冻融劈裂作业指导书

冻融劈裂作业指导书————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ文件编号：ZY0１-０47-2008作业指导书（沥青混合料冻融劈裂试验）编写:日期：审核：日期：批准:日期：受控状态：持有者姓名:分发号：持有者部门:江苏省交通科学研究院股份有限公司目录主要设备及开展项目…………3仪器设备操作规程……………３检测工作程序及剩余样品处置………………5试验操作过程…………………5数据处理规定…………………１2测量不确定度报告……………13原始记录表格……………………16试验主要设备及开展项目表1主要仪器设备主要仪器设备仪器名称规格型号生产厂家测量范围准确度等级马歇尔电动击实仪ＭDJ－ITＸ－3西安公路研究所南京拓兴仪器仪表研究所／/马歇尔稳定度仪DF-6南京拓兴仪器仪表研究所／／表2开展检测项目开展检测项目项目名称试验方法方法来源测量范围允许误差范围沥青混合料冻融劈裂试验Ｔ０729-２000JTJ0５２-2０00/一组测定值的某个数据与平均值之差大于标准差的K倍时，该测定值应与舍弃2．仪器设备操作规程2.1马歇尔电动击实仪马歇尔电动击实仪2.１.1接通电源，检查仪器设备是否完好2.1．2设定击实次数接通电源设定击实次数2.1.３待温度达到击实温度后，立即进行马歇尔试件成型2．１.４试验完毕清理仪器,保持整洁２．2马歇尔稳定度仪马歇尔稳定度仪2．２.12.2．2冻融劈裂选用小压头２.２．3安装好试件,按“启动启动键2．2.4２．２．5清理机器,保持仪器整洁３.检测工作程序及剩余样品处置委托送样：接样员判断样品是否接收→如可接收，接收样品并填写委托单→样品编号→样品区→下放通知单至主管处→主管根据计划下发通知单给试验员→试验员从待检样品区取样品→试验员进行试验检测（未进行完试验放入在检样品区）→试验检测完毕→填写仪器使用记录→对试验区卫生进行清理→剩余样品放入已检样品区按规定集中处理→由指定人员出具报告→报告审核、批准→报告盖章、发送。4．试验操作过程４.１试验准备4.１．1设备检定期检查：试验前先检查马歇尔电动击实仪是否在检定有效期范围内。如果在期限范围内，可进行试验；如果不在范围内,通知设备管理员进行设备检定。有效性标识4.１．2(1)检查马歇尔电动击实仪:①将击实锤卸下,称其重量，其质量应符合4536±９g的要求。②用钢尺量测落锤高度，其高度应符合４５3.２±1．5ｍm的要求,若锤重和落锤高度任一项不符合要求,试验停止，需对设备进行维修。（2)检查马歇尔稳定度仪:①检查劈裂上下压头宽度必须为12.7mｍ。②检查压头滑杆是否润滑：用凡士林对滑杆进行润滑。润滑压头滑杆(3)调平天平：将天平平放在操作台上,看水准气泡是否居中，如果不居中，调节天平下方的角螺旋,直至水准气泡居中为止。（4)校核天平：取一个砝码放置在已经清零的天平上，看天平显示的读数是否与砝码的质量一致,如果一致即可进入下一步试验,如果不一致要对天平进行校核。校核方法为：接通天平电源,按下校核按钮,将一套总质量为5000g的砝码迅速的全部放上天平，待数据显示为50０0g即可。调平天平至水准气泡居中校核天平(5)经检查,若试验设备能正常使用,在试验前将设备使用记录“使用前”一栏填写“正常”;若试验设备不能正常使用，填写设备维修单,通知设备管理员进行维修。4．1.3试验用品准备:冻融劈裂试验过程中所需的试验用品如表3表3试验辅助用品表试验用品名称数量用途铁锹1把取集料样品干净生铁托盘3个装取集料样品装混合料的生铁盘2个装取混合料样品铁铲2把称取集料、装混合料10ｍl量筒1个称量水毛巾１块擦拭试件标签8个标识样品手套２副防止温度烫伤工作服1件卫生用品当进行试验时必须穿上工作服,将手套、标签、铁铲、平铲装入专用箱内带入试验室进行试验，试验完将以上工具放入工具箱带回放入员工办公室柜子内。铁锹、托盘、生铁盘等从混合料样品区拿取。4.1．