無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料單軸壓縮彈性模量測(cè)試方法

ICS93.080.20CCSP6637UniaxialcompressivedynamicelasticmodulustestmethodofmaterialsstabilazedwithinorganicbinderXXXX-XX-XX發(fā)布IDB37/TXXXX—XXXX前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4試驗(yàn)準(zhǔn)備 4.1儀器設(shè)備及要求 4.2試件準(zhǔn)備 25試驗(yàn)方法與步驟 26數(shù)據(jù)整理 37報(bào)告編寫 4DB37/TXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由山東省交通運(yùn)輸廳提出并組織實(shí)施。本文件由山東省交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。1DB37/TXXXX—XXXX無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量試驗(yàn)方法本文件規(guī)定了無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量的試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)整理、報(bào)告編寫等內(nèi)容。本文件適用于道路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量的試驗(yàn)，所測(cè)得的動(dòng)態(tài)彈性模量可用于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料設(shè)計(jì)、性能評(píng)價(jià)，及其半剛性基層瀝青路面設(shè)計(jì)與分析的參數(shù)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中：注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JTG3441公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量uniaxialcompressivedynamicelasticmodulus動(dòng)態(tài)脈沖荷載作用下圓柱形試件在線彈性狀態(tài)下的應(yīng)力與應(yīng)變之比。4試驗(yàn)準(zhǔn)備4.1儀器設(shè)備及要求4.1.1材料試驗(yàn)機(jī)：施加偏移正弦波或半正矢波形式荷載的加載設(shè)備，施加荷載的頻率在0.1Hz~25Hz之間，最大應(yīng)力水平為6500kPa，加載分辨率不大于5N。4.1.2環(huán)境箱：控溫范圍為-10℃~60℃,控溫精度為±0.5℃,控制濕度范圍為20%～100%，容量至少能存放3個(gè)試件。4.1.3加載板：宜采用硬質(zhì)鋼板或經(jīng)處理過的高強(qiáng)度鋁板，直徑不小于試件直徑。4.1.4數(shù)據(jù)測(cè)量及采集系統(tǒng)：能測(cè)量并記錄試件在每個(gè)加載循環(huán)中所承受的軸向荷載和產(chǎn)生的軸向變形。荷載傳感器所需最小量程為0kN～25kN，分辨率不大于5N，誤差不大于1%；位移傳感器可采用線性可變差動(dòng)位移傳感器或其他合適的設(shè)備，具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，其量程應(yīng)大于1mm，分辨率不大于0.2μm，誤差不大于2.5μm。4.1.5電動(dòng)擊實(shí)儀：套筒直徑為152mm、高度為170mm。4.1.6鉆機(jī)：鉆頭直徑為100mm、50mm或38mm，鉆機(jī)固定且鉆頭與地面垂直。4.1.7切割機(jī)：宜采用雙面鋸，單面鋸精度應(yīng)達(dá)到0.1mm。4.1.8卡尺：量程300mm，精度0.05mm。2DB37/TXXXX—XXXX4.2試件準(zhǔn)備4.2.1本文件采用直徑為100mm、50mm、38mm，高為150mm的試件，可室內(nèi)成型或現(xiàn)場(chǎng)鉆取。4.2.2室內(nèi)成型試件時(shí)，按照J(rèn)TG3441中T0843成型，并按照J(rèn)TG3441中T0845養(yǎng)生。4.2.3現(xiàn)場(chǎng)鉆取試件時(shí)，采用切割機(jī)切除所取試件兩端，保證試件高度為150mm±2.5mm。4.2.4樣本量不宜少于9個(gè)。