T0624—2011瀝青黏韌性試驗(yàn)

1.目的與適用范圍

本方法適用于測(cè)定改性瀝青的黏韌性，以評(píng)價(jià)瀝青摻加改性劑后的改性效果。通常情況下適用于SBR改性瀝青。非經(jīng)注明，試驗(yàn)溫度為25℃，拉伸速度為500mm/min。

2 儀具與材料技術(shù)要求

2.1 黏韌性試驗(yàn)器∶3 套，形狀和尺寸如圖T0624-1 所示，由不銹鋼或銅制成。它由列部分組成∶

2.2主機(jī)配件

2.2.1拉伸半球圓頭:半徑11.1mm，表面粗糙度應(yīng)達(dá)Ra3.2μm，上有連接螺桿，用以安裝定位螺母，并與拉伸試驗(yàn)機(jī)上夾具連接，連接桿上有定位銷釘。

2.2.2試樣器:金屬制內(nèi)徑55mm,深35mm。

2.3其他設(shè)備

2.3.1 TDHWY-30型低溫循環(huán)水浴:能控制恒溫25℃±0.1℃，內(nèi)有多孔的安放試樣器的架子。

2.3.2溫度計(jì):量程0?50℃，分度值0.1℃。

2.3.3 拉伸試驗(yàn)機(jī)∶能以 500mm/min 速度等速拉伸，最大加載能力為1kN，拉伸變形及荷載能同時(shí)由記錄儀記錄繪成曲線，試驗(yàn)機(jī)備有固定黏韌性試驗(yàn)器的上下夾具。

2.3.4 TD101系列烘箱:裝有溫度控制器。

2.3.5天平:感量不大于lg及不大于1mg兩種。

2.3.6其他:三氯乙烯等。

3方法與步驟

3.1準(zhǔn)備工作

3.1.1按本規(guī)程T0602的方法準(zhǔn)備瀝青試樣。當(dāng)試驗(yàn)改性瀝青時(shí)，改性劑的加入應(yīng)根據(jù)要求的方法操作并攪拌均勻。

3.1.2將試樣容器放入60～80℃烘箱中，預(yù)熱1h。

3.1.3用三氯乙烯溶劑擦凈拉伸半球圓頭，裝入定位支架中干燥待用，將熱瀝青試樣逐漸注入預(yù)熱的試樣容器中,質(zhì)量為50g±lg。注意試樣中不得混入氣泡。

3.1.4迅速將拉伸半球圓頭浸入瀝青試樣中，定位支架架在試樣容器上方，用定位螺母壓緊固定，使半球圓頭上面恰好與瀝青試樣齊平，在室溫下靜置1?1.5h。此時(shí)，試樣稍有收縮，適當(dāng)調(diào)整定位螺母，使半球圓頭高度保持與瀝青上表面齊平。

3.1.5將安裝好的黏韌性試驗(yàn)器連同試樣一起置入溫度為25℃±0.1℃的恒溫水槽中保溫不少于1.5h。

3.2試驗(yàn)步驟

3.2.1將黏韌性試驗(yàn)器從恒溫水槽中取出，倒掉瀝青面上的水，迅速將試驗(yàn)器的上連接桿及試樣器安裝到拉伸試驗(yàn)機(jī)的上下壓頭夾具間。注意，安裝時(shí)不得使半球圓頭與瀝青的相對(duì)位置產(chǎn)生擾動(dòng)。

3.2.2調(diào)整好記錄儀及試驗(yàn)機(jī)，記錄儀以Y軸表示荷載，X軸表示時(shí)間。立即以500mm/min的速度開始拉伸，拉至300mm時(shí)結(jié)束。此時(shí)記錄儀已記錄荷載及拉伸時(shí)間，拉伸變形由拉伸速度與X軸記錄的拉伸時(shí)間求取，如圖T0624-2所示。為使記錄曲線清晰，記錄儀時(shí)間軸的走紙速度可選用500mm/min或1000mm/min。

