1 目的与适用范围
本方法适用于测定沥青混合料在冻融循环作用下的劈裂强度比,评价沥青混合料的水稳定性,适用于公称最大粒径不大于 31.5mm 的热拌沥青混合料,也可用于评价改性沥青混合料的水稳定性能。
2 仪具与材料
2.1 冻融劈裂试验仪:含加载装置、测力传感器,加载速率可控制在 50mm/min±5mm/min,测力精度 0.01kN,可自动记录劈裂破坏荷载。
2.2 马歇尔击实仪:同 T0709 试验要求,用于制作马歇尔标准试件。
2.3 恒温水浴:可实现两种控温模式,分别为 25℃±0.5℃和 - 18℃±2℃,容量可同时放置多个试件,配备冷冻功能。
2.4 真空饱水装置:含真空容器、真空泵,可将真空度控制在 98.0kPa±1.0kPa,用于试件的真空饱水处理。
2.5 密封袋:耐热、耐低温,用于封装冻融循环的试件。
2.6 试件高度测定仪、游标卡尺:精度 0.01mm,用于测量试件尺寸。
2.7 天平:感量不大于 0.1g,用于称量试件质量。
2.8 其他:蒸馏水、凡士林、棉纱、脱模器等。
3 方法与步骤
3.1 准备工作
3.1.1 按照 JTG 3410—2025 规程 T0702 方法制作马歇尔标准试件,将试件分为两组,每组不少于 4 个,标记为 A 组(未冻融)和 B 组(冻融循环)。
3.1.2 测量所有试件的直径、高度和质量,剔除尺寸偏差超出 63.5mm±1.3mm 的试件,保证两组试件的平均尺寸和质量基本一致。
3.1.3 对 B 组试件进行真空饱水处理:将试件放入真空容器,抽真空至 98.0kPa±1.0kPa,保持 15min,然后向容器中注入蒸馏水,使试件浸没,继续保持真空 5min 后,解除真空,让试件在水中静置 30min±5min。
3.1.4 将饱水后的 B 组试件分别装入密封袋,向袋内注入 10mL 蒸馏水,密封袋口,将密封好的试件放入 - 18℃±2℃的恒温水浴中冷冻 16h±1h。
3.1.5 冷冻结束后,取出 B 组试件,立即放入 60℃±1℃的恒温水浴中水浴 24h±1h,完成一次冻融循环,水浴结束后将试件置于 25℃±0.5℃的水中冷却 2h±0.5h。
3.1.6 将 A 组试件直接置于 25℃±0.5℃的恒温水浴中保温 2h±0.5h,同时启动冻融劈裂试验仪,预热并调试设备,检查加载系统和测力传感器是否正常。
3.2 试验操作
3.2.1 从恒温水浴中取出 A 组试件,用棉纱吸干表面水分,将试件置于劈裂试验仪的上下劈裂压头之间,对中放置,压头与试件接触处可垫薄滤纸。
3.2.2 以 50mm/min±5mm/min 的加载速率对试件进行劈裂加载,直至试件破坏,试验仪自动记录破坏时的最大劈裂荷载(
P1,单位 kN),按此方法完成 A 组所有试件的测试。
3.2.3 按上述相同方法对完成冻融循环的 B 组试件进行劈裂试验,记录每个试件的最大劈裂荷载(
P2,单位 kN)。
3.2.4 试验过程中,若试件出现偏心加载、提前破损等情况,此次试验结果作废,需重新补做试件。
4 数据处理
4.1 按式(T0729-1)计算单个试件的劈裂强度:
R=0.006287×P/h式中:R 为劈裂强度(MPa);P 为试件劈裂破坏荷载(kN);h 为试件的实际高度(mm),计算结果精确至 0.01MPa。
4.2 分别计算 A 组(
R1)和 B 组(
R2)试件劈裂强度的算术平均值,精确至 0.01MPa。
4.3 按式(T0729-2)计算冻融劈裂强度比(TSR):
TSR=(R2/R1)×100%,计算结果精确至 1%。
4.4 若单个试件的劈裂强度与同组平均值之差超过 ±15%,应剔除该试件,剔除后剩余试件数量不足 3 个时,需重新制作试件试验。
5 报告
5.1 试验项目名称和执行标准(JTG 3410—2025 T0729)。
5.2 沥青混合料的类型、级配、沥青标号、油石比,试件击实次数、成型日期。
5.3 试验过程中的温控参数(冷冻温度、水浴温度、保温时间),仪器设备的名称、型号及编号。
5.4 A、B 两组试件各自的单个劈裂强度、平均值,冻融劈裂强度比(TSR)。
5.5 试验日期、试验室环境温度和湿度,其他需要说明的情况(如试件饱水情况、冻融循环异常、试验故障等)。