度测量范围为1.20～1.60mm,精度±0.01mm。

2.6其他：计时器、游标卡尺、直尺、塑料袋等。

以上产品我公司均有生产和销售

3试验准备

3.1试验机的检查

3.1.1数据采集和控制系统首次使用或使用中每年或每测试200次，进行一次标定。

3.1.2检查测量系统，以确保荷载、变形数据采集通道之间没有过大的相位偏移。

3.2试件准备

3.2.1可按如下方法准备试件：

(1)按T0740拌制沥青混合料试样，或按T0701从拌和楼取沥青混合料试样；试样室内短期老化后，按本规程T0736旋转压实法成型直径150mm±1mm、高度115mm试件，试件脱模后在中部切取2个厚度为50mm±2mm的圆柱形切片；当公称最大粒径≥26.5mm时，成型直径150mm±1mm、高度160~170mm试件，试件脱模后在中间切取2个厚度为65mm±2mm的圆柱形切片。再将每个切片切成高度为2个74mm±1mm半圆形，如图T0744-3所示。切割的半圆弯曲试件，外观光滑，表面和底面平整且互相平行。

(2)按拌制沥青混合料试样，或按T0701从拌和楼取沥青混合料试样；试样室内短期老化后，按T0703轮碾法成型厚度≥50mm(公称最大粒径≥26.5mm时，厚度≥75mm)试件，试件脱模后表面钻芯、切割后得到直径为150mm±1mm、厚度为50mm±2mm(公称最大粒径≥26.5mm时，厚度为65mm±2mm)圆柱形试件。最后将每个切片切成高度为2个74mm±1mm半圆形。

(3)也可按T0701现场钻取直径150mm±2mm的芯样，芯样厚度应满足≥35mm(公称最大粒径≥26.5mm时，厚度≥50mm)试件，室内切割成厚度35～50mm(公称最大粒径≥26.5mm时，厚度为50～65mm)切片。最后将每个试件或切片切成高度为2个74mm±1mm半圆形。

3.2.2沿每个半圆形试件的对称轴切出一个切缝，深度为15mm±1mm,宽度为1.5mm±0.1mm。

3.2.3用游标卡尺测量每个试件两个面的高度，取平均值，精确至0.1mm;若试件高度不满足要求，或两个高度测量值的差大于0.5mm,试件应废弃。用直尺测量每个试件两个面的有效高度、切缝深度，分别取平均值，精确至0.5mm;若切缝深度不满足要求，试件应废弃。按图T0744-4切缝中1~5标识的大致位置，用游标卡尺测定试件厚度，取5个测定值的平均值，精确至0.1mm;若厚度不满足要求，或5个测量值中的任何一个值与平均值相差大于0.5mm,则该试件应废弃。用高度块组检查切缝的缝宽，取3个测定值的算术平均值，精确至0.05mm,缝宽不满足要求的试件应废弃。同时检查切缝中心与半圆轴线的偏差不大于±1.5mm。

3.2.4按本规程相关试验方法测定试件的空隙率、VMA和VFA等参数，其空隙率与设计空隙率之差应≤±1%。

3.2.5若试件制备后2d内不进行试验，在15℃以下环境中避光保存，存放时间不宜超过14d,且不可堆叠。存放期间，试件应水平放置于表面平整的硬玻璃板(或瓷砖)上，防止试件发生变形。

3.2.6一组试验不少于4个有效试件。

4试验方法与步骤

4.1将试件装入密封塑料袋中，置于已调温至25℃±0.5℃的恒温水槽或直接放入温控箱中，保温≥4h或恒温一夜。试件之间的距离应不小于10mm。

4.2从温控箱取出试件(水槽中取出，应去除塑料袋),按图T0744-2所示，对中放置于钢辊上，在试件与钢辊之间放上塑料片；调整试件位置，使试验加载时施加的力沿试件径向垂直穿过试件中心，同时穿过切缝中线。

4.3对试件施加接触荷载(包含压头质量)0.1kN±10N,加载速率为0.05kN/s,并记录接触荷载。实际施加的接触荷载应减去压条的质量。

4.4在达到0.1kN接触荷载后，立即以50mm/min±10mm/min速率进行垂直加载。当施加荷载突然下降，降至0.1kN以下时，停止试验。观察裂纹发展区域。如图T0744-5所示，若裂纹发展超出了试件中线±15°区域，则该试件数据无效。

4.5试件从温控箱中取出，至试验结束，计时不超过60s。

5数据处理

5.1绘制荷载-位移曲线，并进行函数拟合。典型曲线如图T0744-6所示。其中第1阶段，开始加载直至达到峰值荷载之前的曲线段，采用式(T0744-1)进行拟合；第2阶段，荷载峰值后直至荷载下降至0.1kN的曲线段，采用式(T0744-2)进行拟合。若试验结束之前最小荷载大于0.1kN,则应将荷载-位移曲线段外延至荷载0.1kN。

P₁(u)=c₁×u³+c₂×u²+c₃×u+c₄      (T0744-1)

式中：P₁(u)——第一阶段的施加荷载，kN;

u——位移，mm;

c_1、c₂、c₃、c₄——拟合系数。

P₂(u)=∑ⁿ_i-1d_ie^-(u-ei^/fi⁾²           (T0744-2)

式中：P₂(u)——第二阶段的施加荷载，kN;

d_i、e_i、f_i——拟合系数；

n——指数项的数量，为4。

5.2在图T0744-6曲线上确定峰值荷载P_max和相应的位移u₀,分别精确至0.1kN和0.1mm;确定荷载-位移曲线峰值后拐点及相应的斜率绝对值m、临界位移u₁,分别精确至0.1kN/mm和0.1mm。

5.3按式(T0744-3)数值积分法计算断裂功，精确至1

W_f=∫^u0₀P₁(u)du+∫^umax_u0P₂(u)du           (T0744-3)

式中：W_f——断裂功，J;

u0——最大荷载相应的位移，mm;

u_max——试验结束时荷载为0.1kN相应的位移，mm。

5.4按式(T0744-4)计算断裂能密度，精确至1。

G_f=W_f×10⁶/(a×t)             (T0744-4)

式中：G_f——断裂能密度，J/m²;

a——试件有效高度，mm;

t-——试件厚度，mm。

5.5按式(T0744-5)计算柔性指数，精确至0.1。

F_I=G_f/m×(1/100)        (T0744-5)

式中：F_I——柔性指数；

m——峰值后拐点处斜率绝对值，kN/mm。

5.6一组试件，取各测定值的算术平均值作为试验结果，柔性指数精确至0.1。当一组试件的柔性指数试验变异系数不满足要求时，可剔除与平均值偏差最大值，再计算剩余测定值的变异系数。若剔除试件后有效试件少于4个，则应补充试验。

6允许误差

柔性指数重复性试验的变异系数≤30%。

7报告

7.1试验项目名称和执行标准。

7.2沥青混合料类型、密度、空隙率。

7.3接样日期、试件的厚度和韧带长度。

7.4试验日期，仪器设备的名称、型号及编号。

7.5试验温度、加载速率；试件的切缝长度、切缝宽度、有效高度、厚度。

7.6峰值荷载P_max、u₀位移的平均值和变异系数。

7.7峰后拐点切线斜率m、临界位移u₁的平均值和变异系数。

7.8柔性指数的平均值和变异系数。

7.9其他需要说明的情况。

在我单位整理过程中有可能会出现部分错误，仅供参考，建议购买正版试验标准。