T 0704—2011瀝青混合料試件制作方法(靜壓法)
1 目的與適用范圍
1.1本方法規(guī)定了用靜壓法制作瀝青混合料試件的方法,以供在試驗室進行瀝青混合物理力學性質(zhì)試驗。
1.2采用靜壓法制作的試件,有條件時均可用振動壓實或搓揉成型設(shè)備代替,成型試件以密度達到馬歇爾標準擊實試件密度的100% ±1%控制。
1.3瀝青混合料試件制作時的試件尺寸應(yīng)符合試件直徑不小于集料最大粒徑的4倍, 試件厚度不小于集料最大粒徑的1 ~ 1.5倍的規(guī)定,其礦料規(guī)格及試件數(shù)量應(yīng)符合本規(guī)程T702的規(guī)定。
2 儀具與材料技術(shù)要求
2.1TD704-1型瀝青混合料試樣靜壓成型機
2.2試驗室用瀝青混合料拌和機:能保證拌和溫度并充分拌和均勻,可控制拌和時間,攪拌機的容量為10L(小型)或20L(大型)。
2.3電動脫模器:需無破損地推出圓柱體試件,并備有相應(yīng)尺寸的推出環(huán)。
2.4各種試模:包括壓頭,每種至少3組,由高碳鋼或工具鋼制成,試模尺寸應(yīng)保證成型后符合要求試件尺寸的規(guī)定。
2.4.1抗壓試驗圓柱體試模:采用Ф100mm x 100mm的試件尺寸時,試模內(nèi)徑與試件直徑
相同,試模高180mm,上下壓頭直徑100mm,上壓頭高50mm,下壓頭高90mm。
2.4.2三軸試驗圓柱體試模:采用Ф100mm x 200mm的試件尺寸時,內(nèi)徑與試件直徑相同,試模高300mm,上下壓頭直徑100mm,上壓頭高50mm,下壓頭高90mm。試模也可由一個分成兩半的內(nèi)套和一個圓柱形外套組成。
2.5烘箱:大、中型各1臺,裝有溫度調(diào)節(jié)器。
2.6臺秤、天平或電子秤:稱量5kg以上的感量不大于lg;稱量5kg以下時,用于稱量礦料的感量不大于0. 5g,用于稱量瀝青的感量不大于0.lg。
2.7插刀或大螺絲刀。
2.8墊塊。
2.9溫度計:分度值l℃。宜采用有金屬插桿的插人式數(shù)顯溫度計,金屬插桿的長度不小于150mm。量程0-500℃。
2.10其他:電爐或煤氣爐、瀝青熔化鍋、拌和鏟、標準篩、膠布、卡尺、秒表、粉筆、棉 紗等。
3準備工作
3.1按本規(guī)程T 0702的方法確定制作瀝青混合料試件的拌和與壓實溫度。常溫瀝青混合料的拌和及壓實在常溫下進行。
3.2按本規(guī)程T 0701在拌和廠或施工現(xiàn)場采集瀝青混合料試樣。如混合料溫度符合要求,可直接用于成型。在試驗室人工配制瀝青混合料時,按本規(guī)程T 0702的方法準備礦料及瀝青并加熱備用。常溫瀝青混合料的礦料不加熱。
3.3將金屬試模及壓頭等置100℃左右烘箱中加熱1h備用。常溫瀝青混合料用試模不加熱。
3.4按本規(guī)程T0702的方法拌制瀝青混合料,數(shù)量略多于試件質(zhì)量需要。插人溫度計檢測溫度。待溫度符合成型溫度時用于裝模。
4成型方法
4.1按試件要求尺寸,準確稱取混合料數(shù)量,應(yīng)為1個試件的體積與馬歇爾標準擊實密度的乘積。
4.2將試模鋼筒和承壓頭從烘箱中取出,立即在鋼筒內(nèi)部和承壓頭底面涂以很少量的潤滑油,并將下承壓頭置于鋼筒中。為使承壓頭凸出鋼筒底口 2 ~3cm,下承壓頭應(yīng)加墊圈或墊塊,并在下承壓頭上放置一張圓形薄紙。
4.3用小鏟將符合成型溫度要求的混合料分2次(高為100mm的試件)或3次(高為200的試件)仔細鏟人鋼筒中,隨之用插刀沿鋼筒周邊插搗15次,中間10次;然后,用熱鏟平整混合料表面。
4.4插人溫度計至混合料中心附近,待混合料溫度符合要求的壓實溫度時,墊上一層薄紙及蓋好上承壓頭(上下承壓頭伸進試模的高度應(yīng)大體相同)。
4.5將裝有混合料的試模及墊圈(塊)一并置于壓力機或千斤頂?shù)钠脚_上,加載至1MPa(對100mm的試件約為7. 85kN)后撤去下面的墊圈(塊),再逐漸均勻加載至要求的試件高度(約20 ~ 30MPa),并保持3min后卸荷,記錄荷載。
4.6隊試模中取出上、下承壓頭后,稍事降溫,在未完全冷卻時趁熱置脫模器上推出試
件,制成試件的高度與標準高度的誤差不得大于2. 0mm,否則應(yīng)予廢棄。注意,脫模溫
度不能太低,低了不僅脫模困難,還有可能損傷試件。
4.7將試件豎立在平臺上在室溫下冷卻24h,測定試件密度、空隙率,不符要求的應(yīng)予廢棄。
條文說明
在我國,靜壓法成型是廣泛應(yīng)用于基層材料的成型方法。對瀝青混合料采用靜壓法盡管并不科學,但考慮到目前國內(nèi)不少單位一時達不到具備搓揉或振動成型條件制作抗壓的圓柱體及三軸壓縮試件,故保留了此方法。
本次修訂去掉了采用手動脫模器脫模的方法。制作瀝青混合料試件的拌和與壓實溫度按本規(guī)程T0702的方法確定,去掉了用賽波特重油黏度計測黏度確定混合料的拌和與壓實溫度的方法。
靜壓法成型具體的方法有兩種:一種是控制成型壓力;另一種是控制成型高度。這兩種方法的實際結(jié)果是有差異的。我國1983年試驗規(guī)程規(guī)定為加載至30MPa穩(wěn)壓3min后卸荷,同時又規(guī)定高度誤差為±1(Ф70mm 試件)~ 1.5mm(Ф100mm 試件)。AASHTO T 167 則規(guī)定為加壓 20. 7MPa 穩(wěn)壓2min卸荷,這顯然是有差別的:本試驗法考慮成型應(yīng)以密實度為要求指標,故規(guī)定以高度為主,對壓力指出通常為20 ~30MPa,以供成型時注意校核有無錯誤,靜壓法成型與瀝青混合料的溫度有很大關(guān)系,不同的瀝青材料成型溫度應(yīng)該是不一樣的,因此本方法規(guī)定達到成型溫度后裝模。
另外,考慮到目前已有許多新的成型方法出現(xiàn),本方法規(guī)定也可用搓揉法及振動成型法代替靜壓法搓揉機在美國使用較多,ASTM D 3497、D 4123、AASHTO T丨65等均規(guī)定了用搓揉法成型圓柱體試方法。