T0720—1993瀝青混合料線收縮系數(shù)試驗(yàn)

1目的與適用范圍

1.1本方法適用于測(cè)定瀝青混合料的線收縮系數(shù)。

1.2本方法適用于從輪碾成型的板塊狀試件上切制的棱柱體試件，試件尺寸為長(zhǎng)200mm±2.O mm，寬20mm±1.O mm,高20mm±1.O mm,溫度區(qū)間及降溫速率根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件決定，通常采用的溫度區(qū)間為+10?-30℃，降溫速率為5℃/h。

2儀具與材料技術(shù)要求

2.1收縮儀:殷鋼制，如圖T0720所示，一端為球形測(cè)頭，另一端裝置千分表或位移計(jì)，也可采用能快速準(zhǔn)確測(cè)定變形的其他儀器。

圖T0720瀝青混合料收縮試驗(yàn)儀

1-調(diào)節(jié)螺釘:2-圓銅釘測(cè)頭;3-試件,4-平銅釘測(cè)頭;5-千分表;6-定位擋板;7-定位架

2.2高低溫循環(huán)恒溫水槽:裝有自動(dòng)溫度控制器，控溫準(zhǔn)確至±0.1℃，降溫速率控制準(zhǔn)確至l℃/h。內(nèi)部尺寸不小于長(zhǎng)30cm、寬20cm及深15cm。

2.3金屬測(cè)頭:長(zhǎng)約15mm，直徑約5mm，接在試件一端的端部為半球形，接在試件另一端的端部為平面。

2.4冷媒:1:1甲醇水溶液或防凍液。

2.5溫度計(jì):分度值0.1℃。

2.6卡尺:量程250mm。

2.7其他:天平、鐵盤(pán)、玻璃板、502黏結(jié)劑等。

3方法與步驟

3.1準(zhǔn)備工作

3.1.1按本規(guī)程T0703瀝青混合料試件制作方法用輪碾法成型制作300mmx300mmx50mm的板塊狀試件，然后用鋸石機(jī)順序切割成20mmx20mmx200mm的棱柱形試件。一組試件不應(yīng)少于3個(gè)。

3.1.2用卡尺量測(cè)試件的尺寸，長(zhǎng)度為對(duì)面兩次測(cè)定的平均值(L)，高度（h）與寬度(b)為兩端及中間3處不同方向的平均值，準(zhǔn)確至0.1mm。切割的試件與試件標(biāo)準(zhǔn)尺寸之差，長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)±2mm，高度及寬度不應(yīng)超過(guò)±1mm。

3.1.3按本規(guī)程方法測(cè)定瀝青混合料的密度及空隙率等各項(xiàng)物理指標(biāo)。

3.2試驗(yàn)步驟

3.2.1將試件兩端正中央粘上金屬測(cè)頭，與千分表接觸的一端為平頭形測(cè)頭，另一端為半球測(cè)頭，用502黏結(jié)劑粘好，并用手稍加壓力待其固化粘牢。注意，測(cè)頭應(yīng)準(zhǔn)確粘在試件兩端的中軸線上，測(cè)頭平面應(yīng)與軸線垂直_，黏結(jié)好測(cè)頭的試件，置于玻璃板上。

3.2.2在恒溫水槽中注入甲醇水溶液作冷媒，深度應(yīng)在試件上方20mm以上，并將水槽的溫度控制至試驗(yàn)開(kāi)始溫度（+10℃）保溫。

3.2.3將玻璃板及試件（一組3個(gè)）移置在恒溫水槽中，玻璃板的架空高度距底面不少于30mm，各試件之間的距離不少于10mm。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，試件的上下位置不得顛倒。在開(kāi)始試驗(yàn)溫度的水槽中恒溫30min。

3.2.4恒溫后，將試件迅速?gòu)乃壑腥〕?/span>，一手拔出收縮儀千分表（或位移計(jì)）測(cè)桿，一手將試件置于試件架的左端緊靠測(cè)桿，里側(cè)緊靠定位擋板，右手輕輕松開(kāi)測(cè)桿與測(cè)頭接觸，在無(wú)受力狀態(tài)下讀取千分表（或位移計(jì)）讀數(shù)（L₀)作為收縮零點(diǎn)，準(zhǔn)確至0.001mm。然后，迅速地將試件放回甲醇水溶液中。從恒溫水槽中取出試件，至測(cè)出千分表讀數(shù)的時(shí)間，不應(yīng)超過(guò)5s。否則，應(yīng)將試件放固水槽中保溫lOmin左右后再重測(cè)。

