1、文件編號： ZY01-059-2006 作 業 指 導 書（瀝青混合料彎曲試驗）編寫： 日期： 審核： 日期： 批準： 日期： 受控狀態： 持有者姓名： 分 發 號： 持有者部門： 江蘇省交通科學研究院股份有限公司作業指導書 瀝青混合料彎曲試驗目錄1 主標準、配套設備及開展項目32 儀器設備操作規程33 檢測工作程序及樣品處置64 試驗操作過程 75 測量結果，數據處理規定116 測量不確定度報告137 原始記錄表格161試驗主要設備及開展項目主要儀器設備儀器名稱規格型號生產廠家測量范圍準確度等級車轍成型機HLR-2北京華聯機電技術研究所/剪切試驗機/美國Interlaken30KN0.001

2、KN微機瀝青混合料材料性能試驗系統LMT-3長沙亞星數控技術公司/開展檢測項目項目名稱試驗方法方法來源測量范圍允許誤差范圍瀝青混合料彎曲試驗T0715-1993JTJ052-2000/2儀器設備操作規程2.1輪碾成型機車轍成型機2.2.1接通電源，電源指示燈發亮 電源指示燈 電源總開關2.2.2打開溫度儀開關，溫度儀指示燈發亮 溫度儀開關 溫度儀指示燈2.2.3調節溫度控制儀旋鈕至需要工作溫度2.2.4調節計數器至需要的壓實次數 調節計數器 調節溫度控制儀2.2.5抬起配重塊，裝上試樣，對中，按動前進鍵，將配重移至左端2.2.6開動輪壓機2.2.7輪壓機自動停止工作后，按下后退鍵，將配重塊移至

3、右端，取下試樣 開始按鈕 卸載按鈕（后退鍵） 加載按鈕（前進鍵）2.2.8關閉溫度儀開關2.2.9切斷電源，清理衛生2.2剪切試驗機（SST）2.2.1接通電源2.2.2打開溫度控制箱啟動按鈕2.2.3設定溫度為-10，將預置好的小梁試件放置在溫度控制箱中保溫3小時以上2.2.4接通電腦電源 設定溫度-102.2.5進入試驗控制程序界面2.2.6點擊HPS按鈕啟動液壓伺服系統2.2.7點擊低壓啟動按鈕2.2.8點擊高壓啟動按鈕2.2.9調節施加荷載的壓頭的位置2.2.10將試件從溫控箱中取出置于試驗支座上2.2.11設定試驗所采集數據的存儲位置2.2.12設定壓頭的加載速率為50mm/min2

4、.2.13點擊START按鈕開始試驗，觀測試驗曲線，當小梁試件破壞時鎖定試驗曲線，轉換所采集數據為文本格式2.2.14打開數據文件，記錄初始位移，峰值荷載及破壞時的位移2.2.15試驗結束后取出破壞后的試件卸去高壓及低壓伺服，并關閉伺服系統，退出操作程序界面，關閉計算機2.2.16設置溫度控制箱溫度到50，并打開貫通吹風循環系統使機器運行三小時，以使試驗機保持干燥，無銹蝕2.2.17關閉溫度控制箱電源2.2.18結束試驗2.3微機瀝青混合料材料性能試驗系統 微機瀝青混合料材料性能試驗系統2.3.1裝好試件2.3.2將主機電源和數控采集儀的溫控電源打開，設置好所需溫度2.3.3打開主機“制冷”開

5、關，連接好1t的傳感器2.3.4裝好試件，按“上升“或”“下降”健調整至壓頭位置2.3.5根據電腦桌面軟件打開小梁程序，位置傳感器歸0，按“運行”命令進行操作。2.3.6試驗結束，關閉電源3檢測工作程序及樣品處置委托送樣：接樣員判斷樣品是否接收如可接收，接收樣品并填寫委托單樣品編號樣品區下放通知單至主管處主管根據計劃下發通知單給試驗員試驗員從待檢樣品區取樣品試驗員進行試驗檢測（未進行完試驗放入在檢樣品區）試驗檢測完畢填寫儀器使用記錄對試驗區衛生進行清理剩余樣品放入已檢樣品區按規定集中處理由指定人員出具報告報告審核、批準報告蓋章、發送。4試驗操作過程4.1試驗準備4.1.1 設備有效性檢查：試驗

