路面材料强度试验仪

概述：
路面材料强度试验仪是一种多功能的公路路基材料实验仪器，它由底座、变速箱、立柱、支架、电机、电器开关等组合而成.

路面材料强度试验仪技术参数：

大丝杠盘

大升降距离：200mm
机动速度：快速50mm/min
慢速1mm/min[1]

结构原理：

由底座、减速箱、立柱、横梁及罩壳等组成。
电动机及控制电器置于底座内，减速箱置于底座上。
横梁、减速箱及底座经两根立柱相联接，横梁并可上下调节，以适应不同高度的试样，横梁下平面可联接测力环。
底座及减速箱外面装有罩壳。
试验仪加载有两种形式，一种是电动，电动机由同步齿形带传递给减速箱，经减速箱减速后，旋转运动转换成丝杆的垂直运动，从而达到对试样垂直加载的功用。另一种是手动，将调速手柄置于空档，即可用摇手柄进行手动加载[1]

使用方法说明：

路面材料强度仪及其它配套夹具可进行多项试验，如水泥石灰稳定土的抗压强度、劈裂强度、加弹模量等试验、沥青混凝土的马歇尔试验、路基土和多种路面材料的承载比（CBR）试验。
1、路面材料强度仪中的马歇尔稳定度试验
（1）测量试件的高度
用游标卡尺量取试件的高度，至少取圆周等分四点的平均值作为试件的高度，准确至1mm。
（2）测定试件的密度
先在天平上称量试件在空气中的质量，然后称其在水中的质量（如试件空隙率较大时应采用蜡封法），准确至0.1g。
其中： Dm — 试件密度 g /cm3
W — 试件在空气中质量 g
W1 — 试件在水中质量 g
W2 — 封蜡后试件在空气中质量 g
W3 — 封蜡后试件在水中质量 g
Gp — 蜡的比重
Gw —常温水的密度 （1g /cm3）
（3）测定试件的稳定度
a. 将测定密度后的试件及马歇尔试验的上、下压头，置于温度为60度±1度石油沥青的恒温水槽保持至少30~45分钟。
b. 将上、下压头从水槽中取出拭干净内面，在下压头的导棒上涂少量黄油，再将试件取出置下压头上，盖上上压头，然后装在加载设备上。
c. 将流值测定装置安装在导棒上，使导向套轻轻地压住上压头，同时将流值计读数调零。
d. 在上压头的球座上放妥钢球，并对准测力环的压头，然后将测力环中百分表读数对零。
e. 将量程0~30 kN 的测力环装在试验仪上，调整加载速度为 50 mm /min，启动试验仪，当载荷达到大值的瞬间，读取测力环中百分表及流值计的流值读数。
注：从恒温水槽中取出试件至测出大载荷值的时间，不应超过30s。
2、路面材料强度仪中的承载比试验
（1）泡水膨胀量测定
a. 试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好的滤纸，并在其上安放附有调节杆的多孔板，在板上加足够的载荷板，使试件面上的压力等于该材料层上路面的压力。
b. 将试筒与多孔底板一起放入水槽内（先不放水），并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初始读数。
c. 向水槽内放水，使水自由进入到试件的顶部和底部，泡水期间，槽内水面应保持在试件上顶面约250mm以上，通常试件需泡96小时。
d. 在96小时终了时，读取试件上百分表读数，并用下式计算膨胀量：
从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15分钟，然后卸去附加载荷的多孔板、底板及滤纸，并称重，计算试件的温度和密度的变化。
（2）路面材料强度仪中的贯入试验
a. 将泡水试验终了的试件放到试验仪的升降台上，在贯入杆周围放置预定数量的载荷板。
b. 先在贯入杆上施加4500g 载荷，然后将测力和测形变的百分表指针调零。
c. 在试验仪上安装量程为0~50 kN的测力环，调整加载速度为1mm/min,并启动试验仪,记录测力环内百分表某些整读数 （ 如20、40、60 …）时的贯入量,并需注意，使贯入量为2.5 mm时，能有5个以上的读数。因此测力环百分表的*个读数应是0.3mm左右。
试验结果计算并 绘制压力（单位压力）—贯入量曲线，将单位压力作为横坐标，贯入量作为纵坐标，绘制曲线。
一般采用贯入量为2.5 mm时的单位压力（kPa）与标准压力之比作为材料的承载比，因此承载比= 单位压力/0.7 ×100% ，同时计算贯入量为5.0mm时的承载比。
如贯入量为5.0mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验要重做，如结果仍然如此，则采用5.0mm时的承载比。
3、路面材料强度仪的回弹模量试验
a. 在试验仪上安装量程为0~50kN的测力环。
b. 将试件和试筒的底面放在试验仪的升降台上。
c. 将百分表支架固定在试筒两侧的螺孔内，将承载板放在试件表面中央位置，并与试验仪的贯入杆对正。
d. 将百分表和表头安在支杆上，并将百分表测头安放在承载板两侧的支架上
e. 将预定的大压力分为4~6份，作为每级加载的压力，施加*级载荷（如为预定压力的1/5，待载荷作用达60s时，记录百分表的读数，同时卸去载荷，让试样的形变恢复到30s时，记录百分表读数。
f. 施加第二级载荷（为预定大载荷的2/5），待载荷作用1min，记录百分表的读数，并卸去载荷，卸荷后到30s时记录百分表读数，并施加第三级载荷，如此逐级进行，直到做完后一次试验。
g. 试验结果计算：
一级载荷下的回弹形变I
I=加荷时读数 - 卸荷时读数 ，mm
以单位压力P为横座标（向右），回弹形变为纵坐标（向下），绘制P与I的关系曲线。若开始段出现凹现象，需进行修正，一般情况下将*点和第二点联成直线，并延长此直线与纵坐标相交，此交点为新原点。
按下式计算回弹模量E：
I — 相应于单位压力P的回弹形变，mm
μ— 泊桑比，对于路基土取0.35，对于路面材料取0.25。
4、间接抗拉强度试验（劈裂试验）
a. 将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软棉布吸去试件表面的可见自由水，称取试件质量。
b. 用游标卡尺测量试件的高度（h1）准确到0.1mm。
c. 在试验仪的升降台上置一压条，将试件置在压条上（可以 用压条），在试件的顶面也放一压条（上下压条与试件的接触线必须是试件的平均线，并与升降台垂直）。
d. 调整速率为1mm/min，并启动试验仪，记录试件破坏时的大压力P（kN）。
e. 从试件内部取有代表性的样品（经过打碎）测定其含水量。
f. 试验结果计算：
d — 试件的直径 mm
L — 浸水后试件的高度 mm
5、路面材料强度仪中的无侧限抗压强度试验
a. 将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软布吸去试件表面的可见自由水，并称 取试件的质量。
b. 用游标卡尺测试件的高度h，准确至0.1mm。
c. 将量程为0~100kN的测力环，安装在试验仪上。
d. 将试件放到试验仪的升降台上，启动机器，并保持速率为1mm/min，记录试件破坏时的大压力kN。
e. 从试件内部取有代表性的样品（经过打破），测定其含水量。
f. 试验结果计算：
d — 试件的直径 mm