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路面材料強度試驗儀概述

路面材料強度試驗儀是一種多功能的公路路基材料實驗儀器，它由底座、變速箱、立柱、支架、電機、電器開關(guān)等組合而成。

使用方法說明

用及其它配套夾具可進(jìn)行多項試驗，如水泥石灰穩(wěn)定土的抗壓強度、劈裂強度、加彈模量等試驗、瀝青混凝土的馬歇爾試驗、路基土和多種路面材料的承載比（CBR）試驗。

1、中的馬歇爾穩(wěn)定度試驗

（1）測量試件的高度

用游標(biāo)卡尺量取試件的高度，至少取圓周等分四點的平均值作為試件的高度，精確至1mm。

（2）測定試件的密度

先在天平上稱量試件在空氣中的質(zhì)量，然后稱其在水中的質(zhì)量（如試件空隙率較大時應(yīng)采用蠟封法），精確至0.1g。

其中： Dm — 試件密度 g /cm3

W — 試件在空氣中質(zhì)量 g

W1 — 試件在水中質(zhì)量 g

W2 — 封蠟后試件在空氣中質(zhì)量 g

W3 — 封蠟后試件在水中質(zhì)量 g

Gp — 蠟的比重

Gw —常溫水的密度 （1g /cm3）

（3）測定試件的穩(wěn)定度

a. 將測定密度后的試件及馬歇爾試驗的上、下壓頭，置于溫度為60度±1度石油瀝青的恒溫水槽保持至少30~45分鐘。

b. 將上、下壓頭從水槽中取出拭干凈內(nèi)面，在下壓頭的導(dǎo)棒上涂少量黃油，再將試件取出置下壓頭上，蓋上上壓頭，然后裝在加載設(shè)備上。

c. 將流值測定裝置安裝在導(dǎo)棒上，使導(dǎo)向套輕輕地壓住上壓頭，同時將流值計讀數(shù)調(diào)零。

d. 在上壓頭的球座上放妥鋼球，并對準(zhǔn)測力環(huán)的壓頭，然后將測力環(huán)中百分表讀數(shù)對零。

e. 將量程0~30 kN 的測力環(huán)裝在試驗儀上，調(diào)整加載速度為 50 mm /min，啟動試驗儀，當(dāng)載荷達(dá)到zui大值的瞬間，讀取測力環(huán)中百分表及流值計的流值讀數(shù)。

注：從恒溫水槽中取出試件至測出zui大載荷值的時間，不應(yīng)超過30s。

2、中的承載比試驗

（1）泡水膨脹量測定

a. 試件制成后，取下試件頂面的破殘濾紙，放一張好的濾紙，并在其上安放附有調(diào)節(jié)桿的多孔板，在板上加足夠的載荷板，使試件面上的壓力等于該材料層上路面的壓力。

b. 將試筒與多孔底板一起放入水槽內(nèi)（先不放水），并用拉桿將模具拉緊，安裝百分表，并讀取初始讀數(shù)。

c. 向水槽內(nèi)放水，使水自由進(jìn)入到試件的頂部和底部，泡水期間，槽內(nèi)水面應(yīng)保持在試件上頂面約250mm以上，通常試件需泡96小時。

d. 在96小時終了時，讀取試件上百分表讀數(shù)，并用下式計算膨脹量：

從水槽中取出試件，倒出試件頂面的水，靜置15分鐘，然后卸去附加載荷的多孔板、底板及濾紙，并稱重，計算試件的溫度和密度的變化。

（2）中的貫入試驗

a. 將泡水試驗終了的試件放到試驗儀的升降臺上，在貫入桿周圍放置預(yù)定數(shù)量的載荷板。

b. 先在貫入桿上施加4500g 載荷，然后將測力和測形變的百分表指針調(diào)零。

c. 在試驗儀上安裝量程為0~50 kN的測力環(huán)，調(diào)整加載速度為1mm/min,并啟動試驗儀,記錄測力環(huán)內(nèi)百分表某些整讀數(shù) （ 如20、40、60 …）時的貫入量,并需注意，使貫入量為2.5 mm時，能有5個以上的讀數(shù)。因此測力環(huán)百分表的*個讀數(shù)應(yīng)是0.3mm左右。

