T0627—2011瀝青彎曲蠕變勁度試驗(yàn)（彎曲梁流變儀法）

1目的與適用范圍

1.1本方法用彎曲梁流變儀測(cè)定瀝青的彎曲蠕變勁度和m值。測(cè)量的彎曲蠕變勁度范圍為20~1000MPa。

1.2本方法適用干原樣瀝青、壓力老化后的瀝青和薄膜烘箱（或旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱）后的老化瀝青。

1.3根據(jù)本方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，若試件的形變大于4mm或小于0.08mm時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果無效。

2儀具與材料技術(shù)要求

TD627-3型瀝青彎曲梁流變儀

2.1彎曲梁流變儀試驗(yàn)系統(tǒng)由以下幾部分組成：

2.1.1帶有試件支架的加載框。

2.1.2將試件保持在試驗(yàn)溫度下并提供浮力以抵消試件重力的恒溫浴。

2.1.3計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)元件。

2.1.4試樣梁模具。

2.1.5檢量和校正系統(tǒng)的梁。

2.2試驗(yàn)系統(tǒng)基本技術(shù)要求和參數(shù)。

2.2.1加載框：由一套試件支架、加載軸、荷載傳感器、荷載調(diào)零裝置、加載裝置及位移測(cè)量傳感器等組成。示意圖如圖T0627-1所示。

圖T0627-1 彎曲梁流變儀示意圖

1-溫度傳感器；2-瀝青試件；3-控制與數(shù)據(jù)采集；4-位移傳感器；5-加載軸；6-空氣軸承；7-荷載傳感器；8-水槽；9-試件支架

2.2.2加載系統(tǒng):能向試件施加35mN±5mN的接觸荷載，試驗(yàn)過程中將試驗(yàn)荷載保持在980mN±50mN以內(nèi)。技術(shù)要求如下：

1)加載系統(tǒng)要求:試驗(yàn)荷載的升壓時(shí)間應(yīng)不少于5s。開始試驗(yàn)時(shí)系統(tǒng)在0.5~5s內(nèi)將接觸荷載從35mN±5mN增加到初始試驗(yàn)荷載980mN±50mN，此時(shí)試驗(yàn)荷載應(yīng)穩(wěn)定在平均試驗(yàn)荷載±50mN之內(nèi)，之后穩(wěn)定在平均試驗(yàn)荷載±10mN。

2)加載軸:帶有半徑為6.3mm±1.3mm球形接觸點(diǎn)。

3)荷載傳感器:用來測(cè)量初始接觸荷載和試驗(yàn)荷載。最小量程應(yīng)不小于2.00N，分辨率不小于2.5mN。

4)線性差動(dòng)式位移傳感器（LVDT):量程不小于6mm，分辨率不小于2.5μm。

5)試件支架:接觸半徑為3.0mm～0.3mm由不銹鋼或其他防腐蝕金屬制成的支架

2.2.3溫度傳感器:測(cè)量范圍為0~-36℃，精確至±0.1℃。

2.2.4恒溫浴:在-36?0℃范圍能將浴內(nèi)各點(diǎn)溫度保持在試驗(yàn)溫度±0.1℃。

2.2.5數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分辨率:最小荷載2.5mN，最小形變?yōu)?.5μm和最小恒溫浴內(nèi)溫度變化為±0.1℃。當(dāng)接觸荷載轉(zhuǎn)換到試驗(yàn)荷載信號(hào)被激活時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將及時(shí)感受該點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將記錄在8.0s、15.0s、30.0s、60.0s、120.0s和240.0s的荷載和形變。

2.2.6試驗(yàn)?zāi)＞撸翰牧蠟殇X板或不銹鋼板（也可用硅橡膠）。模具內(nèi)部尺寸為長(zhǎng)127mm±2.0mm、厚6.35mm±0.05mm、寬12.70mm±0.05mm。圖T0627-2為試件成型示意圖。

圖T0627-2 試件成型示意圖（鋁板）

1-醋酸鹽塑料；2-O形橡膠圈;3-瀝青樣品;4-鋁模

2.2.7不銹鋼（厚）梁：長(zhǎng)127mm±2.0mm、寬12.7mm±0.1mm、厚6.4mm±0.1mm;不銹鋼（?。┝?長(zhǎng)127mm±0.5mm、寬12.7mm±0.1mm、厚1.0~1.6mm。

