沥青混合料性能的单轴轴试验和三轴试验

沥青混合料性能的单轴试验和三轴试验介绍内容沥青混合料的单轴和三轴试验概述、用途试验设备、方法、步骤及影响因素指标的表达形式和意义工程运用和区别沥青混合料单轴试验沥青混合料单轴试验单轴静载蠕变试验（介绍）单轴重复荷载试验单轴动力试验沥青混合料单轴静载蠕变实验1.试验概述

用于单轴试验加载的设备和试验方法比较简单，一个两端平整、平行的圆柱体试件，放在两块经硬化处理的钢质加载板之间，一般是上板活动，下板固定，试验机通过上板对试件提供荷载。沥青混合料单轴试验主要有：蠕变试验、重复荷载试验、动力试验。其中，重复荷载试验和动力试验试验相似，都是动载试验。蠕变试验对路面的实际模拟性差但其试验方法相对简单、概念清楚、力学模式明确，该试验可以模拟沥青混合料发生蠕变破坏的全过程，通过测定试验过程中沥青混合料的应力、应变得到蠕变曲线来检验沥青混合料的粘性特性，通过劲度模量等参数表征沥青混合料的高温稳定。重复荷载试验克服了蠕变试验对路面模拟性差得缺点。但控制应力相对复杂。

沥青混合料单轴静载蠕变实验2.试验方法2.1通过对试件在轴向施加一瞬时荷载，并保持此荷载大小不变，经过一段时间后再立即卸载，使试件恢复变形，由此可得到所谓的蠕变曲（如图1.1）。反映加、卸载瞬时性及及试件变形全过程图1.1：典型蠕变曲线沥青混合料单轴静载蠕变实验2.2为了更直观的反映沥青混合料的变形特性，通常可采用蠕变劲度的倒数作为参数，称为蠕变柔量，用J表示。图1.2为采用单轴蠕变试验的、方法所测定的单家寺沥青混合料，在三个不同的试验温度和荷载应力下的蠕变柔量曲线。曲线形状与蠕变曲线一致。图1.2实测的蠕变柔量曲线沥青混合料单轴静载实验3.1试验设备：（1）荷载板：两块直径170mm(最小160mm),厚度15mm以上的钢制（或不锈钢）圆板，需淬火、镀铬、磨光。（2）加荷系统：最大荷载能力最小应为2000N,对试件应能提供0.1Mpa的荷载（对马歇尔试件要求约800N荷载），准确至3%。（3）变形测量系统：可用刻度指示表或电子位移传感器，测量范围0-10mm分辨率不得低于0.01mm，用于测量移动版与固定板之间的距离变化。3.试验设备及影响因素沥青混合料单轴静载蠕变实验（4）恒温系统：可浸没或保持试件并在其中能进行蠕变试验，能控制并保持温度在40±1℃（5）数据测量、记录系统:各类能记录数据的绘图仪、电磁或数字式记录设备，位移测量与记录的精度不低于0.01mm。必要时应记录载荷。图2.1单轴静载蠕变试验装置沥青混合料单轴静载实验3.3试验步骤：A..准备工作（1）制件或取样：用静压法成型沥青混合料试件。也可从轮碾机成型的板块试件上用钻芯机钻取试件。试件尺寸应符合直径101.6mm±2.0mm，高101.6mm±2.0mm的要求。如有条件，可采用振动压实或搓揉法成型试件(试件尺寸及成型方法应在报告中注明)。试件的密度应符合马歇尔标准击实密度100％±1．0％的要求。沥青混合料单轴静载实验（2）量取尺寸：试件成型后不等完全冷却即可脱模，用卡尺量取试件高度，若最高部位与最低部位的高度差超过2mm时试件应作废。用于抗压强度试验的试件数不得少于3个，用于抗压回弹模量的一组试件数宜为3～6个。.将试件放置在室温条件下24h，用卡尺在各个试件上下两个断面的垂直方向上正确量取试件直径，取四个数的平均值作为试件的计算直径(d)，准确至0.1m。沥青混合料单轴静载实验（3）测量指标：测量试件密度，空隙率等各项物理指标。（4）保温：将试件置于规定温度（15℃或20℃）的恒温水槽中保温2.5小时以上，试件间距小于10mm，压板底座也应同时保温。B．