7.35 沥青混凝土冻断试验

7.35.1  目的及适用范围

测定沥青混凝土低温断裂温度及沥青混凝土在降温过程中的 温度-应力变化过程。适用于沥青混凝土。

7.35.2    仪器设备及材料

1  冻断设备：位移补偿式冻断试验机，计算机数据采集和控制系统(包括温度、力及变形)。

一

2 恒温箱(空气环境)或冷液浴：工作温度范围为-50℃~+20℃,可自动控温，控温精密度为0.5℃,降温速率可控制在 0℃/h～50℃/h范围内。

3 传感器：位移传感器量程为1mm,精度为0.001mm, 位移传感器宜采用电感式位移传感器。荷载传感器应保证在低温和 变温条件下的稳定性。

4 其他：试验机架应在变温条件下和试验荷载条件下基 本不变形或变形小于试件因变温收缩变形的1%以下。

7.35.3   试验步骤

1 按本标准7.1的规定制备沥青混合料。按本标准7.22.3的 规定制备试件。试件尺寸为200mm～400mm×40mm×40mm, 长、宽、高的尺寸偏差分别为±2mm 、±1mm 、±1mm。

2 用强力黏结剂将试件黏结在试件夹头中。黏结后的试件应根据黏结剂的性能放置约24h。放置试件时不应使两端黏有夹头的试件发生变形。

3 对试验机进行温度和荷载校正，率定荷载传感器的比例系数。在常温下，荷载传感器的比例系数应分别率定两次，误差小于5%时，取其平均值。

4 测定试验机架的变形量测系统随温度变化的修正值△L'。 如图7.35.3所示，将2个位移传感器用传感器夹具和铟钢棒装在石英玻璃基准棒上，标距100mm。将装有位移传感器的石英玻璃基准棒置于恒温箱中，在试验起始温度 t₀ (如没有特殊要求，试验起始温度为10℃)下恒温35min,  记录2个位移传感器的起始值L₀₁、L₀₂, 然后以规定的降温速率降温。若降温速率没有规定，可采用30℃/h,   将温度降至-40℃(作为率定温度t₁),  再记录2个位移传感器的终止值 L₁₁ 、L₁₂,  量测系统的修正值按下式计算： 

     (7.35.3)

式中：△L'        ——位移量测系统随温度变化的修正平均值，mm/℃;

△t     ——率定温度范围，△t=t₁-t₀,℃;

L₀₁、L₀₂——2个位移传感器的起始读数，mm;   

 L₁₁ 、L₁₂——2个位移传感器的终止读数，mm。

5  试件应套防水膜，并将其固定在试验机架上放入冷却液试验槽内进行应力松弛，20℃条件下松弛24h。将恒温箱内或冷却液浴的温度控制在冻断试验起始温度10℃,恒温1h。 

图7.35.3 冻断试验装置示意图

1—顶板；2—多功能试验机上部机构；3—四立柱；4—荷载传感器；5—试件夹头；

6—零位移控制用传感器；7-—温度传感器；8—试件；9—石英基准；10—伺服电动机；

11一主传动箱；12—位移测量仪；13—温控仪；14—动态应变仪； 15—微机采集控制系统；16—电气控制柜

6 试件装好后，以规定的速率降温，若降温速率没有规定， 可采用30℃/h。测试并记录降温过程中的温度、应力和位移。

7  当试件在某一温度应力突然降低发生断裂时，停止降温， 试验结束。

7.35.4   试验结果处理

1  根据试验过程中记录的温度和应力变化过程，绘出温度- 应力过程曲线，试件断裂时的温度和应力即为该试件的断裂温度 和冻断应力。

2 取3个试件测值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个试件测值中值或最小值与中间值之差均超过中间值的15%时，应重做试验。