T 0853—2009 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料彎拉回彈模量試驗(yàn)方法

1  適用范圍

本方法適用于采用三分點(diǎn)加載的方法測定無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料在靜態(tài)荷載作用下的 彎拉回彈模量。

2  儀器設(shè)備

2.1  壓力機(jī)或萬能試驗(yàn)機(jī)(也可用路面強(qiáng)度試驗(yàn)儀和測力計(jì)):壓力機(jī)除符合《液壓式 壓力試驗(yàn)機(jī)》(GB/T3722)    及《試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求》(GB/T2611)  中的要求，其測量精度為±1%。同時(shí)應(yīng)具有加載速率指示裝置或加載速率控制裝置。上下壓板平整并有足夠剛度，可均勻地連續(xù)加載卸載，可保持固定荷載。開機(jī)停機(jī)均靈活自如，能夠滿足試件噸 位要求，且壓力機(jī)加載速率可有效控制在1mm/min。

2.2  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：包括荷載傳感器、千分表或位移傳感器、荷載計(jì)數(shù)器以及數(shù)據(jù)采集儀。位移傳感器用于測量跨中豎向變形，安裝于試件跨中的兩側(cè)。

2.3     加載模具：如圖T0853-1    所示。 

圖T0853-1     彎拉回彈模量試驗(yàn)裝置示意圖(尺寸單位：mm) 1-可移動支座；2-試件；3-加載支座；4-千分表；5-千分表架

2.4  標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室或可控溫控濕的養(yǎng)護(hù)設(shè)備。

2.5    電子天平：量程不小于15kg, 感量為0. 1g; 量程不小于4000g, 感量為0.01g。

2.6     臺秤：量程50kg, 感 量 5g。

2.7     球形支座。

3  試件制備和養(yǎng)護(hù)

3.1      根據(jù)混合料粒徑的大小，選擇不同尺寸的試件尺寸：中梁，100mm  ×100mm  ×  400mm, 適用于細(xì)粒材料和中粒材料①;大梁，150mm×150mm×550mm,    適用于粗粒材料。

注①:由于大梁試件的成型難度較大，在試驗(yàn)室不具備成型條件時(shí)，中梁試件的最大公稱粒徑可放 寬到26.5mm。

3.2  為保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，每組試件的數(shù)量要求為：無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì) 粒材料，應(yīng)制備不少于9個(gè)試件；無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定中粒材料，應(yīng)制不少于15個(gè)試件；無機(jī) 結(jié)合料穩(wěn)定粗粒材料，應(yīng)制不少于19個(gè)試件。

3.3     按照本規(guī)程T  0844方法制備試件。

3.4    按照本規(guī)程T  0845標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生方法進(jìn)行養(yǎng)生，水泥穩(wěn)定類材料養(yǎng)生齡期為90d, 石灰或粉煤灰穩(wěn)定類材料養(yǎng)生齡期180d。

4  試驗(yàn)步驟

4.1  根據(jù)試驗(yàn)材料的類型和一般的工程經(jīng)驗(yàn)，選擇合適量程的測力計(jì)和試驗(yàn)機(jī)，被測 試件施加壓力應(yīng)在設(shè)備量程的20%～80%。如采用壓力機(jī)系統(tǒng)，需調(diào)試設(shè)備，設(shè)定好加載速率。

4.2     球形支座涂上機(jī)油，使球形支座能夠靈活轉(zhuǎn)動，并安放在上壓頭上。在上下壓塊的左右兩個(gè)半圓形壓條上涂上機(jī)油。

4.3     按照本規(guī)程T  0851方法測定混合料的彎拉強(qiáng)度，作為彎拉回彈模量試驗(yàn)的破壞荷載P。

4.4     將已浸水24h的試件從水中取出，用軟布吸去試件表面的水分，并稱試件的質(zhì)量。 在試件中部量出其寬度和高度，精確至1mm。

4.5     在試件側(cè)面(平行于試件成形時(shí)的壓力方向)標(biāo)出三分點(diǎn)位置。

4.6  將試件安放在試架上，荷載方向與試件成型時(shí)的壓力方向一致，上下壓頭應(yīng)位于 試件三分點(diǎn)位置。

4.7     在試件跨中頂面兩側(cè)分別安放1個(gè)千分表或位移傳感器。

4.8 安放球形支座。

4.9 預(yù)壓：先用擬施加的最大載荷的一半進(jìn)行兩次加載卸載預(yù)壓試驗(yàn)(設(shè)定的最大壓 力值不宜超過破壞荷載的0.6～0.7倍),使加載頂板與試件表面緊密接觸。每兩次卸載 后等待1min。如采用千分表測量變形時(shí)，將千分表的短指針調(diào)到中間位置，并將長指針調(diào)到0,記錄千分表的原始讀數(shù)。

