專利名稱：一種瀝青混合料靜態(tài)模量測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，屬于浙青混合料力學(xué)性能測試技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國《浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052— 2000 )中使用的浙青混合料單軸壓縮試驗(yàn)不能模擬實(shí)際浙青路面的側(cè)向約束。然而，有無側(cè)向約束對混合料變形特性影響較大，因此有側(cè)限則能更真實(shí)模擬實(shí)際情況。只有能模擬實(shí)際路面浙青混合料圍壓狀態(tài)(包括側(cè)向約束)的試驗(yàn)才能得到準(zhǔn)確的力學(xué)參數(shù)。實(shí)際路面中的側(cè)向約束會因浙青混合料的性能、荷載的大小和溫度的變化而變化，所以施加一個固定的側(cè)限圍壓與實(shí)際路面受力狀態(tài)明顯不符。三軸試驗(yàn)可以用于測量浙青混合料的靜態(tài)模量。但三軸試驗(yàn)的缺點(diǎn)在于其沒有很好的模擬實(shí)際路面浙青混合料的受力狀態(tài)，其側(cè)向約束的圍壓是固定值。同時，三軸試驗(yàn)圍壓的施加十分困難，需要密閉的三軸室，對試驗(yàn)設(shè)備的要求很高，不利于試驗(yàn)方法的推廣。因此，設(shè)置一種能模擬浙青混合料真實(shí)側(cè)向約束和操作簡易的測量浙青混合料靜態(tài)模量的方法具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，可以有效模擬浙青混料料在實(shí)際路面中受到的側(cè)向約束，且設(shè)備簡單、操作方便。技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，包括如下步驟:( I)制備浙青混料的圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭；(2)將圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭共同放入目標(biāo)溫度的恒溫箱內(nèi)保溫5h以上；(3)從恒溫箱內(nèi)取出圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭，將兩塊鋼制壓頭分別置于圓柱形試件兩端面的中心位置；(4)通過對鋼制壓頭加載速率方式對圓柱形試件進(jìn)行荷載，同時記錄圓柱形試件的荷載-變形曲線；(5)通過圓柱形試件的荷載-變形曲線以及圓柱形試件的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算浙青混合料的靜態(tài)模量。優(yōu)選的，所述步驟(I)中，通過如下方式制備圓柱形試件:首先使用浙青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型浙青混 合料試件，然后切割浙青混合料試件制備圓柱形試件。優(yōu)選的，所述步驟(4)中，使用液壓伺服試驗(yàn)儀對鋼制壓頭加載速率；這里，可以設(shè)置其中一個鋼制壓頭位置固定，對另一個鋼制壓頭加載速率，也可以對兩個鋼制壓頭同時加載速率。
優(yōu)選的,所述圓柱形試件的結(jié)構(gòu)尺寸為:直徑150mm,高80mm。優(yōu)選的，所述鋼制壓頭為圓柱形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述鋼制壓頭為圓柱形結(jié)構(gòu)，直徑為75mm。優(yōu)選的，所述步驟(4)中，鋼制壓頭的加載速率的范圍為I 3mm/min。優(yōu)選的，所述步驟(5)的具體過程為:首先通過圓柱形試件的荷載-變形曲線和圓柱形試件的加載部分的截面積和高度計(jì)算圓柱形試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；然后根據(jù)圓柱形試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的直線部分計(jì)算浙青混合料的靜態(tài)模量。優(yōu)選的，所述圓柱形試件的孔隙率為4%。有益效果:本發(fā)明提供的浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，與我國《浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052— 2000)中使用的浙青混合料單軸壓縮試驗(yàn)和三軸試驗(yàn)測定浙青混合料的靜態(tài)模量相比具有如下優(yōu)勢:I)本發(fā)明使用的局部加載試驗(yàn)可以有效模擬浙青混合料在實(shí)際路面中受到的側(cè)約束；2)使用的試驗(yàn)設(shè)備簡單、操作簡易，一般實(shí)驗(yàn)室均可進(jìn)行試驗(yàn)。


圖1圓柱形試件荷載時的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。一種浙青混合料靜態(tài)模量測試方法`，包括如下步驟。(I)制備浙青混料的圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭。通過如下方式制備圓柱形試件:首先按需要評價(jià)的浙青混合料的級配和油石比，使用浙青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型4個浙青混合料試件,浙青混合料試件的孔隙率為4% ;然后將浙青混合料試件切割成直徑為150mm、高為80mm的圓柱形試件；再對圓柱形試件的頂端面和底端面是否水平進(jìn)行檢測，具體可以為，使用游標(biāo)卡尺在十字對稱的4個方向測量圓柱形試件的高度，如果任意兩側(cè)高度差大于2mm,則作廢該試件。兩塊鋼制壓頭均為圓柱形結(jié)構(gòu)，直徑為75_。(2)將圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭共同放入目標(biāo)溫度的恒溫箱內(nèi)保溫5h以上(不得少于5h)。