2.2.8標(biāo)準(zhǔn)砝碼:通常需要4個(gè)，每個(gè)質(zhì)量100.0g±0.2g，用于BBR荷載傳感器的標(biāo)定。

2.2.9標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì):分度值0.1℃的浸入式玻璃液體溫度計(jì)，用于檢查溫度傳感器的溫度。

2.2.10塑料片:厚度為0.08?0.15mm的干凈塑料片，塑料片不會(huì)因熱瀝青的作用而變形。

2.2.11丙三醇一滑石粉混合物:用作金屬模具內(nèi)端面上的隔離劑。可用20%的丙三醇和80%的滑石粉。

2.2.12恒溫浴液體:不被瀝青吸附及不影響瀝青性質(zhì)的溶液。液體在試驗(yàn)溫度下的相對(duì)密度應(yīng)不超過1.05,合適的液體包括乙醇、甲醇、穩(wěn)定的異丙醇、丙三醇一甲醇一水的混合液（例如:60%的丙三醇，15%的甲醇,25%的水），也可使用其他試劑，但不得使用硅酮或含有硅酮類的混合物。

3方法與步驟

3.1準(zhǔn)備工作

3.1.1按操作說明書打開軟件、加載和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

3.1.2選擇試驗(yàn)溫度并將浴液的溫度調(diào)節(jié)到所選溫度。試驗(yàn)前將溫度恒溫到試驗(yàn)溫度±0.1℃。

3.1.3打開空氣軸承，用荷載調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)加載軸，使它在垂直路徑約中間點(diǎn)處自由漂浮。

3.1.4調(diào)節(jié)負(fù)載設(shè)置:將厚6.4mm的不銹鋼梁放在支架上，調(diào)節(jié)相關(guān)按鈕，使接觸荷載達(dá)到35mN±10mN，相應(yīng)的初始試驗(yàn)荷載應(yīng)為980mN±50mN。

3.1.5系統(tǒng)檢查:在每次進(jìn)行試驗(yàn)前，將厚度為1.0~1.6mm的不銹鋼（?。┝悍旁跇悠分Ъ苌?，按程序要求操作測(cè)定薄梁模量，模量值應(yīng)在薄梁模量的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。

3.1.6溫度傳感器的檢查:當(dāng)試驗(yàn)溫度改變時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)顯示的溫度與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示的溫度進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示的溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)顯示的溫度差應(yīng)該在±0.1℃內(nèi)。

3.2試件制備

3.2.1金屬模具的準(zhǔn)備

將模具清理干凈，在模具的3個(gè)長(zhǎng)金屬部分的內(nèi)表面涂一層石油基潤(rùn)滑脂，用潤(rùn)滑脂將塑料片平粘到金屬上。

1）將塑料片放在金屬表面，用手指擠壓塑料片，靠摩擦力將塑料片壓在金屬表面上。

2）在兩個(gè)端件的內(nèi)表面涂一層丙三醇和滑石粉的混合物，以防止瀝青粘到金屬端件上。

3）按圖T0627-2安裝模具。用O形橡膠環(huán)將模件緊緊捆在一起。檢查模具，用力將塑料片向金屬表面壓，以擠出氣泡。

4）安裝結(jié)束后，將模具放在室溫下等待澆注瀝青。

3.2.2試件的制備

1）按本規(guī)程T0602的方法準(zhǔn)備試樣。將瀝青在烘箱中加熱，直到瀝青充分流動(dòng)，成為容易澆注的狀態(tài)。

2）澆注試件（金屬模）：模具放在室溫下，將瀝青從模具的一端向另一端來回澆注，使瀝青略高出模具。傾倒時(shí)使盛樣容器距模具頂端20~30mm，以單一路徑向另一端澆注瀝青，將倒?jié)M瀝青的模具在室溫下冷卻45?60min。冷卻到室溫后，用熱刀切掉并切平冷卻后高出模具頂端的瀝青樣品。