6、前先檢查車轍成型及試驗機是否在使用有效期范圍內。如果使用有效期在范圍內，可繼續進行試驗；如果不在范圍內，通知設備管理員進行設備檢定。 成型機有效性標識 4.1.2 儀器設備準備(1) 檢查車轍成型及小梁試驗機是否正常；(2) 調平天平：將天平平放在操作臺上，看水準氣泡是否居中，如果不居中，調節天平下方的角螺旋，直至水準氣泡居中為止；(3) 校核天平：取一個砝碼放置在已經清零的天平上，看天平顯示的讀數是否與砝碼的質量一致，如果一致即可進入下一步試驗，如果不一致要對天平進行校核。校核方法為：接通天平電源，按下校核按鈕，將一套總質量為5000g的砝碼迅速全部放上天平，待數據顯示為5000g即可； 調

7、平天平至水準氣泡居中 校核天平 (4) 經檢查，若試驗主檢設備能正常使用，在試驗前將設備使用記錄“使用前”一欄填寫“正常”，若試驗主檢設備不能正常使用，填寫設備維修單，通知設備管理員進行維修。4.1.3試驗輔助用品準備：車轍試驗過程中所需要的試驗輔助用品如表3所示。表3 試驗輔助用品表試驗用品名稱數 量用 途鐵鍬1把將集料樣品拌勻干凈生鐵盤3個裝取集料樣品裝混合料的生鐵盤3個裝取混合料樣品平鏟1把用于鏟料鐵鏟2把稱取集料、裝混合料標簽3個標識樣品手套2副防止溫度燙傷工作服1件衛生用品當進行試驗時必須穿上工作服，將手套、標簽、鐵鏟、平鏟裝入專用箱內帶入試驗室進行試驗，試驗完將以上工具放入工具箱帶

8、回放入員工辦公室柜子內。鐵鍬、托盤、生鐵盤等從混合料樣品區拿取。4.1.4確定瀝青混合料試件的拌和與壓實溫度； 4.1.5在拌和現場或施工現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），如是生料需準備礦料和瀝青，加熱備用，常溫瀝青混合料的礦料不加熱）；4.1.6將金屬試模置于100左右烘箱中加熱1h備用。常溫瀝青混合料用試模不加熱；4.1.7拌制瀝青混合料，混合料及各種材料的數量由1塊試件的體積按馬歇爾標準擊實密度乘以1.03的系數求算；4.1.8成型機試驗輪接地壓強測定：測定在60是進行，在試驗臺上放置一塊50mm厚的鋼板，其上鋪一張毫米方格紙，上鋪一張新的復寫紙，以規定的7

9、00N荷載后試驗輪靜壓復寫紙，即可在方格紙上得出輪亞面積，并由此求得接地壓強。當壓強不符合0.7±0.05MPa，荷載應與適當調整；注意：當直接在拌和廠取拌和好的瀝青混合料樣品制作試件檢驗生產配合比設計或混合料生產質量時，必須將混合料裝入保溫桶中，在溫度下降至成型溫度之前迅速送達實驗室制作試件，如果溫度稍有不足，可放在烘箱中稍事加熱（時間不超過30mm）后使用，不得將混合料放冷卻后二次加熱重塑制作試件，重塑制作試件的試驗結果僅供參考，不得用于評定配合比設計檢驗是否合格使用。4.2試驗步驟4.2.1成型試件：將預熱的試模從烘箱內取出，裝上試模框架，在試模中鋪一張裁好的普通紙，使底面及側

10、面均被紙格離，將拌和好的全部瀝青混合料用小鏟稍加拌和后均勻的沿試模由邊至中按順序轉圈裝入試模，中部要略高于四周，取下試模框架，用預熱的小型擊實錘有邊至中轉圈夯實一遍，整平成凸弧形，插入溫度計，待混合料稍冷至壓實溫度，在表面鋪一張裁好的普通紙，當碾壓時先將碾壓輪預熱至100左右，然后，將盛有瀝青混合料的試模置于輪碾平臺上，輕輕放下碾壓輪，啟動輪碾機，先在一個方向碾壓2個往返，卸荷，再抬起碾壓輪，將試件調轉方向，再加相同荷載碾壓至馬歇爾標準密度100±1%為止。試件正式壓實前，應經試壓，決定壓實次數，一般12個往返左右可達要求，如試件厚度為100mm時，宜按先輕后重的原則分兩層碾壓，壓實

