路面材料強度試驗儀是一種多功能的公路路基材料實驗儀器，它由底座、變速箱、立柱、支架、電機、電器開關等組合而成

　　一、路面材料強度試驗儀技術參數(shù)

　　zui大額定載荷：100kN

　　絲杠盤zui大升降距離：200mm

　　機動速度：快速50mm/min

　　慢速1mm/min[1]

　　二、路面材料強度試驗儀結構原理

　　路面材料強度試驗儀由底座、減速箱、立柱、橫梁及罩殼等組成。

　　電動機及控制電器置于底座內(nèi)，減速箱置于底座上。

　　橫梁、減速箱及底座經(jīng)兩根立柱相聯(lián)接，橫梁并可上下調節(jié)，以適應不同高度的試樣，橫梁下平面可聯(lián)接測力環(huán)。

　　底座及減速箱外面裝有罩殼。

　　試驗儀加載有兩種形式，一種是電動，電動機由同步齒形帶傳遞給減速箱，經(jīng)減速箱減速后，旋轉運動轉換成絲桿的垂直運動，從而達到對試樣垂直加載的功用。另一種是手動，將調速手柄置于空檔，即可用搖手柄進行手動加載[1]

　　三、 路面材料強度試驗儀使用方法說明

　　用路面材料強度試驗儀及其它配套夾具可進行多項試驗，如水泥石灰穩(wěn)定土的抗壓強度、劈裂強度、加彈模量等試驗、瀝青混凝土的馬歇爾試驗、路基土和多種路面材料的承載比(CBR)試驗。

　　1、路面材料強度試驗儀中的馬歇爾穩(wěn)定度試驗

　　(1)測量試件的高度

　　用游標卡尺量取試件的高度，至少取圓周等分四點的平均值作為試件的高度，至1mm。

　　(2)測定試件的密度

　　先在天平上稱量試件在空氣中的質量，然后稱其在水中的質量(如試件空隙率較大時應采用蠟封法)，至0.1g。

　　其中： Dm — 試件密度 g /cm3

　　W — 試件在空氣中質量 g

　　W1 — 試件在水中質量 g

　　W2 — 封蠟后試件在空氣中質量 g

　　W3 — 封蠟后試件在水中質量 g

　　Gp — 蠟的比重

　　Gw —常溫水的密度 (1g /cm3)

　　(3)測定試件的穩(wěn)定度

　　a. 將測定密度后的試件及馬歇爾試驗的上、下壓頭，置于溫度為60度±1度石油瀝青的恒溫水槽保持至少30~45分鐘。

　　b. 將上、下壓頭從水槽中取出拭干凈內(nèi)面，在下壓頭的導棒上涂少量黃油，再將試件取出置下壓頭上，蓋上上壓頭，然后裝在加載設備上。

　　c. 將流值測定裝置安裝在導棒上，使導向套輕輕地壓住上壓頭，同時將流值計讀數(shù)調零。

　　d. 在上壓頭的球座上放妥鋼球，并對準測力環(huán)的壓頭，然后將測力環(huán)中百分表讀數(shù)對零。

　　e. 將量程0~30 kN 的測力環(huán)裝在試驗儀上，調整加載速度為 50 mm /min，啟動試驗儀，當載荷達到zui大值的瞬間，讀取測力環(huán)中百分表及流值計的流值讀數(shù)。

　　注：從恒溫水槽中取出試件至測出zui大載荷值的時間，不應超過30s。

　　2、路面材料強度試驗儀中的承載比試驗

　　(1)泡水膨脹量測定

　　a. 試件制成后，取下試件頂面的破殘濾紙，放一張好的濾紙，并在其上安放附有調節(jié)桿的多孔板，在板上加足夠的載荷板，使試件面上的壓力等于該材料層上路面的壓力。

　　b. 將試筒與多孔底板一起放入水槽內(nèi)(先不放水)，并用拉桿將模具拉緊，安裝百分表，并讀取初始讀數(shù)。

　　c. 向水槽內(nèi)放水，使水自由進入到試件的頂部和底部，泡水期間，槽內(nèi)水面應保持在試件上頂面約250mm以上，通常試件需泡96小時。

　　d. 在96小時終了時，讀取試件上百分表讀數(shù)，并用下式計算膨脹量：

　　從水槽中取出試件，倒出試件頂面的水，靜置15分鐘，然后卸去附加載荷的多孔板、底板及濾紙，并稱重，計算試件的溫度和密度的變化。

　　(2)路面材料強度試驗儀中的貫入試驗

　　a. 將泡水試驗終了的試件放到試驗儀的升降臺上，在貫入桿周圍放置預定數(shù)量的載荷板。

　　b. 先在貫入桿上施加4500g 載荷，然后將測力和測形變的百分表指針調零。

　　c. 在試驗儀上安裝量程為0~50 kN的測力環(huán)，調整加載速度為1mm/min,并啟動試驗儀,記錄測力環(huán)內(nèi)百分表某些整讀數(shù) ( 如20、40、60 …)時的貫入量,并需注意，使貫入量為2.5 mm時，能有5個以上的讀數(shù)。因此測力環(huán)百分表的*個讀數(shù)應是0.3mm左右。