单轴静载蠕变试验步骤（1）将下压板底座置于试验机升降台座上对中，迅速取出试件放在下压板刻线位置，加上上压板，在两侧千分表架上安置千分尺，与下压板相应的位置的千分表顶杆接触。如利用试验机的压力与试件变形自动测试功能时，做好相应测试准备。沥青混合料单轴静载实验（2）调整试验机，使加载顶板与压头中心轻轻接触。（3）以2mm/min的速率加载至0.002Mpa进行预压，保持1min，观察千分表增值是否接近，若两个千分表读数反向或增值差异大于3倍，表明试件偏心，应敲动球座适当调整，至读数大致接近，然后卸载，重新预压。卸载至零后记录两个千分表原始读数。(4)

以2mm/min的速率进行加载，直至加载至要求的应力水平0.1Mpa,然后进行卸载，在加载同时，应打开自动数据测量，记录装置，记录数据，绘制蠕变柔量曲线。沥青混合料单轴静载实验3.4实验影响因素：除试件制备方面的因素，主要还有试验温度，应力水平，预载应力，试件高度和端面处理。（1）试验温度：当其它条件不变时，试验温度越高，蠕变变形越大，蠕变劲度越小。（2）应力水平：当其他条件不变，仅应力水平增加，蠕变劲度减小，减小幅度与沥青品种、级配类型、试件尺寸、实验温度有关。（3）预载应力：预载应力高，相应的蠕变劲度就大。（4）试件高度：排除采用恒温介质的情况，在试件高度最高不超过100mm的情况下，总趋势是蠕变劲度随试件增高而变大。采用恒温介质时实际上未改善试件沥青混合料单轴静载实验端部的约束状况或者改善不大，蠕变劲度随试件高度增加的随变化趋势与完全约束的情况一致。（5）端面处理：磨光试件的蠕变劲度比未磨光的更大4.试验指标沥青混合料单轴静载实验5.试验工程意义（1）虽然单轴静载蠕变试验不能很好的对现场进行模拟，但是试验方法却是最简单的。（2）试验设备简单，应用广泛，许多学者采用这种方法，具有丰富的试验资料（3）通过该实验可得出沥青混合料最重要的试验参数——劲度模量（4）KSLA提出了相应的工程方法用于预估沥青路面的车辙深度。沥青混合料单轴静载实验沥青混合料三轴剪切实验1、概述

沥青混合料的三轴压缩试验是检验混合料高温稳定性能得一种方法，在沥青混合料性能研究中应用越来越多。根据国内外资料研究发现，确定沥青混合料抗剪切强度的试验方法有直接剪切试验和三轴剪切试验，其中三轴剪切试验能够更好地模拟路面结构层在行车荷载作用下的剪切破坏情况，尤其是在高温条件下，沥青混合料的三轴剪切试验能比较有效地表征沥青混合料的高温抗剪切能力。沥青混合料三轴剪切实验2实验设备、方法和步骤2.1适用范围（1）本方法适用于由闭式三轴试验仪在规定温度及加载条件下，测定沥青混合料的抗剪切参数，以评价沥青混合料的高温稳定性。三轴压缩试验的试验温度为60°C，也可根据需要采取其他温度。（2）本方法适用于直径100mm±2.0mm、高200mm±1.5mm的圆柱试件。沥青混合料的集料最大粒径不大于26.5mmm。沥青喊混合却料三拐轴剪烟切实慌验2.进2试验需仪具筋与材省料技怎术要衔求（1）三址轴压匹力仪成：主霉要由摧压力织室、绝轴向奋加压吧系统大、围惰压施印加系忙统、川数据湖采集沃和控惰制系湿统等冰组成编，构栽造图撞如图2.渗1所示艳。三顶轴试者验仪概可采轧取液逃体压缠力式艳和气届体压漫力式世，其泰试验坏系统级应满煤足以坝下要搂求：三轴逗试验煤仪可机采取欧液体偏压力缓式和惕气体测压力物式，波其试湖验系雀统应馋满足瓦以下海要求独：A.轴向来荷载冈传感烟器量教程为10株0K习N，分茄辨率筹为0.呢00棋1k粥N。图2.虚1三轴惨试验铸仪构匹造沥青胜混合算料三犬轴轴尖剪切盐实验B.侧向师压力顿控制诵分辨彩率为1K黑Pa。C.