11、成型后，揭去表面的紙，用粉筆在試件表面表明碾壓方向，將試件置試溫下冷卻，至少12小時，對聚合物改性瀝青，宜放置48小時。 在試模中鋪上紙 混合料拌均勻測定混合料溫度 混合料由邊至中裝入試模裝完表面成凸弧形并鋪一層紙 碾壓4.2.2切割試件：按試驗尺寸，在輪碾成型的拌塊狀時間表面規劃切割試件的數目，但邊緣20mm部分不得使用，切割順序，首先在與輪碾法成型的垂直的方向，沿A-A切割第一刀作為基準面，在垂直的B-B方向切割第2刀，精確量取試件長度后切割C-C，使A-A及C-C切下的部分大至相等。仔細量取試件切割位置，按圖3順序碾壓方向（B-B方向）切割試件，使試件尺寸符合長250mm±2m

12、m、寬30mm±2mm、高35±2mm的要求，鋸下的試件應按順序放在平玻璃上排列整齊，然后再切割試件的底面及表面，將切好的試件立即編號，供彎曲試驗用的試件應用膠布貼上標記。將完全切割好的試件放在玻璃板上，試件之間留有10mm以上的間隙，試件下墊一層濾紙，并經常挪動位置，使其完全風干。需急用時，用電風扇吹干，每隔1h-2h，挪動試件一次，讓試件加速風干，風干時間不小于24h。4.2.3試驗（SST）：把試件置于15±0.5恒溫箱中3h以上（評價瀝青混合料低溫性能采用溫度為-10±0.5），使試件內部溫度達到要求的試驗溫度±0.5，保溫時將試件放在

13、支起的平板玻璃上，使試件之間的距離應不小于10mm。將試驗機梁式試件支座準確安放好，測定支點間距為200mm±0.5mm，使上壓頭與下壓頭保持平行，并兩側等距離，然后將位置固定住。啟動計算機進入彎曲測定程序，打開hps,啟動低壓和高壓按鈕，將試件從恒溫箱中取出，立即對稱安放在支座上，試件上下方向應與試件成型時方向一致，輸入編號后按開始按鈕，進行彎曲試驗和數據采集，采集到數據后進行記錄，試驗完成后進行卸載，設置溫度到40，使機器運行三小時，然后關掉試驗機，切斷電源。4.2.4試驗（微機瀝青混合料材料性能試驗系統）：把試件置于15±0.5恒溫箱中3h以上（評價瀝青混合料低溫性能

14、采用溫度為-10±0.5），使試件內部溫度達到要求的試驗溫度±0.5，保溫時將試件放在支起的平板玻璃上，使試件之間的距離應不小于10mm。將試驗機梁式試件支座準確安放好，測定支點間距為200mm±0.5mm，安裝調整好位移傳感器，將試件放置在固定的架子上，打開小梁試驗操作系統，選擇1t的傳感器，設置好運行速度50mm/min，清零并按“運行”健，儀器自動記錄和保存數據，試驗結束關閉電源。 安裝位移傳感器 進行試驗5數據處理5.1計算公式：按式(1)、(2)及(3)計算試件破壞時的抗彎拉強度RB、破壞時的梁底最大彎拉應變eB及破壞時的彎曲勁度模量SB。 (1) (2

15、) (3)式中：RB試件破壞時的抗彎拉強度，MPa； eB試件破壞時的最大彎拉應變； SB試件破壞時的彎曲勁度模量，MPa； b跨中斷面試件的寬度，mm； h跨中斷面試件的高度，mm； L試件的跨徑，mm； PB試件破壞時的最大荷載，N； d試件破壞時的跨中找度，mm。 注：計算時小梁的自重影響略去不計，故本方法不適用于試驗溫度高于30的情況。5.2精確度和允許誤差當一組測定值中某個數據與平均值之差大于標準差的k倍時，該測定值應予舍棄，并以其余測定值的平均值作為試驗結果。當試驗數目n為3、4、5、6個時，k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。5.3有效數字5.3.1（末）的概念：所