3.2.5將試件放回水槽中原來(lái)位置,3個(gè)試件全部測(cè)量完后，水槽開(kāi)始降溫，降溫速率為5℃/h或其他規(guī)定降溫速率），直至預(yù)定的終點(diǎn)溫度-30℃，停止降溫，并在此條件下保溫30min。重復(fù)3.2.4的測(cè)定，讀取最終讀數(shù)準(zhǔn)確至0.001mm。

3.2.6為測(cè)定不同溫度區(qū)間的收縮系數(shù)，可每降溫10℃并恒溫30min后，按3.2.4的方法測(cè)定各溫度時(shí)的試件長(zhǎng)度，再繼續(xù)降溫。

4計(jì)算

4.1降溫區(qū)間的平均收縮應(yīng)變及平均收縮系數(shù)按式（T0720-1)、式（T0720-2)計(jì)算。

上述式中:ε_e——平均收縮應(yīng)變；

L_e——-20℃時(shí)試件收縮后的長(zhǎng)度（mm);

L₀——+10℃時(shí)試件的原始長(zhǎng)度（mm);

C——瀝青混合料的平均線收縮系數(shù)；

ΔT——溫度區(qū)間，從起始溫度（+10℃)至最終溫度（-30℃)的差，即為40℃。

4.2分溫度區(qū)間測(cè)定時(shí)，可按式（T0720-1)及式（T0720-2)計(jì)算各溫度區(qū)間的收縮系數(shù)。以該區(qū)間的溫度中值為代表溫度，可得出不同溫度的收縮系數(shù)變化曲線。

5報(bào)告

同一瀝青混合料，至少平行試驗(yàn)3個(gè)試件，當(dāng)測(cè)定結(jié)果最大值與最小值之差不超過(guò)平均值的20%時(shí)，取其平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。

條文說(shuō)明

瀝青混合料的平均線收縮系數(shù)是規(guī)定尺寸的棱柱體試件在規(guī)定的溫度區(qū)間，以規(guī)定速率降溫時(shí)的收縮變形與試件長(zhǎng)度的比值.

瀝青混合料的線收縮系數(shù)是瀝青路面溫度應(yīng)力計(jì)算必不可少的參數(shù)，它與瀝青路面的溫度收縮開(kāi)裂密切相關(guān)，為此本試驗(yàn)規(guī)程增補(bǔ)此項(xiàng)試驗(yàn)方法但是國(guó)際上尚未見(jiàn)有統(tǒng)一的瀝青或?yàn)r青混合料的收縮系數(shù)試驗(yàn)方法，國(guó)內(nèi)各研究單位自行研制的不少試驗(yàn)儀器及測(cè)定方法均不相同。本試驗(yàn)法是參照“七五”國(guó)家科技攻關(guān)期內(nèi)研制的試驗(yàn)儀器及試驗(yàn)方法制定的，以便使國(guó)內(nèi)的儀器和方法盡可能統(tǒng)一，便于對(duì)比。

瀝青混合料的線收縮系數(shù)在不同溫度區(qū)內(nèi)有不同的值，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，本試驗(yàn)法采用平均收縮系數(shù)的概念。試件試驗(yàn)的溫度根據(jù)國(guó)內(nèi)寒冷及溫和地區(qū)的實(shí)際情況，也考慮試驗(yàn)設(shè)備條件的可能性，并參考國(guó)外的資料規(guī)定為+10~-30℃。降溫速率根據(jù)我國(guó)北方地區(qū)的實(shí)際情況，在大風(fēng)降溫的寒流到來(lái)時(shí)，夜間降溫速率可達(dá)4~7℃/h,故采用其中值為5℃/h。但是根據(jù)需要也可采用其他溫度區(qū)間或降溫速率進(jìn)行試驗(yàn)研究。

關(guān)于收縮儀的構(gòu)造及變形量測(cè)方法，為力求簡(jiǎn)單，本方法采用了千分表測(cè)定裝置。當(dāng)然也可采用能快速準(zhǔn)確測(cè)定變形的其他儀器，如光學(xué)測(cè)定裝置等。

試件兩端粘貼金屬測(cè)頭的步驟至為重要，如貼歪了，將嚴(yán)重影響測(cè)定結(jié)果₃測(cè)定時(shí)取出低溫水槽后應(yīng)非常熟練迅速地測(cè)定，由于試件溫度變化非?？?，千分表讀數(shù)不可能穩(wěn)定，故必須在放上去的一瞬間讀取，為此規(guī)定了5s的時(shí)間限制，否則必須重測(cè)。