7.25 沥青混凝土静三轴试验

7.25.1  目的及适用范围

测定沥青混凝土三向受力状态下的抗剪强度和变形性能参 数。适用于沥青混凝土。

7.25.2    仪器设备及材料

1  三轴剪力仪：包括压力室、垂直压力加压装置、侧压力恒压装置、体积变化测量装置及其相应的测量传感器等。

2  位移传感器：量程不小于30mm, 精密度不大于0.01mm。

3  马歇尔击实仪。

4  试模：钢制成，尺寸为φ100mm×250mm。

5  恒温室：可自动控温，控温精密度为0.5℃。

7.25.3   试验步骤

1  按本标准7.1的规定制备沥青混合料。

    2 将试模预热至105℃±5℃,涂刷脱模剂，然后将150℃±5℃的热混合料分4层装入试模中，每层击实后高度约为50mm,击实次数以试件的密度达到马歇尔标准击实试件密度的±1%为准。带模试件自然冷却后脱模。

3 试件尺寸为φ100mm×200mm, 高度尺寸偏差为±2mm。 用卡尺量取试件尺寸，并检查其外观。有严重缺陷或试件端面最高与处的高度差超过2mm 的试件均应废弃。

4  将试件放入压力室并对中，在规定的试验温度下恒温不少 于 3h。如无特殊要求，试验温度采用工程当地年平均气温或采用5℃和25℃。

5  调整试验仪轴向位移和体变位移，使轴向压头与试件顶部压盖接触，并使体变位移稳定。

6  开启量测系统，施加设定的周围压力，并保持恒压 30min。周围压力的大小与分级应根据工程的实际受力情况确定，一般不少于4级。每级周围压力应做3个试件。

7  按规定变形速率施加轴向压力进行剪切。如变形速率没有规定，可采用应变速率0.1%/min 控制，对于高度为200mm 的试件，轴向变形速率为0.2mm/min。剪切过程中，同时测读和记录轴向压力、轴向变形、体变变形，并控制试验过程中周围压力、温度和变形速度恒定。

8  当轴向压力出现峰值后，停止试验。如不出现峰值，可按20%应变值停止试验。

9 试验结束后，卸去轴向压力和周围压力，取出试件，对试件外观进行描述记录。

7.25.4   试验结果处理

1  以主应力σ为横坐标，剪应力t 为纵坐标，在横坐标轴上 以(σ₁+σ₃)/2为圆心、(σ₁- σ₃)/2 为半径，绘制不同周围压力下 的应力圆，作诸圆的包络线，包络线的倾角为内摩擦角φ,包络 线在纵坐标上的截距为黏结力c。

2 绘制不同周围压力下的轴向偏应力(σ₁-σ₃)-轴向应变关系曲线及轴向应变(ε₁)-体积应变(ε_v)关系曲线，根据下式由体积应变计算侧向应变(ε₃),精确至0.01%:

(7.25.4) 

式中：ε₃——侧向应变，%;  

ε_v——体积应变，%;  

ε₁——轴向应变，%。

3  按以上关系曲线，求得沥青混凝土在三向受力状态下的非 线性变形模量、泊松比等参数。

4  同一周围压力下测试3个试件，取偏应力的平均值作 为试验结果。当3个试件测值中值或最小值之一与中间值之差超过中间值的15%时，取中间值。当3个试件测值中值和 最小值与中间值之差均超过中间值的15%时，应重做试验。