位移干传感默器量妇程为10飞0m启m，分过辨率怨为0.权1m需m。D.压力懒室温唐度准鼻确至卸试验胆温度±1沸°C。(2韵).烘箱急：应隶有温胖度调搜节器脖，控鸦温准虏确度乐至试盒验温辅度±1帐°C。(3吉).橡皮短膜：蒙直径10金0m苦m，长40音0m妹m。（注液：橡该皮膜何必须何是未漂发生幕老化刘或不妨透气寒的橡吨皮膜旗）(4展).其他钢：温结度计嫌、秒隙表、贫天平撞、滤膏纸等搭。2.欧3试验亩步骤(1棚)准备饶工作A.用静堂压法尺或振冠动法宋制作扇圆柱川体试统件，此试件沥青努混合头料三蓬轴轴室剪切嫌实验密度念应符顿合马驱歇尔挡标准盐击实拣密度10虚0℅晒±2佛℅的要顷要求怎，试忍件尺贪寸应倒符合皮直径10输0m睁m±趣2m笑m，高20笋0董mm帐±2扭.0才mm的要恰求。B.用卡粗尺测凑定试架件的呢直径符高度企，取4个对税称方版向测鸽量平档均值绵，准株确至0.委1m役m。C.按本聋规程泛规定率的方骄法量台测试浙件的稠密度材、空养隙率术等各冶项物挎理指咽标。D.将试叼件置企于试玻验温按度±1乘°C烘温糠箱中底保温4h～5h。E.设定序三轴忆试验算仪试俭验温挖度，全并使与压力坏室温陶度达程到试溪验温想度±1贱°C。(2柱)试验沥青微混合呢料三宅轴轴驻剪切置实验A.从烘顺箱中躬取出滴预热芬的试横件，勒装于痕一端血密封垮的橡品皮膜免中；胆然后致将试垂件安埋放在桥三轴毕试验振仪压盐力室宏的上存下压虾头的勿中线更位置像，固烟定到渴上下邪压力仍板上瓶，把互两端印橡皮响膜翻予下，辣并用兵橡皮O形环仇将橡朽皮膜尾两端旨密封输于底酱部及巧顶部慕压盘排，为芦增加机橡皮柄膜与约压力肯盘间熔密封负效果隶，可秆在端崭部压雄盘四泽周涂辜抹真彻空油恳；仔乏细清崇洁用园于密颗封的O形环蚁及其雨所有晴接触嫩面；球密封团好三示轴室荷，将拍试件韵在压岁力室窗内保场温不黄少于10唤mi跟n.B.开启还三轴烟仪控度制和如采集少系统办，施俘加设剩定的策围压爆。围暮压的鸟大小镰与分惑级可赌以根留据路帝面的程实际项荷载丹情况虑确定独，但支不少型于3级.沥青摩混合浇料三齿轴轴孝剪切扇实验C.按恒描定的饰加载板速率集施加淋轴向她荷载辩，使收得轴挥向应概变率浸恒定椅在0.择05历mm颗/（mm评.m猪in）,对于滋高度15距0m傲m试件垒相当芒于加萍载速汗度7.弊5m宝m/饺mi美n。施归加荷这载的阅同时那读取门轴向屠压力备、轴志向变塑形、犹体积饶变形颠，并该控制匙实验扔过程词中围女压、名温度焰及变抓形速黑率恒新定。D.当轴僵向压虾力出鄙项峰枕值后被，停贝止试街验，奴如不促出现疼峰值烘，可捧按20凝﹪应变拦值停阳止试门验。赢试验势结束傻后，为卸去市轴向拉压力震和围蛋压，炭取出光试件腔，对筐试件糠外观纺进行改描述逐记录汪。E.按3.荡2.敏1～3.瞎2.宽4步骤旺分别君完成走各级羞围压摊试验婚。F.滋2.量6各级探围压糟的平周行试请验不妄少于3个试鲜件。沥青梯混合稻料三念轴轴御剪切寄实验(4文)计算A.按式葵（T0巷71该8-跑1）计泪算轴帜向应呆变ε1沥青池混合椅料三橡轴轴绘剪切暂实验B.按式荷（T0筝71照8-灵2）计钞算校滤正后捏的试兵件截压面积Aa沥青鹿混合嚷料三漫轴轴疫剪切价实验C.按式户（T0价71湿8-奔3）计那算最战大主叨应力σ1沥青睁混合寸料三井轴轴粉剪切响实验D.计算赤抗剪排强度读参数c、a.确定胜各级若围压钞的剪翻切破细坏极跌限值σ1像ma见x1）根尽据图TO叼71剖8-裕2轴向文应变-最大炉主应史力曲零线图茂将其晕中最贴大主汁应力σ1的最拍大值损作为享试件恶剪切饰破坏班极限晴值。2）每签个围誓压需访要进敲行3个平家行试滋验，植取3个试浮件剪灰切破俩坏极盆限值钱得平转均值宁作为豪围压己下混事合料漫得剪忆切破茫坏极弦限值σ1即ma格xb.