3.2.3試件的存放和脫模

1)試驗(yàn)前將模具中的試件置于室溫下，試件澆注完后應(yīng)在4h內(nèi)完成試驗(yàn)。

2)在脫模前，將含試件的金屬模放在冷卻室或水浴中冷卻，保證試件在脫模時(shí)不變形。冷卻溫度宜采用-5℃±5℃,冷卻時(shí)間為5~10min。

3)當(dāng)模具內(nèi)試件已達(dá)到脫模條件時(shí)，宜立即拆掉金屬模具將試件移出。為了避免試件變形，應(yīng)將塑料片和側(cè)模從試件上滑動(dòng)脫模。

注:在脫模過程中，小心拿好試件不要使試件變形。變形的試件將會(huì)影響測(cè)得的勁度和m值。

3.3試驗(yàn)步驟

3.3.1試件脫模后，立即將試件放入達(dá)到試驗(yàn)溫度的恒溫浴中，恒溫保持60min±5min后，將試件安放在支架上，保持恒溫浴溫度在試驗(yàn)溫度±0.1℃內(nèi)。

3.3.2將試件資料、試驗(yàn)荷載、試驗(yàn)溫度等有關(guān)信息輸入到計(jì)算機(jī)中。

3.3.3向試件手動(dòng)施加一個(gè)35mN±10mN的接觸荷載，施加荷載時(shí)間不能大于l0s，且保證試件和荷載頭之間的接觸。

3.3.4激活自動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，加載過程為：

1)在ls±0.1s內(nèi)施加980mN±50mN的初始荷載。

2)將荷載減少到35mN±10mN，維持20s±1s。

3)施加試驗(yàn)荷載980mN±50mN，維持時(shí)間為240s。計(jì)算機(jī)將從0.5s起，以0.5s的時(shí)間間隔自動(dòng)記錄并計(jì)算荷載及形變值。

4)卸去試驗(yàn)荷載并返回到35mN±10mN的接觸荷載。

5)從支架上移走試件進(jìn)行下一個(gè)試驗(yàn)。

4報(bào)告

4.1按試驗(yàn)要求，報(bào)告包括下列內(nèi)容：

1)試件編號(hào)、項(xiàng)目編號(hào)。

2)試驗(yàn)日期。

3)試件寬度、厚度，準(zhǔn)確至0.01mm。

4)試驗(yàn)溫度，準(zhǔn)確至0.1℃。

5)施加試驗(yàn)荷載的時(shí)間（h,min)。

6)試驗(yàn)過程中的最高溫度、最低溫度，準(zhǔn)確至0.1℃。

7)試驗(yàn)過程中記錄的最大荷載、最小荷載，準(zhǔn)確至1mN。

4.2對(duì)8.0s、15.0s、30.0s、60.0s、120.0s和240.0s時(shí)間報(bào)告下列試驗(yàn)結(jié)果:

1）施加荷載的時(shí)間，準(zhǔn)確至0.1s。

2）試驗(yàn)荷載，準(zhǔn)確至1mN。

3）試件的形變量，用mm表示，準(zhǔn)確至1μm。

4）測(cè)量得到的勁度模量，用MPa表示，取3位有效數(shù)字。

5）m值，準(zhǔn)確至0.001。

5允許誤差

5.1重復(fù)性試驗(yàn)兩個(gè)結(jié)果的差值（用平均值的百分?jǐn)?shù)表示）應(yīng)不超過表T0627-1的重復(fù)性允許誤差值。

5.2再現(xiàn)性試驗(yàn)兩個(gè)結(jié)果的差值(用平均值的百分?jǐn)?shù)表示）應(yīng)不超過表T0627-1的再現(xiàn)性允許誤差值。

表T0627-1重復(fù)性和再現(xiàn)性允許誤差值

條文說明

本試驗(yàn)方法參考ASTMD6648—01及AASHTO T 313—09方法，結(jié)合國(guó)內(nèi)多年來的使用情況編寫操作者在使用彎曲梁流變儀前需仔細(xì)閱讀廠家所提供的儀器設(shè)備說明書，詳細(xì)的操作步驟可按儀器說明書進(jìn)行。