5試驗(yàn)方法與步驟5.1將試件浸水24h后取出，擦干試件表面的水，在試件頂面撒少量0.2mm～0.5mm的細(xì)砂后，手壓加載板在試件頂面邊加載邊旋轉(zhuǎn)，使細(xì)砂填補(bǔ)表面微觀的不平整處，并使多余的砂流出，以增加頂板與試件的接觸面積。5.2將試件放置在試驗(yàn)加載架的加載板中心位置，應(yīng)注意使試件中心與加載架的中心對(duì)齊，加載過程中頂部加載板上的球座應(yīng)能正常工作，使頂部加載板與試件均勻接觸。5.3按圖1所示將位移傳感器安置于試件側(cè)面中部，使其與試件端面垂直，沿圓周等間距安放3個(gè)（即每2個(gè)相距120°)。調(diào)節(jié)位移傳感器，使其測(cè)量范圍可以測(cè)量試件中部的壓縮變形。圖1位移傳感器安裝示意圖5.4將試件放入20℃±2℃的環(huán)境箱中，恒溫4h～5h。5.5當(dāng)試件內(nèi)外的溫度達(dá)到測(cè)試溫度以后，開始加載。將試件與上加載板輕微接觸，調(diào)節(jié)位移傳感器并清零，施加試驗(yàn)荷載，以5%的接觸荷載對(duì)試件進(jìn)行預(yù)壓，持續(xù)10s，使試件與上下加載板接觸良好。5.6對(duì)試件施加偏移正弦波或半正矢波軸向壓力試驗(yàn)荷載，取最大抗壓強(qiáng)度30%作為荷載控制范圍。按表1加載方案由高頻至低頻進(jìn)行試驗(yàn)。5.7試驗(yàn)采集并記錄最后5個(gè)波形的荷載及變形曲線。3DB37/TXXXX—XXXX表1各荷載頻率下重復(fù)加載次數(shù)次516數(shù)據(jù)整理6.1量測(cè)最后5次加載循環(huán)中荷載的平均幅值Pi和可恢復(fù)軸向變形平均幅值Δi，然后按照公式（1）~公式（3）計(jì)算無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量。式中：σ0——軸向應(yīng)力幅值，單位為兆帕（MPa）；Pi——最后5次加載循環(huán)中軸向試驗(yàn)荷載平均幅值，單位為牛（NA——試件徑向橫截面面積，單位為平方毫米（mm2）。式中：?0——軸向應(yīng)變幅值；Δi——最后5次加載循環(huán)中可恢復(fù)軸向變形平均幅值，單位為毫米（mml0——試件上位移傳感器的量測(cè)間距，單位為毫米（mm）。式中：E——無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量，單位為兆帕（MPaσ0——軸向應(yīng)力幅值，單位為兆帕（MPa）；?0——軸向應(yīng)變幅值。6.2無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量應(yīng)用整數(shù)表示。6.3當(dāng)一組試件的測(cè)定值中某個(gè)測(cè)定值與平均值之差大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時(shí)，該測(cè)定值應(yīng)予舍棄。有效試件數(shù)目n為3、4、5、6時(shí)，k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。6.4根據(jù)確定的有效測(cè)試數(shù)據(jù)，根據(jù)t分布法應(yīng)按表2給出的有效試件數(shù)與t值關(guān)系，計(jì)算整理無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量代表值E。4DB37/TXXXX—XXXX式中：E——無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量代表值，單位為兆帕（MPaē——一組試件實(shí)測(cè)單軸壓縮動(dòng)態(tài)彈性模量平均值，單位為兆帕（MPa）；S——一組試件實(shí)測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)差；n——一組試件的有效試件個(gè)數(shù)；t——隨保證率變化的系數(shù)，對(duì)高速公路及一級(jí)公路的保證率為95%，其他等級(jí)公路的保證率為90%。表2有效試件數(shù)與t值的關(guān)系t/n34567896.5同一試件應(yīng)平行試驗(yàn)3次取平均值，當(dāng)測(cè)定結(jié)果最大值與最小值不超過平均20%時(shí)，取平均值為試驗(yàn)結(jié)果。7報(bào)告編寫7.1試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：集料的顆粒組成、無機(jī)結(jié)合料類型及劑量、試件干密度或壓實(shí)度、重型擊實(shí)的最佳含水量和最大干