根据朗计算限法或保作图阵法确畜定抗哈剪强席度参看数c、。1）计吨算法数：按锤式（T0回71寒8-退4）～S式（T0看71晃8-恋8）分跃别计盖算抗慈剪强迎度参耍数c、和信相关港系数r。相忧关系厉数r应大讽于0.歇99划.沥青李混合紫料三色轴轴聚剪切揪实验沥青捡混合巨料三怜轴轴豪剪切谣实验沥青晕混合许料三岗轴轴哥剪切冷实验沥青若混合剥料三拳轴轴熔剪切目实验计算夸抗剪届强度贯按如妖下公奸式计日算：3、试飘验总疤结及神工程旬运用本文利主要太通过兼三轴透试验惩对沥络青混滥合料辰抗剪礼指标C、φ值进有行分蝴，通阅过围竭压分串级测司出应移力应共变，床从而悲得出C、φ值，伤运用晴公式用算出纸抗剪肉强度避。沥青狂混合溪料三衔轴轴剥剪切锅实验沥青轧路面猎承受核重载假车辆桂反复余荷载桨的作裳用，言在路花面面项层内傻产生触了较供大的效剪应厕力，花导致珍路面烛由于犯高温趴抗剪桑能力夺不足挡而产疮生严脊重车其辙，尚而高屠温抗恋剪能厘力不骄足通仰常表旱现沥烘青混漏合料志高温内稳定京性不铃足要哭从根向本上首避免牙高温栋车辙衔，就巾须提避高沥胞青混叛合料驼的抗惊剪能岭力。通过逐试验毒得到敲能反挠映材为料本描质的壶力学紧特性盼的参具数，斤为进咐一步殊进行佳沥青各混合驴料高近温抗溉剪研沿究提践供依亩据，叼由于午三轴装试验嘱设备亏复杂暗、费狸用昂决贵，丈国内搏进行酿系统弦研究页的较归少本辞文有功机会挤借助扯英国数进口询的三祸轴剪确切试标验设岩备，锦对沥矛青混横合料态的抗绞剪性懒能采浩用三悼轴剪缺切试毛验进脉行深闹入研它究。参考判文献：延西貌利格沥青莫混合昆料的扇强度抵形成绕机理蹦的分技析研策究浓西跳安浸公路灿学院然学报何晓稿民补沥青哄混凝抚土三瓜轴应料力条句件下懂的力嫩学特忌性端长英江辩科学坐院院诵报公路掠工程同沥青声及沥点青混蹄合料才试验灶规程JT秘GE眼20氧-2铺01挎1沈金纳安匀沥青纹及沥漂青混幅合料吧路用么性能SH庭RP莫-A仁-4盆07，Th丧eSu谣pe盾rp胖av贱eMi丸x貌De惹si嚼gn天M巨an怜ua际l阻fo菊r随Ne肠w棵Co明ns拼tr额uc扣ti书on延a碎nd雕O伟ve嘉rl馅ay看s,宽N.蔬R.鞋C.明US触A,狭19油94仍.8SH惯RP称-A半-4燃07，St石ag纽奉e补1辛Va压li拿da育ti穗on雷o合f色th倦e萄Re汇la驼ti逼on亡sh助ip蔽B击et求we语enAs它ph笨al炼t卡Pr振op抹er何ti志es秀a群nd察A棉sp剃ha见lt凝-Ag嚼gr区ea所teMi少x抱Pe感rf机or量ma肺nc秒e.柔N.见R.射C.趋US裹A,急19泪94唯.6(7枕)炒SH胞RP百-A塘-4劳07，Bi让nd艺er絮C轻ha羽ra码ct愧er床iz艰at丙io腥n驴an谢d拳Ev拒al芦ua戚ti宿on孟V馅ol躲um漏e举4:姐Te笨st季M脑et律ho查ds饼,N状.C镰.R的.U堵SA识,1炭99判4.狗5(8吊)锋SH缠RP截-A西-4霸15蒸,P唐er异ma仇ne菌nt率D立ef过or懂ma设ti守on箭R杆es俗po颈ns炉e怨of续A项sp盯ha碰lt楚A伪gg筛re饱ga确te锈M点ix烤es们,N不.C别.R坟.U脱SA史,1袍99浇4-胳5(9网)糕SH民RP悟-A许-3巾79唱,T芦he遥S秧UP策ER犯PA破VE雹M怪ix刻D般es哑ig惕n悉Sy略st变em秧M线an准ua缓l换ofSp猪ec好if缠ic绿at控io回ns怨,T婶es春t串Me征th仰od众s译an许d插Pr垮ac悦ti室ce悬s,锈N.久C.怠R.队US蹄