試驗結(jié)果計算并 繪制壓力（單位壓力）—貫入量曲線，將單位壓力作為橫坐標(biāo)，貫入量作為縱坐標(biāo)，繪制曲線。

一般采用貫入量為2.5 mm時的單位壓力（kPa）與標(biāo)準(zhǔn)壓力之比作為材料的承載比，因此承載比= 單位壓力/0.7 ×100% ，同時計算貫入量為5.0mm時的承載比。

如貫入量為5.0mm時的承載比大于2.5mm時的承載比，則試驗要重做，如結(jié)果仍然如此，則采用5.0mm時的承載比。

3、的回彈模量試驗

a. 在試驗儀上安裝量程為0~50kN的測力環(huán)。

b. 將試件和試筒的底面放在試驗儀的升降臺上。

c. 將百分表支架固定在試筒兩側(cè)的螺孔內(nèi)，將承載板放在試件表面中央位置，并與試驗儀的貫入桿對正。

d. 將百分表和表頭安在支桿上，并將百分表測頭安放在承載板兩側(cè)的支架上

e. 將預(yù)定的zui大壓力分為4~6份，作為每級加載的壓力，施加*級載荷（如為預(yù)定壓力的1/5，待載荷作用達(dá)60s時，記錄百分表的讀數(shù)，同時卸去載荷，讓試樣的形變恢復(fù)到30s時，記錄百分表讀數(shù)。

f. 施加第二級載荷（為預(yù)定zui大載荷的2/5），待載荷作用1min，記錄百分表的讀數(shù)，并卸去載荷，卸荷后到30s時記錄百分表讀數(shù)，并施加第三級載荷，如此逐級進(jìn)行，直到做完zui后一次試驗。

g. 試驗結(jié)果計算：

一級載荷下的回彈形變I

I=加荷時讀數(shù) - 卸荷時讀數(shù) ，mm

以單位壓力P為橫座標(biāo)（向右），回彈形變?yōu)榭v坐標(biāo)（向下），繪制P與I的關(guān)系曲線。若開始段出現(xiàn)凹現(xiàn)象，需進(jìn)行修正，一般情況下將*點和第二點聯(lián)成直線，并延長此直線與縱坐標(biāo)相交，此交點為新原點。

按下式計算回彈模量E：

I — 相應(yīng)于單位壓力P的回彈形變，mm

μ— 泊桑比，對于路基土取0.35，對于路面材料取0.25。

4、間接抗拉強度試驗（劈裂試驗）

a. 將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟棉布吸去試件表面的可見自由水，稱取試件質(zhì)量。

b. 用游標(biāo)卡尺測量試件的高度（h1）準(zhǔn)確到0.1mm。

c. 在試驗儀的升降臺上置一壓條，將試件置在壓條上（可以 用壓條），在試件的頂面也放一壓條（上下壓條與試件的接觸線必須是試件的平均線，并與升降臺垂直）。

d. 調(diào)整速率為1mm/min，并啟動試驗儀，記錄試件破壞時的zui大壓力P（kN）。

e. 從試件內(nèi)部取有代表性的樣品（經(jīng)過打碎）測定其含水量。

f. 試驗結(jié)果計算：

d — 試件的直徑 mm

L — 浸水后試件的高度 mm

5、中的無側(cè)限抗壓強度試驗

a. 將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟布吸去試件表面的可見自由水，并稱 取試件的質(zhì)量。

b. 用游標(biāo)卡尺測試件的高度h，精確至0.1mm。

c. 將量程為0~100kN的測力環(huán)，安裝在試驗儀上。

d. 將試件放到試驗儀的升降臺上，啟動機器，并保持速率為1mm/min，記錄試件破壞時的zui大壓力kN。

e. 從試件內(nèi)部取有代表性的樣品（經(jīng)過打破），測定其含水量。

f. 試驗結(jié)果計算：

d — 試件的直徑 mm