(3)從恒溫箱內(nèi)取出圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭，將兩塊鋼制壓頭分別置于圓柱形試件兩端面的中心位置。(4)通過對鋼制壓頭加載速率方式對圓柱形試件進(jìn)行荷載，同時記錄圓柱形試件的荷載-變形曲線。圓柱形試件荷載時如圖1所示，其中兩塊鋼制壓頭分別記為頂部鋼制壓頭2和底部鋼制壓頭4，兩塊鋼制壓頭分別置于圓柱形試件3兩端面(頂端面和底端面)的中心位置，液壓伺服試驗(yàn)儀的加載柄I插入頂部鋼制壓頭2中心的凹槽內(nèi)，通過調(diào)節(jié)液壓伺服試驗(yàn)儀設(shè)置鋼制壓頭的加載速率即可對圓柱形試件進(jìn)行荷載；這里鋼制壓頭的加載速率應(yīng)當(dāng)大小適中，不宜太小，建議選擇的范圍為I 3mm/min。(5)通過圓柱形試件的荷載-變形曲線以及圓柱形試件的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算浙青混合料的靜態(tài)模量。浙青混合料的靜態(tài)模量的具體計(jì)算過程為:首先通過圓柱形試件的荷載-變形曲線和圓柱形試件的加載部分的截面積和高度計(jì)算圓柱形試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；然后根據(jù)圓柱形試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的直線部分計(jì)算浙青混合料的靜態(tài)模量。設(shè)應(yīng)力-應(yīng)變曲線的直線部分應(yīng)力的差值為Λ σ，應(yīng)變的差值為Λ ε，則浙青混
合料的靜態(tài)模量可通過
權(quán)利要求
1.一種浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)制備浙青混料的圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭； (2)將圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭共同放入目標(biāo)溫度的恒溫箱內(nèi)保溫5h以上； (3)從恒溫箱內(nèi)取出圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭，將兩塊鋼制壓頭分別置于圓柱形試件兩端面的中心位置； (4)通過對鋼制壓頭加載速率方式對圓柱形試件進(jìn)行荷載，同時記錄圓柱形試件的荷載-變形曲線； (5)通過圓柱形試件的荷載-變形曲線以及圓柱形試件的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算浙青混合料的靜態(tài)模量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，其特征在于:所述步驟(I)中，通過如下方式制備圓柱形試件:首先使用浙青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型浙青混合料試件，然后切割浙青混合料試件制備圓柱形試件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，其特征在于:所述步驟(4)中，使用液壓伺服試驗(yàn)儀對鋼制壓頭加載速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，其特征在于:所述圓柱形試件的結(jié)構(gòu)尺寸為:直徑150mm,高80mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，其特征在于:所述鋼制壓頭為圓柱形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，其特征在于:所述鋼制壓頭為圓柱形結(jié)構(gòu)，直徑為75mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，其特征在于:所述步驟(4)中，鋼制壓頭的加載速率的范圍為I 3mm/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料靜態(tài)模量測試方法，其特征在于:所述步驟(5)的具體過程為:首先通過圓柱形試件的荷載-變形曲線和圓柱形試件的加載部分的截面積和高度計(jì)算圓柱形試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；然后根據(jù)圓柱形試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的直線部分計(jì)算浙青混合料的靜態(tài)模量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種瀝青混合料靜態(tài)模量測試方法，包括如下步驟(1)制備瀝青混料的圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭；(2)將圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭放入目標(biāo)溫度的恒溫箱內(nèi)保溫5h以上；(3)取出圓柱形試件和兩塊鋼制壓頭，將兩塊鋼制壓頭分別置于圓柱形試件兩端面的中心位置；(4)通過對鋼制壓頭加載速率方式對圓柱形試件進(jìn)行荷載，同時記錄圓柱形試件的荷載-變形曲線；(5)通過圓柱形試件的荷載-變形曲線以及圓柱形試件的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算瀝青混合料的靜態(tài)模量。本發(fā)明提供的瀝青混合料靜態(tài)模量測試方法，使用的局部加載試驗(yàn)可以有效模擬瀝青混合料在實(shí)際路面中受到的側(cè)約束；使用的試驗(yàn)設(shè)備簡單、操作簡易，一般實(shí)驗(yàn)室均可進(jìn)行試驗(yàn)。
文檔編號G01N3/08GK103245561SQ20131015178
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者黃曉明, 張東, 張?jiān)Ｇ? 張志祥 申請人:東南大學(xué), 江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司