　　試驗結果計算并 繪制壓力(單位壓力)—貫入量曲線，將單位壓力作為橫坐標，貫入量作為縱坐標，繪制曲線。

　　一般采用貫入量為2.5 mm時的單位壓力(kPa)與標準壓力之比作為材料的承載比，因此承載比= 單位壓力/0.7 ×100% ，同時計算貫入量為5.0mm時的承載比。

　　如貫入量為5.0mm時的承載比大于2.5mm時的承載比，則試驗要重做，如結果仍然如此，則采用5.0mm時的承載比。

　　3、路面材料強度試驗儀的回彈模量試驗

　　a. 在試驗儀上安裝量程為0~50kN的測力環(huán)。

　　b. 將試件和試筒的底面放在試驗儀的升降臺上。

　　c. 將百分表支架固定在試筒兩側的螺孔內(nèi)，將承載板放在試件表面中央位置，并與試驗儀的貫入桿對正。

　　d. 將百分表和表頭安在支桿上，并將百分表測頭安放在承載板兩側的支架上

　　e. 將預定的zui大壓力分為4~6份，作為每級加載的壓力，施加*級載荷(如為預定壓力的1/5，待載荷作用達60s時，記錄百分表的讀數(shù)，同時卸去載荷，讓試樣的形變恢復到30s時，記錄百分表讀數(shù)。

　　f. 施加第二級載荷(為預定zui大載荷的2/5)，待載荷作用1min，記錄百分表的讀數(shù)，并卸去載荷，卸荷后到30s時記錄百分表讀數(shù)，并施加第三級載荷，如此逐級進行，直到做完zui后一次試驗。

　　g. 試驗結果計算：

　　一級載荷下的回彈形變I

　　I=加荷時讀數(shù) - 卸荷時讀數(shù) ，mm

　　以單位壓力P為橫座標(向右)，回彈形變?yōu)榭v坐標(向下)，繪制P與I的關系曲線。若開始段出現(xiàn)凹現(xiàn)象，需進行修正，一般情況下將*點和第二點聯(lián)成直線，并延長此直線與縱坐標相交，此交點為新原點。

　　按下式計算回彈模量E：

　　I — 相應于單位壓力P的回彈形變，mm

　　μ— 泊桑比，對于路基土取0.35，對于路面材料取0.25。

　　4、間接抗拉強度試驗(劈裂試驗)

　　a. 將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟棉布吸去試件表面的可見自由水，稱取試件質量。

　　b. 用游標卡尺測量試件的高度(h1)準確到0.1mm。

　　c. 在試驗儀的升降臺上置一壓條，將試件置在壓條上(可以 用壓條)，在試件的頂面也放一壓條(上下壓條與試件的接觸線必須是試件的平均線，并與升降臺垂直)。

　　d. 調整速率為1mm/min，并啟動試驗儀，記錄試件破壞時的zui大壓力P(kN)。

　　e. 從試件內(nèi)部取有代表性的樣品(經(jīng)過打碎)測定其含水量。

　　f. 試驗結果計算：

　　d — 試件的直徑 mm

　　L — 浸水后試件的高度 mm

　　5、路面材料強度試驗儀中的無側限抗壓強度試驗

　　a. 將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟布吸去試件表面的可見自由水，并稱 取試件的質量。

　　b. 用游標卡尺測試件的高度h，至0.1mm。

　　c. 將量程為0~100kN的測力環(huán)，安裝在試驗儀上。

　　d. 將試件放到試驗儀的升降臺上，啟動機器，并保持速率為1mm/min，記錄試件破壞時的zui大壓力kN。

　　e. 從試件內(nèi)部取有代表性的樣品(經(jīng)過打破)，測定其含水量。

　　f. 試驗結果計算：

　　d — 試件的直徑 mm

　　四、路面材料強度試驗儀操作規(guī)程

　　1)接通電源

　　2)將試件放在儀器的升降臺上。

　　3)按實驗規(guī)范要求調節(jié)手桿，(即，快速、慢速、手動)

　　4)按“升”鍵，開始試驗操作。

　　5)在試驗過程中，應使試件的形變等速增加并保持速率為1mm/min。

　　6)當試件破裂時，及時記錄下破壞時的zui大荷載P(N)。

　　7)按“降”鍵，取出試件，斷開電源

　　五、路面材料強度試驗儀注意事項

　　1.路面材料強度試驗儀的絲桿盤上升的極限位置為其盤面距基座箱體頂面300mm;絲桿盤下降的極限位置為其盤面距基座箱體頂面60mm，如果超過以上兩個極限，路面材料強度試驗儀有可能會損壞。

　　2.試驗儀應該安放在一個地面應平坦、穩(wěn)固的位置，而且試驗儀應有接地安全防護裝置。

　　3.應注意經(jīng)常對路面材料強度試驗儀進行維護保養(yǎng)：

　?、?應經(jīng)常保持路面材料強度試驗儀的干凈整潔，每次使用完后須清掃臺面及周圍環(huán)境并擦拭干凈。

　?、?絲桿及盤子，立柱擦拭干凈后應涂上防銹油，并每天使用前應向絲桿滴注適量的潤滑油(20號機油)。以保證絲桿在工作中正常潤滑，減少磨損延長使用壽命。

　?、?不使用時應將防護套罩好。

　　4.當使用路面材料強度試驗儀電動操作試需要將搖把拔出取下，以免傳動時回轉傷人

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