16、謂（末）指的是任何一個數最末一位數字對應的單位量值。5.3.2有效數字：任何一個數通過位數截取都可得到一個近似數，該近似數的絕對誤差的模小于0.5（末）時，從左邊第一個非零數字算起，直到最末尾為止的所有數字。5.4近似數運算：5.4.1加、減運算：參加加減運算時以各數中（末）最大的數為準，其余的數均比它多保留一位，多余位數舍去。計算結果的（末）應與參與運算的數中（末）最大的那個數相同。若計算尚需參與下一步運算，則可多保留一位。例如：18.3+1.4546+0.876=18.3+1.45+0.88=20.6320.6如是最后計算結果，取20.6若尚需參與下一步運算，取20.635.4.2乘、除運

17、算參與數的乘除運算時，以有效數字最少的數為準，其余的數均較之多保留一位，。運算結果（積或商）的有效數字位數，應與參與運算的數中有效數字位數最少的那個數相同。若計算結果尚需參與下一步運算，則有效數字可多取一位。例如： 1.1m×0.3268 m×0.10300 m =1.1 m×0.327 m×0.103 m =0.0370 m20.037 m2運算結果為0.037 m2。若需參與下一步運算，則取0.0370 m2。5.4.3數字修約確定數字的修約間隔k（1、2、5）和有效數字位數后按下列方法進行：修約間隔整數倍數的一系列（修約數的上一個至下一個即可）數中

18、，最接近擬修約數的數則為修約數。如1.150001按0.1修約間隔（0.1表明k=1，及1位小數），相臨修約數有：1.2、1.1，兩數中1.2最接近1.150001,故1.2為修約數；如果修約間隔整數倍數的一系列數中，有連續兩個數同等地接近擬修約數，則兩個數中只有為修約間隔偶數倍的數才是修約數。6測量不確定度的報告6.1建立數學模型依據JTJ052-2000«公路工程瀝青和瀝青混合料試驗規程»建立數學模型 式中： RB試件破壞時的抗彎拉強度，MPa； b跨中斷面試件的寬度，mm； h跨中斷面試件的高度，mm； L試件的跨徑，mm； PB試件破壞時的最大荷載，N； d試件破壞

19、時的跨中撓度，mm。 SB試件破壞時的彎曲勁度模量，MPa；6.2測量最佳值 PB1=1092.3N；PB2=1135.3N；PB3=1294.0N；PB4=1241.9N；PB5=1159.7N ；PB6=1241.9N P平均=1194.2N d1=0.415mm d2=0.4395mm d3=0.2929mm d4=0.4394mm d5=0.4685mmd6=0.3418mm d平均=0.3418mmb1=30.5mm; b2=30.4mm; b3=30.5mm; b4=30.6mm; b5=30.1mm; b6=30.2mm; b=30.4mmh1=35.1mm; h2=35.2mm

20、; h3=35.3mm; h4=35.3mm; h5=35.4mm; h6=35.7mm; h平均=35.3mmL1=200.5mm; L2=200.8mm; L3=200.9mm; L4=200.5mm; L5=200.4mm; L6=200.6mm; L平均=200.6mm 則： SB =5272Mpa 6.3方差與靈敏系數6.3.1方差：根據前面已建立的數學模型得 u C2(SB)=(SB/P)2u2(P)+( SB /d)2u2(d)+ ( SB /b)2u2(b) + ( SB /h)2u2(h) + ( SB /L)2u2(L)6.3.2靈敏系數： Ci=f/xi 即： C1=C(

21、P)= (SB /P) =4.415 C2=C(d)= SB /d =-15424 C3=C(b)= SB /b =-173.4C4=C(h)= SB /h =-448C5=C(L)= SB /L =78.8436.4標準不確定度的計算6.4.1試驗機荷載讀數PB的標準不確定度u (PB)u(PB)= (bmax-bmin)/2k=43.1 試驗機精確度為±0.0001 均勻分布,包含因子 k=31/2 則： u(P0)=0.000066.4.2 被測試件截面邊長b的標準不確定度u(b) u(b)= (bmax-bmin)/2k=0.1446.4.3 被測試件截面邊長h的標準不確定度u(b) u(h)= (hmax-hmin)/2k=0.1736.4.