4（1）烘样①如果现场所取得混合料或委托送样样品未冷却，取２倍试验用量的混合料,用四分法取足试验用量的混合料，将其直接倒入装混合料的生铁盘中(生铁盘表面无混合料颗粒)，放入达到温度的烘箱加热保温２h（SBＳ改性沥青混合料150℃±５℃,道路石油沥青13０℃±样品放入烘箱试模、铁铲保温②如果所取得混合料或委托送样样品已冷却,将２倍试验用量的混合料放入达到温度的烘箱加热保温2h(SBS改性沥青混合料15０℃±道路石油沥青130℃±5型混合料温度按通知单要求)，然后用四分法取足试验用量的混合料。四分法取样③当样品为试验室拌制时:按照文件编号为（ZY01－２４３－2００8)中的方法拌制沥青混合料，然后将其放入达到压实温度±3℃的烘箱内老化２h(2)成型:试件的成型参照（ZY０1-243-2008）作业指导书中4.2试验步骤的方法进行，冻融试件为双面击实50次。(3)用游标卡尺从四个对角方向测定试件的高度准确至0.1mm，取四个高度的平均值作为试件的高度，如高度不符合６3.5±1.3mｍ则作废。卡尺测试件尺寸(4）测定试件的毛体积相对密度,并计算空隙率。（参照压实沥青混合料密度及物理性质作业指导书）(5)将标准马歇尔试件分为两组,每组不少于4个，并使这两组试件的空隙率的平均值不得大于０.3％。4.2试验步骤4.2．1将非条件的一组试件放入２5℃±０.5℃水温中浸泡2ｈ后，测定劈裂强度。试件放入2５±0．5℃4．2.２将条件的一组选一个试件放入理论最大密度仪负压容器中,向容器中加水至高于试件表面25ｍｍ,开启开关,在0．0973MPa-0.0９87MPa真空下浸水15min后恢复常压,试件在水中放置0.5h，取出试件称饱水后重,用同样的方法进行剩余３个试件的饱水。向容器中加水真空饱水称取饱水后质量4.２.3饱完水后将试件放入塑料袋中，加入１０mｌ的水,放入-18±2℃冰箱中冻16ｈ±１ｈ,再将试件放入60℃±0.5℃水浴中24h,最后将这一组试件放入２５℃±0.5℃水温中浸泡2ｈ试件放入塑料袋中放进冰箱中试件放入６0±0．５℃水浴保温试件放入2５±0.5４.2.4将劈裂压头安装好后，从水浴中拿出试件,擦干表面水,放到夹具之间,启动仪器,从试件拿出到劈完总时间不能超过30s。擦干表面水劈裂试验4.2.５填写原始记录，试验员将任务单号、样品编号、仪器名称、型号和编号及其它信息填写完整。原始记录如填写错误，则在其上面划一横杠,在其右上角签上自己的姓名，保持卷面整洁，空白处划杠，关闭仪器,清理试件。4．2.6填写使用记录，使用记录错误划改规定等同原始记录。４．3数据处理4.3.1按式(1)、(２）及(3)计算劈裂抗拉强度和(1)（２)(3)式中:式中:Rｔ１──未进行冻融循环的第一组试件的劈裂抗拉强度，MPa;Ｒt2──进行冻融循环的第二组试件的劈裂抗拉强度，MＰa;──第一组试件的试验荷载的最大值,N；──第二组试件的试验荷载的最大值，N；ｈ１──第一组试件的高度，mｍ;h2──第二组试件的高度，mm；TSR──AASＨTOT2８３试验强度比。4.３.2精确度和允许误差每个试验温度下,一组试验的有效试件不得少于4个,取其平均值。当一组测定值中某个数据与平均值之差大于标准差的K倍时,该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果,当试件数目N为３、4、5、6个时,Ｋ值分别为1.15、１．4６、1.6７、1.82。4．４样品处理及卫生要求4．4.1试验结束后，将剩余试验样品放置到样品区留存，并且将标签上“已检”一栏划“√4．4.2拌和和成型过程的注意事项参照（ZY0１-2４3-200８）作业指导书中4.34．４.3试验完后，4.5出具报告4.54．5.2４.５4.5.5.数据处理规定５.1有效数字5．１．１(末）的概念:所谓（末）指的是任何一个数最末一位数字对应的单位量值。５．1．2有效数字:任何一个数通过位数截取都可得到一个近似数,该近似数的绝对误差的模小于0.5（末)时，从左边第一个非零数字算起,直到最末尾为止的所有数字。5．