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路面材料强度试验仪使用方法说明
用路面材料强度试验仪及其它配套夹具可进行多项试验,如水泥石灰稳定土的抗压强度、劈裂强度、加弹模量等试验、沥青混凝土的马歇尔试验、路基土和多种路面材料的承载比(CBR)试验。
1、路面材料强度试验仪中的马歇尔稳定度试验
(1)测量试件的高度
用游标卡尺量取试件的高度,至少取圆周等分四点的平均值作为试件的高度,精确至1mm。
(2)测定试件的密度
先在天平上称量试件在空气中的质量,然后称其在水中的质量(如试件空隙率较大时应采用蜡封法),精确至0.1g。
其中: Dm — 试件密度 g /cm3
W — 试件在空气中质量 g
W1 — 试件在水中质量 g
W2 — 封蜡后试件在空气中质量 g
W3 — 封蜡后试件在水中质量 g
Gp — 蜡的比重
Gw —常温水的密度 (1g /cm3)
(3)测定试件的稳定度
a. 将测定密度后的试件及马歇尔试验的上、下压头,置于温度为60度±1度石油沥青的恒温水槽保持至少30~45分钟。
b. 将上、下压头从水槽中取出拭干净内面,在下压头的导棒上涂少量黄油,再将试件取出置下压头上,盖上上压头,然后装在加载设备上。
c. 将流值测定装置安装在导棒上,使导向套轻轻地压住上压头,同时将流值计读数调零。
d. 在上压头的球座上放妥钢球,并对准测力环的压头,然后将测力环中百分表读数对零。
e. 将量程0~30 kN 的测力环装在试验仪上,调整加载速度为 50 mm /min,启动试验仪,当载荷达到最大值的瞬间,读取测力环中百分表及流值计的流值读数。
注:从恒温水槽中取出试件至测出最大载荷值的时间,不应超过30s。
2、路面材料强度试验仪中的承载比试验
(1)泡水膨胀量测定
a. 试件制成后,取下试件顶面的破残滤纸,放一张好的滤纸,并在其上安放附有调节杆的多孔板,在板上加足够的载荷板,使试件面上的压力等于该材料层上路面的压力。
b. 将试筒与多孔底板一起放入水槽内(先不放水),并用拉杆将模具拉紧,安装百分表,并读取初始读数。
c. 向水槽内放水,使水自由进入到试件的顶部和底部,泡水期间,槽内水面应保持在试件上顶面约250mm以上,通常试件需泡96小时。
d. 在96小时终了时,读取试件上百分表读数,并用下式计算膨胀量:
从水槽中取出试件,倒出试件顶面的水,静置15分钟,然后卸去附加载荷的多孔板、底板及滤纸,并称重,计算试件的温度和密度的变化。
(2)路面材料强度试验仪中的贯入试验
a. 将泡水试验终了的试件放到试验仪的升降台上,在贯入杆周围放置预定数量的载荷板。
b. 先在贯入杆上施加4500g 载荷,然后将测力和测形变的百分表指针调零。
c. 在试验仪上安装量程为0~50 kN的测力环,调整加载速度为1mm/min,并启动试验仪,记录测力环内百分表某些整读数 ( 如20、40、60 …)时的贯入量,并需注意,使贯入量为2.5 mm时,能有5个以上的读数。因此测力环百分表的第一个读数应是0.3mm左右。
试验结果计算并 绘制压力(单位压力)—贯入量曲线,将单位压力作为横坐标,贯入量作为纵坐标,绘制曲线。
一般采用贯入量为2.5 mm时的单位压力(kPa)与标准压力之比作为材料的承载比,因此承载比= 单位压力/0.7 ×100% ,同时计算贯入量为5.0mm时的承载比。
如贯入量为5.0mm时的承载比大于2.5mm时的承载比,则试验要重做,如结果仍然如此,则采用5.0mm时的承载比。
3、路面材料强度试验仪的回弹模量试验
a. 在试验仪上安装量程为0~50kN的测力环。
b. 将试件和试筒的底面放在试验仪的升降台上。
c. 将百分表支架固定在试筒两侧的螺孔内,将承载板放在试件表面中央位置,并与试验仪的贯入杆对正。
d. 将百分表和表头安在支杆上,并将百分表测头安放在承载板两侧的支架上
e. 将预定的最大压力分为4~6份,作为每级加载的压力,施加第一级载荷(如为预定压力的1/5,待载荷作用达60s时,记录百分表的读数,同时卸去载荷,让试样的形变恢复到30s时,记录百分表读数。
f. 施加第二级载荷(为预定最大载荷的2/5),待载荷作用1min,记录百分表的读数,并卸去载荷,卸荷后到30s时记录百分表读数,并施加第三级载荷,如此逐级进行,直到做完最后一次试验。
g. 试验结果计算:
一级载荷下的回弹形变I
I=加荷时读数 - 卸荷时读数 ,mm
以单位压力P为横座标(向右),回弹形变为纵坐标(向下),绘制P与I的关系曲线。若开始段出现凹现象,需进行修正,一般情况下将第一点和第二点联成直线,并延长此直线与纵坐标相交,此交点为新原点。
按下式计算回弹模量E:
I — 相应于单位压力P的回弹形变,mm
μ— 泊桑比,对于路基土取0.35,对于路面材料取0.25。
4、间接抗拉强度试验(劈裂试验)
a. 将已浸水一昼夜的试件从水中取出,用软棉布吸去试件表面的可见自由水,称取试件质量。
b. 用游标卡尺测量试件的高度(h1)准确到0.1mm。
c. 在试验仪的升降台上置一压条,将试件置在压条上(可以 用压条),在试件的顶面也放一压条(上下压条与试件的接触线必须是试件的平均线,并与升降台垂直)。
d. 调整速率为1mm/min,并启动试验仪,记录试件破坏时的最大压力P(kN)。
e. 从试件内部取有代表性的样品(经过打碎)测定其含水量。
f. 试验结果计算:
d — 试件的直径 mm
L — 浸水后试件的高度 mm
5、路面材料强度试验仪中的无侧限抗压强度试验
a. 将已浸水一昼夜的试件从水中取出,用软布吸去试件表面的可见自由水,并称 取试件的质量。
b. 用游标卡尺测试件的高度h,精确至0.1mm。
c. 将量程为0~100kN的测力环,安装在试验仪上。
d. 将试件放到试验仪的升降台上,启动机器,并保持速率为1mm/min,记录试件破坏时的最大压力kN。
e. 从试件内部取有代表性的样品(经过打破),测定其含水量。
f. 试验结果计算:
d — 试件的直径 mm

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