T0745—2025  沥青混合料重复压缩试验

本文引用JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》-T0745—2025  沥青混合料重复压缩试验 

1目的与适用范围

1.1本方法适用于三轴重复压缩法测定沥青混合料的蠕变速率，以评价其高温性能。

1.2本方法适用于室内成型试件或现场取芯试件的蠕变速率测试。

2仪具与材料

TD713-2型沥青混合料圆柱体单轴压缩试验仪

2.1三轴试验仪

2.1.1加载系统：根据轴向荷载加载方式可分为伺服液压，气动、电磁等类型，轴向压力介质可采用水、油或空气。加载系统所有部件应采用硬化不锈钢材质。

1)围压加载方式：根据围压施加方式，三轴试验系统可分为三类。

(1)A型：将试件和上、下加载板装入真空乳胶膜中，试验时，乳胶膜套应通过双层0形环密封，并固定在加载板上凹槽中，以确保整个试件完全密封。试件置于压力室内，通过介质对压力室加压来反向对试件施加围压，然后施加轴向重复载荷。

(2)B型：试件装入橡胶轮胎内胎中，通过给轮胎充气给试件圆周实施围压(上、下端部没有围压)。试验时，将试件、加载板组装好，通过橡胶轮胎充气施加一个围压，再立即通过加载板施加一个与轮胎气压相同的恒定轴向压力，实现整个试件围压平衡。然后再施加轴向重复载荷。

(3)C型：试件装入真空乳胶膜内，通过抽真空给试件施加一个真空负压来实施围压。将试件和上、下加载板装入真空乳胶膜中，试验时，乳胶膜套应通过双层O形环密封，并固定在加载板上凹槽中。下加载板有放射状排气孔，且与底座出口管、压力调节阀、真空泵连接。试验时，直接抽真空在试件内部形成一个负压来实施围压。然后再施加轴向重复载荷。

2)加载要求

(1)加载系统实现同时对试件施加围压σ_c和重复加载的轴向应力σ_A(t)。围压可以是静态或动态的。一个周期分为加载期t₁和恢复期t₀。加载应力波形可以采用半正弦波形或矩形波形。当围压小于25kPa时，σ_A(t)应不小于25kPa。

当采用半正弦波形时，其加载应力波形如图T0745-4所示。重复加载的轴向应力，加载期振幅为σv,其表达式为式(T0745-1)。在恢复期σ_A(t)=σ_c。加载频率一般为1Hz或3Hz,围压为50kPa或150kPa,振幅为300kPa或200kPa。

σ_A(t)= σ_c+σ_V˙〔1+sin(2πft-0.5π)〕         (T0745-1)

式中：σ_A(t)——加载期时间t的重复加载的轴向应力，kPa;

σ_c——围压，kPa;

σ_V——加载期，半正弦波轴向应力的振幅，kPa;

f——加载期的加载频率，是加载期t₁的倒数，Hz;

t——加载期时间，s。

(2)当采用矩形波形时，其加载应力波形如图T0745-5所示。重复加载的轴向应力，强度为σ_B,其表达式为式(T0745-2);在恢复期σ_A(t)=σ_c。x₁～x₄波形总时间不得超过加载期时间的20%。加载周期和恢复周期一般均为1s,围压为50kPa或150kPa,强度为300kPa或200kPa。

σ_A(t)=σ_c+σ_B                  (T0745-2)

式中：σ_B——加载期时间应力强度，kPa。

2.1.2加载板：可采用硬质或镀层处理的钢板，或阳极氧化的高强度铝板，硬度、模量低于6061-T6的铝板不得使用。加载板直径略大于试件直径10mm,分别置于试件的底部和顶部，用以将加载装置的施加荷载从试验机传递给试件。加载板应具有足够刚度，施加250kPa应力时加载压头的变形应小于2μm。

2.1.3控制系统：能够实现轴压和围压独立控制，且确保加载过程中控制的应力没有过调制。控制系统应包括一个可编程函数发生器和一个控制电路，用于生成所需的加载信号。在测量过程中，围压和轴向应力的振幅或强度，控制精度应达到±2%。

2.1.4荷载传感器：量程不小于5kN,精度±10N,响应频率不小于试验频率的10倍。

2.1.5位移传感器：一般2个，量程不小于10mm,精度±2%(测量范围5mm),响应频率不小于试验频率的10倍，通过测定上加载板高度变化来测记试件轴向永久变形。

2.1.6温度传感器：量程应满足测量要求，精度±0.5℃。

2.1.7数据采集系统：采集压力、位移、加载次数、温度等数据。采集频率应满足试验要求。每次数据采集应在加载期、恢复期的固定时刻进行。对于半正弦波加载模式，应在信号最小值处进行采集。而对于矩形波，则应在恢复期进行采集，且尽可能接近下一个脉冲荷载。

2.1.8温控箱：控温精度±1℃,容积足够大，宜能够容纳2个试件。

2.2聚四氟乙烯薄膜：两张，直径稍大于加载板直径，厚度0.25mm,按现行《硫化橡胶或热塑性橡胶 硬度的测定 第4部分：用邵氏硬度计法(邵尔硬度)测定压入硬度》(GB/T39693.4)或《硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第1部分：邵氏硬度计法(邵氏硬度)》(GB/T531.1——2008)测定23℃±2℃的邵氏硬度为50A～60A,用于放在两个加载板与试件之间。