3.2.3黏韌性試驗(yàn)器從恒溫水槽中取出到試驗(yàn)結(jié)束的時(shí)間不能超過(guò)1min。

4計(jì)算

4.1在圖T0624-2的荷載-變形曲線上將曲線BC下降的直線部分延長(zhǎng)至E用虛線表示。

4.2分別量取曲線ABCE及CDEF所包圍的面積，記作A₁及A₂。面積可以用求積儀或數(shù)記錄紙方格數(shù)求算，也可由記錄紙張的質(zhì)量比例法求出。此時(shí)用剪刀剪下ABCE及CDEF.分別稱取質(zhì)量m₁、m₂，準(zhǔn)確至1mg，再由已知面積的記錄紙稱取單位面積的記錄紙質(zhì)量m₀，并按式(T0624-1)及式（T0624-2)求得到曲線面積A₁、A₂。

式中∶

A₁——-曲線ABCE 的面積（N·m）;

A₂——曲線 CDFE 的面積（N·m）;

m₀——單位面積記錄紙質(zhì)量[ g/（N·m）];

m₁——ABCE 部分記錄紙質(zhì)量（g）;

m₂——CDFE 部分記錄紙質(zhì)量（g）。

4.3 試樣的黏韌性及韌性按式（T0624-3）及式（T0624-4）計(jì)算。

T₀=A₁＋A₂     (T 0624-3)

T_e=A₂                         (T 0624-4)

式中∶

T₀——瀝青的黏韌性（N·m）;

T_e——瀝青的韌性（N·m）。

5報(bào)告

同一試樣至少進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，當(dāng)最大值或最小值與平均值之差不超過(guò)3倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，取平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，準(zhǔn)確至1位小數(shù)。

條文說(shuō)明

瀝青黏韌性試驗(yàn)的結(jié)果是用于評(píng)價(jià)SBR改性瀝青、橡肢和樹脂等瀝青，以及用于做排水路面的高黏度改性瀝青改性效果的一種比較好的方法，對(duì)SBR改性瀝青要求做黏韌性試驗(yàn)，并已列入《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004)中。本次修訂在適用范圍內(nèi)增加了SBR改性瀝青。在準(zhǔn)備工作中要求黏韌性試驗(yàn)器連同試樣在恒溫水槽中保溫不少于1.5h。

瀝青黏初性試驗(yàn)最早由Benson于1955年提出，1974年日本橡膠協(xié)會(huì)定為標(biāo)準(zhǔn)，并收入日本道路協(xié)會(huì)鋪裝試驗(yàn)法便覽中?，F(xiàn)在日本瀝青路面鋪裝要綱的改性瀝青標(biāo)準(zhǔn)中正式列入了黏韌性指標(biāo)。試驗(yàn)時(shí)，一開始表現(xiàn)出需要較大的荷載，后來(lái)則有一較長(zhǎng)時(shí)間的變形段，將總的功稱作toughness。將后期較長(zhǎng)時(shí)間變形的部分稱作tenacity,單位為N.m。以此兩領(lǐng)指標(biāo)評(píng)價(jià)改性瀝青的質(zhì)量。關(guān)于試驗(yàn)指標(biāo)的名稱，日本原稱toughness為握裹力，tenacity為黏結(jié)力，后直接改用音譯名，我國(guó)的不少譯者也有各種叫法。本試驗(yàn)法經(jīng)多次討論統(tǒng)一稱為黏韌性（toughness)及韌性（tenacity)。

本試驗(yàn)法完全按照ASTM D 5801—95及日本道路協(xié)會(huì)鋪裝試驗(yàn)法便覽3-5-17編寫。由于現(xiàn)在測(cè)試儀器設(shè)備發(fā)展很快，許多試驗(yàn)室已具備萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，且具有自記功能，可以采用這類設(shè)備將黏韌性試驗(yàn)的應(yīng)力一應(yīng)變曲線全部記錄下來(lái)，或通過(guò)計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)，采用積分方法計(jì)算曲線所包圍的面積，直接得出試驗(yàn)結(jié)果。