4.10  回彈變形測量：將預(yù)定的最大荷載分成5～6等份，作為每次施加的壓力值。實(shí)際施加的荷載應(yīng)較預(yù)定級數(shù)增加1級。施加第1級荷載(如為預(yù)定最大荷載的1/5),待 荷載作用達(dá)1min 時(shí)，記錄千分表或位移傳感器的讀數(shù)，同時(shí)卸去荷載，讓試件的彈性變形 恢復(fù)。到0.5min 時(shí)記錄千分表或位移傳感器的讀數(shù)，施加第2級荷載(為預(yù)定、最大荷載 的2/5),同前，待荷載作用1min, 記錄千分表或位移傳感器的讀數(shù)，卸去荷載。卸載后達(dá) 0.5min時(shí)，再記錄千分表或位移傳感器的讀數(shù)，并施加第3級荷載。如此逐級進(jìn)行，直至 記錄下最后一級荷載下的回彈變形。

5  計(jì)算

5.1   按式(T 0853-1)計(jì)算每級荷載下的回彈變形l。

l= 加載時(shí)平均讀數(shù)-卸載后平均讀數(shù)           (T      0853-1)

5.2   以單位壓力p-p₀為橫坐標(biāo)，回彈變形1為縱坐標(biāo)繪制p 與l關(guān)系曲線。若曲線開始段出現(xiàn)下凹現(xiàn)象，需進(jìn)行修正。修正時(shí)，一般情況下將第1個(gè)和第2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)取成直線，并延長此直線與縱坐標(biāo)軸相交，此交點(diǎn)即為新原點(diǎn)。

5.3 按式(T  0853-2)計(jì)算各級荷載下的彎拉回彈模量。

(T  0853-2)

式中：E_f——彎拉回彈模量(Mpa); 

             p——施加的各級荷載(N);

p₀——荷載初值(N):    

L——試 件 跨 徑(mm);

l——跨中撓度變形回彈變形(mm);

b——跨中斷面的寬度(mm);  

h——跨中斷面的高度(mm)。

6  結(jié)果整理

6.1     彎拉回彈模量用整數(shù)表示。

6.2  同一組試件試驗(yàn)中，采用3倍標(biāo)準(zhǔn)差方法剔出異常值。小梁異常值不超過1個(gè)， 中梁異常值不超過2個(gè)，大梁異常值不超過3個(gè)。異常值數(shù)量超過上述規(guī)定的試驗(yàn)重做。

6.3      同一組試驗(yàn)的變異系數(shù)C_v(%)    符合下列規(guī)定，方為有效試驗(yàn)：中梁，C_v≤10%;    大梁 ，C_v≤15% 。如不能保證變異系數(shù)小于上述規(guī)定，則還應(yīng)按允許誤差10%和90%概率重新計(jì)算增加試件數(shù)量，并另做新試驗(yàn)。

7 報(bào)告

報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

(1)集料的顆粒組成；

(2)水泥的種類和強(qiáng)度等級，或石灰的有效鈣和氧化鎂含量；

(3)無機(jī)結(jié)合料類型和劑量；

(4)最佳含水率和最大干密度及其確定方法；

(5)試件干密度或壓實(shí)度；

(6)吸水量以及測回彈模量時(shí)的含水率；

(7)彎拉回彈模量，用整數(shù)表示；

(8)n   個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的最小值和最大值、平均值 、 標(biāo)準(zhǔn)差S和變異系數(shù)C_v(%) 和一定保證率下的代表值,  其中Z_a為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表中隨保證率而變的系數(shù)。

8  記錄格式

本試驗(yàn)的記錄格式見表T    0853-1。

表T 0853-1   室內(nèi)彎拉回彈模量試驗(yàn)記錄表

工程名稱                         試件尺寸                                        

路段范圍                        試驗(yàn)方法                                  

材料名稱                                        試樣編號                       

最大粒徑                       

彎拉回彈模量記錄表(一)

彎拉回彈模量記錄表(二)

試驗(yàn)：                           校核：                           試驗(yàn)日期：

條文說明

現(xiàn)在一些設(shè)備的加載系統(tǒng)(包括MTS) 具有能直接測定壓頭處的變形的功能，為了簡 化試驗(yàn)步驟和方法，有些試驗(yàn)操作者直接取壓頭處的變形值作為彎拉變形值。由于試驗(yàn)機(jī)促動器的測變形裝置精度不夠，導(dǎo)致所測試的值偏小。因此對具有試驗(yàn)機(jī)促動器的壓力設(shè)備，必須保證測試精度足夠的情況下，才可直接用來測試，否則必須單獨(dú)安裝千分表或傳感器。