2.3角度尺：金属材质。

2.4其他：天平、游标卡尺、硅油、胶乳橡胶膜等。 

3动态模量测试系统标定

3.1数据测量系统首次使用或使用中每年或每测试200次，进行一次标定。

3.2环境箱首次使用或使用中每年进行一次控温精度标定。

3.3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。

4试验准备

4.1对于公称最大粒径≤16mm的沥青混合料，试件直径应不小于50mm;对于公称最大粒径>16mm的沥青混合料，试件直径应不小于75mm。高径比一般为1.5。

4.2按如下要求成型试件：

(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T0702、T0703或T0736成型大试件(以与钻取的小试件区别)。也可按T0701从现场钻取或切割试件。

(2)大试件放置水平；固定取芯机和大试件，钻头与大试件对中垂直，调整合适旋转速度，缓慢匀速向下钻取满足直径要求的芯样，周边面光滑、平整，且与两个端面垂直。

(3)将芯样水平固定在切割机上，芯样轴向与锯片垂直，合理调整切割机锯片旋转速度和试件推进速度，切除芯样两端，得到满足高度要求的钻芯试件。切割的试件两个端面平行，且表面平滑平整；采用直尺和塞尺，沿直径方向测量沟纹高差，每转动120°测定一次，测定3次；每个方向上沟纹高差控制在±0.05mm内。试件的两个端面与其轴向垂直，采用角度尺检查垂直偏差不超过2°,否则试件应舍弃。

4.3在三个位置测定试件直径、高度。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%。

4.4准备好的试件在不超过20℃、相对湿度低于80%的室内放置8h以上风干。或采用真空干燥仪烘干，先将试件用干毛巾等擦除表面水后，在室温23℃±5℃静置不少于1h,放入真空干燥仪，在低于0.8kPa的真空条件下干燥约30min至恒重。

4.5若试件制备后2d内不进行试验，需用聚乙烯薄膜将其包裹好，在5～15℃环境下避光保存，存放时间不宜超过14d,且不可堆叠。

4.6一组试验不少于3个有效试件。

4.7确定试验温度和试验参数。

(1)对于表面层沥青混合料，试验温度为60℃,围压为150kPa,半正弦波振幅为300kPa,加载期频率为3Hz,或矩形波，强度为300kPa,加载期、恢复期均为1s。当评价慢速交通影响时，可采用加载期频率1Hz。

(2)对于其他结构层沥青混合料，试验温度为50℃,围压为50kPa,半正弦波振幅为200kPa,加载期频率为3Hz,或矩形波，强度为200kPa,加载期、恢复期均为1s。当评价慢速交通影响时，可采用加载期频率1Hz。

5试验步骤

5.1启动动态测试系统，设置试件信息，按4.7设置试验温度、加载频率或加载期、恢复期、应力水平等试验信息。

5.2启动环境箱，加热至试验温度，使压力室中介质、荷载传感器等达到试验温度±1℃。

5.3将试件、加载板、薄膜放入已达试验温度的环境箱中。同时在环境箱中放置相同尺寸已测试件，在其中部贴一个温度传感器，根据传感器测定的内部温度判断待测试件是否达到试验温度。

5.4当环境箱和试件内部温度达到试验温度，再恒温30～60min。

5.5打开环境箱，按下加载板、薄膜、试件、薄膜、上加载板顺序，装入胶乳橡胶膜套内，用O形圈密封、固定；或将试件放入橡胶轮胎内胎中，充气、固定。

5.6按组装好的试件，对中放在加载装置上，调整试件，使其与上、下加载板对中、同轴。施加一定的预加载应力，对于半正弦波，应不超过0.02(σ_C+2σ_V);对于矩形波，应不超过0.02(σ_C+σ_B)。施加应力应缓慢且平稳。预加载时间不得超过120s。

5.7安装位移传感器。关闭环境箱，待其温度恢复到试验温度。同时等待一定时间，以消减试件安装产生的应力。

5.8再次按照5.6施加预加载应力，预加载时间为120s±5s。预加载完成后，立即施加围压。施加围压10s后，开始施加轴向应力，重复加载不少于10000次。

5.9重复加载过程中进行永久变形数据采集。前100次加载中，至少每10次采集一次数据；第101～1000次加载中，至少每100次采集一次数据；之后至少每500次采集一次数据。

5.10试验过程中应检查围压和轴向应力是否保持在设定值的±2%内。

5.11重复加载达到10000次，或试件变形量大于6%时，停止试验。如蠕变试验的第二阶段测量时间过短，可相应延长加载次数。

6数据处理

6.1按式(T0745-3)计算试件的累计应变，精确至0.01。

ε_i=(h₀-h_i)×100/h₀              (T0745-3)

式中：ε_i——第 次加载后试件的累计应变，%

h₀——预加载后试件高度，mm

h_i——第i次加载后试件高度，mm。

6.2绘制累计应变-加载次数曲线。

6.3按式(T0745-4),对图T0745-2中变形2阶段进行线性回归，得到蠕变速率，精确至0.01。

ε_i=a+f_c×10^-4×i                   (T0745-4)

式中：f_c——蠕变速率，με/次。

6.4取3个试件测定值的算术平均值作为混合料的蠕变速率试验结果，精确至0.1με/次.

7报告

7.1试验项目名称和执行标准。

7.2沥青混合料的类型

7.3接样日期、样品描述。

7.4试验日期，仪器设备的名称、型号及编号。

7.5试验温度、施加围压、加载波形、脉冲应力的振幅(强度)、频率(加载期和恢复期)、蠕变曲线、蠕变特性、蠕变速率等。

7.6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。