附 录 M ( 规范性)

沥青混合料冻融劈裂强度比试验方法

M. 1 仪器

试验仪器应符合下列要求:

a) 沥青混合料马歇尔击实仪:符合 J. 1 a) 的要求。

b) 试模:符合 J. 1 b) 的要求。

c) 沥青混合料拌和机:符合 J. 1 c) 的要求。

d) 脱模器:符合 J. 1 d) 的要求。

e) 试验机:能保持规定加载速率的材料试验机,也可采用马歇尔试验仪。试验机负荷应满足最大测定荷载不超过其量程的 80% 且不小于其量程的 20% 的要求,宜采用 40 kN 或 60 kN 传感器,读数准确至 0. 01 kN。

f) 恒温冰箱:能保持温度为 - 18 ℃ ± 2 ℃ 。

g) 恒温水槽:用于试件保温,温度范围能满足试验要求,控温准确度为 ± 0. 5 ℃ 。

h) 压条:上下各一根,试件直径为100 mm ± 2 mm(或101. 6 mm ± 0. 25 mm)时,压条宽度为12. 7 mm±0. 2 mm,内侧曲率半径 50. 8 mm;试件直径为 150 mm ± 2. 5 mm( 或 152. 4 mm) 时,压条宽度为19 mm ± 0. 2 mm,内侧曲率半径 75 mm,压条两端均应磨圆。

i) 劈裂试验夹具:下压条固定在夹具上,压条可上下自由活动。

j) 其他:塑料袋、卡尺、天平、记录纸、胶皮手套等。

M. 2 试件制备

按下列要求进行试件制备。

a) 按照附录 A 的要求准备沥青结合料。 按照混合料配合比,称配各档集料、矿粉。

b) 确定各材料加热温度、混合料拌和温度和击实温度,将各档材料放入干燥箱中加热至预定的温度,恒温 4 h ~ 6 h。

c) 将各档材料放入拌和锅中,在拌和温度条件下拌和 180 s。

d) 将拌制的沥青混合料在击实温度条件下,放入干燥箱中恒温 2 h。 然后从烘箱中取出,采用沥青混合料马歇尔击实仪按双面击实 50 次成型试件。

e) 成型试件在室温条件下自然冷却不小于 24 h。  脱模器脱模,量测各试件高度,试件高度达不到 63. 5 mm ± 1. 3 mm 的,需要废弃。

f) 成型不少于 8 个试件。

M. 3  试验步骤

M. 3. 1  非经注明,试验温度为 25 ℃ ,加载速率为 50 mm / min。

M. 3. 2  将试件随机分成两组,每组不少于 4 个,将组试件置于平台上,在室温下保存备用。  试件分组后两组的平均高度、空隙率大致相等,两组平均高度差不大于 5 mm、密度差不大于 0. 015 g / cm3 。

M. 3. 3  将第二组试件在负压为 2. 6 kPa ~ 4. 0 kPa 条件下真空饱水 15 min ± 2 min,然后打开阀门,恢复常压,试件在水中放置 5 min ~ 15 min。 取出试件,测定试件尺寸计算体积,其体积与干燥试件的体积相比增加不超过 2% ,否则废弃。

M. 3. 4  取出试件放入塑料袋中,加入约 10  mL 的水,扎紧袋口,将试件放入恒温冰箱,冷冻温度为- 18 ℃ ± 2 ℃ ,保持 16 h ± 1 h。

M. 3. 5  将试件取出后,立即放入 60 ℃ ± 0. 5 ℃的恒温水槽中,浸泡 3 min 后撤去塑料袋继续保温24 h ± 30 min。

M. 3. 6  将组与第二组全部试件浸入温度为 25 ℃ ± 0. 5 ℃ 的恒温水槽中保温 2 h ± 10 min,对于直径为 150 mm(152. 4 mm) 试件保温 4 h ± 10 min。 水温高时可适当加入冷水或冰块调节,保温时试件之间的距离不少于 10 mm。

M. 3. 7  取出试件用 50 mm / min 的加载速率进行劈裂试验,得到试验的荷载。

M. 4  数据处理

M. 4. 1  按公式( M. 1) 计算试件冻融前后的劈裂抗拉强度,准确至 0. 1 MPa。

 (M.1)

式中:

R_T———劈裂抗拉强度,单位为兆帕( MPa);

P_T———试验荷载值,单位为牛( N);

h———试件高度,单位为毫米( mm);

D———试件直径,单位为毫米( mm)。

M. 4. 2 按式公( M. 2) 计算冻融劈裂抗拉强度比,准确至 0. 1% 。

   (M.2)

式中:

TSR———冻融劈裂试验抗拉强度比;

R_T 后———冻融循环后试件劈裂抗拉强度平均值,单位为兆帕( MPa);

R_T 前———未冻融循环试件劈裂抗拉强度平均值,单位为兆帕( MPa)。