2近似数运算５.2.1加、减运算：参加加减运算时以各数中(末)最大的数为准,其余的数均比它多保留一位，多余位数舍去。计算结果的（末）应与参与运算的数中（末）最大的那个数相同。若计算尚需参与下一步运算,则可多保留一位。例如:1８.3+1.４546＋0．876=18．3＋１.45+0.88=20.6３≈20.6如是最后计算结果,取２0.６若尚需参与下一步运算，取20．635.2．2乘、除运算参与数的乘除运算时，以有效数字最少的数为准,其余的数均较之多保留一位,运算结果(积或商）的有效数字位数，应与参与运算的数中有效数字位数最少的那个数相同。若计算结果尚需参与下一步运算，则有效数字可多取一位。例如:１.1m×０.３2６８=1.1m×０.３27=0.037０ｍ运算结果为0．037m35.２.3数字修约确定数字的修约间隔k（1、2、５）和有效数字位数后按下列方法进行：修约间隔整数倍数的一系列（修约数的上一个至下一个即可）数中，最接近拟修约数的数则为修约数。如1.15000１按0.１修约间隔（0.1表明k=１，及１位小数），相临修约数有：１.2、１.1,两数中1.2最接近1.150001,故1.２为修约数；如果修约间隔整数倍数的一系列数中,有连续两个数同等地接近拟修约数,则两个数中只有为修约间隔偶数倍的数才是修约数。6．测量不确定度的报告６．1数学模型:依据ＪTJ052-200０«公路工程沥青和沥青混合料试验规程»建立数学模型:TSR=0.0０６287pｔ１×ｈ1/(0.00６２８7p式中:──第一组试件的试验荷载的最大值，Ｎ;──第二组试件的试验荷载的最大值,N;h1──第一组试件的高度，mm;h2──第二组试件的高度,ｍｍ；ＴＳＲ──AASＨTＯT283试验强度比。6.２求被测量的最佳值不考虑试件强度自身差异影响，确认三个试件测值中的最大值或最小值与中间值差值未超过中间值的１5%，取第一组试件强度p1=0．６687kＮ；ｐ２=0．6７86kＮ;p3=0.672７kＮ,其平均值作为该组试件的测定值ｐt１=0．66８7ｋＮ。取第二组组试件强度p1=７.３071kN;p2=7.12３５kN;ｐ3=7.3988kＮ,其平均值作为该组试件的测定值ｐｔ1=0.７148kＮ。测得第一组试件高度分别为h1=64.0;h2=64.3;h3=64;则ｈ＝６４.1ｍm测得第二组试件高度分别为ｈ1=6４．0;h２=64．0；ｈ3=6４．0;则h=6４.０ｍｍTＳR＝0.006２8７pt１×h1/（０.00６２8７pt６.３方差与灵敏系数6.３.1uC２（TＳR)=(∂ＴＳR/∂Pｔ１)2u２(Pt1)+（∂TSR/∂Ｐt２)２ｕ2(Pt2）+(∂TSR/∂h1)2u2(h１)+(∂TSR/∂h2)2u2(h2)6.3.２灵敏系数：Ci=∂f／∂x即：C1=C(Pt1)＝∂TＳR／∂Pｔ１=1.3９８Ｃ２=Ｃ(Pｔ2)=∂ＴSR／∂Ｐt2=-1．308C3=C(h1)=∂ＴSR/∂h1=0.015C4=C（h2）=∂TSR/∂h2=-0．015６.4标准不确定度的计算６.４．１压力的不确定度u（Pt１);压力环读数（T1)的影响。由Pt１＝(T３0+１.６036）/1０.894关系可得：uC2（Pt1)=(∂Pｔ１／∂Ｔ３０)２u２(Ｔ3０)，其中灵敏系数∂Pt1/∂T1＝1/1０.８94=0.0926.4.2卡尺不准的影响uu（ｈ)=△/k卡尺的允许误差△=±0．01均匀分布,包含因子k=31/２则：u（ｈ)＝0.006６.5合成标准不确定度uC(y)：uC2(ＴSR)=（∂TSＲ/∂Pｔ1）2u２(Pｔ1)＋(∂TSR/∂Pｔ2）2ｕ2（Pt2）＋（∂ＴＳR/∂h1)2ｕ２(h１)+(∂ＴSR/∂h2)2ｕ2(h2)得:uC(y)＝0.02956．6扩展不确定度U：Ｕ＝Ｋ×uＣ(y)=0.０2９56.７不确定度报告y=y±U=９３.5±５.9(％)沥青混合料冻融劈裂记录表编号：ZＹ０1－047－2０08序号:任务单号：样品编号：环境条件：样品名称:规格型号:样品状态:仪器设备名称、型号及编号：