附录E 沥青混合料单轴压缩动态回弹模量试验方法

附录E 沥青混合料单轴压缩动态回弹模量试验方法

E.0.1 本方法适用于测定沥青混合料在线弹性范围内的单轴压缩动态回弹模量。在无侧限条件下,按一定的温度和加载频率对测试试件施加偏移正弦波(波形与正弦波相同,仅数值全在压力轴一侧)或半正矢波轴向压应力,量测试件可恢复的轴向应变。测试要求为:试验温度为20℃。加载频率为10Hz,试验采用直径100mm±2mm、高200mm±2.5mm的沥青混合料圆柱体试件,集料的公称最大粒径不大于37.5mm。

E.0.2 试验装置与材料应符合下列规定:
    1 材料试验机:能施加偏移正弦波或半正矢波形式荷载的加载设备,施加荷载的频率在0.1Hz~25Hz范围,且施加的最大应力水平能达到2800kPa。加载分辨率应达到5N。
    2 环境箱,控温准确度为±0.5℃。
    3 数据测量及采集系统:采用微机控制,能测量并记录试件在每个加载循环中所承受的轴向荷载和产生的轴向变形。荷载传感器所需最小量程为0~25kN,分辨率不大于5N,误差不大于1%;位移传感器可采用LVDT或其他合适的设备,具有良好的动态响应特性,其量程应大于1mm,分辨率不大于0.2μm,误差不大于2.5μm。

E.0.3 试验准备工作应符合下列规定:
    1 采用旋转压实法成型混合料试件,试件尺寸应符合直径100mm±2mm,高150mm±2mm的要求,试件的密度应符合马歇尔标准密度的100%±1%。
    2 试件最高部位与最低部位的高度差不应超过2mm,一组试件不应少于4个。
    3 按相关试验方法测定试件的密度、空隙率等各项相关物理指标。
   
E.0.4 试件步骤应符合下列规定:
    1 将位移传感器安置于试件侧面中部,使其与试件端面垂直,沿圆周等间距安放3个(即每2个相距120°)。调节位移传感器,使其测量范围可以测量试件中部的压缩变形。

    2 将试件放置在试验加载架的加载板中心位置,为减少试件表面与上下加载板间的摩阻力,减小端部效应,可在试件与上下加载板间各放一块聚四氟乙烯薄膜或涂抹硫黄砂浆,应使试件中心与加载架的中心对齐。

    3 将试件放入试验机的环境箱中,在环境箱温度达到设定的试验温度后,继续恒温5h。

    4 当试件内外的温度达到测试温度以后,就可以开始进行加载试验。将试件与上加载板轻微接触,调节位移传感器,当试件内外的温度达到测试温度以后,就可以开始进行加载试验。将试件与上加载板轻微接触,调节位移传感器并清零,施加一个大小为试验荷载(试验荷载的大小是通过调节使试件的轴向响应应变能控制在50×10-6~150×10-6微应变之间得到,在350kPa~700kPa范围内选择)5%的接触荷载对试件进行预压,持续10s,使试件与上下加载板接触良好。

    5 对试件施加偏移正弦波或半正矢波轴向压应力试验荷载,在设定温度下以10Hz的频率重复加载200次。试验采集最后5个波形的荷载及变形曲线,记录并计算试验施加荷载、试件轴向可恢复变形、动态回弹模量。

E.0.5 试验结果计算应符合下列规定:
    1 量测最后5次加载循环中荷载的平均幅值Pi和可恢复轴向变形平均幅值△i及同一加载循环下变形峰值与荷载峰值的平均滞后时间沥青混合料的动态回弹模量及相位角。
     1)应力幅值计算:

    2 同一种沥青混合料,在相同试验条件下应至少进行四次平行试验。平行试验结果应按试验数据的离散程度进行剔差处理,剔差标准为:当一组试件的测定值中某个测定值与平均值之差大于标准差的k倍时,该次试验数据应予以舍弃。有效试件数目为3、4、5、6、7、8、9、10个时,k值可分别为1.15、1.46、1.67、1.82、1.94、2.03、2.11、2.18。