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T 0628—2011 瀝青流變性質(zhì)試驗 動態(tài)剪切流變儀

閱讀:4241發(fā)布時間:2012-12-7

 

T 0628—2011 瀝青流變性質(zhì)試驗(動態(tài)剪切流變儀法)
1目的與適用范圍
1. 1 本方法適用于測定瀝青的動態(tài)剪切模量和相位角。瀝青動態(tài)剪切模量測量值的范圍為 0.1 ~ l0MPa,,相應(yīng)的溫度范圍為5 ~ 85℃,。
1.2 本方法適用于原樣瀝青、壓力老化后的瀝青和薄膜烘箱或旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱后的老化瀝青,。如用于含有顆粒的瀝青,,本標(biāo)準(zhǔn)試驗方法只適用于顆粒尺寸小于250μm的瀝青。
1.3 通過本方法測得的復(fù)合剪切模量和相位角經(jīng)計算可以確定瀝青性能(PG)分級等級,。
儀具與材料技術(shù)要求
2.1 動態(tài)剪切流變儀:試驗系統(tǒng)由平行金屬板,、環(huán)境室、加載設(shè)備,、控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成,。其基本原理如圖T 0628-1所示。
 
 
 
 
 
 


 

2.2 試驗系統(tǒng)基本技術(shù)要求和參數(shù):
2.2.1 試驗板:兩種規(guī)格的表面光滑的金屬板,。一塊直徑為8.00mm±0.05mm,;另一塊直徑為 25mm ±0. 05mm
2.2.2 環(huán)境室:用來控制試驗時試件的溫度,通過加熱或冷卻維持一個恒定的試件環(huán)境,。環(huán)境室中加熱或冷卻試件的介質(zhì)成為不影響瀝青性質(zhì)的液體或氣體,。
2.2.3 溫度控制器:在 5 ~ 85℃溫度范圍內(nèi)可將試件溫度控制在試驗溫度±0.1℃內(nèi)。
2.2.4 加載設(shè)備:可以向試件施加 l0rad/s ± 0. lrad/s 頻率的正弦振蕩荷載,。加載方式可采用應(yīng)力控制荷載或應(yīng)變控制荷載,。
2.2.5 控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):可記錄溫度、頻率,、偏轉(zhuǎn)角和扭矩,。應(yīng)滿足表T 0628-1中規(guī)定的精度要求。
T 0628-1 控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)精度要求

測定值
精度
 
測定值
精度
溫度
0.1
 
扭矩
10mN·m
頻率
1%
 
偏轉(zhuǎn)角度
100μrad

2.2.6 溫度傳感器:至±0.1℃,。
2.3 試件修整器:刮刀或刀片,用于修整試件,。
方法與步驟
3.1 準(zhǔn)備工作
3.1.1 按本規(guī)程T 0602 的方法準(zhǔn)備試樣,。加熱瀝青至足夠流動狀態(tài),用來澆注試件,,原樣瀝青加熱的溫度不宜高于135℃,,改性瀝青加熱溫度不超過163℃。在加熱過程中給樣品加蓋,,并適當(dāng)進行攪拌以保證樣品的均勻性和趕走氣泡,。
3.1.2 將選擇的試驗板固定于試驗機上,在試驗溫度下,,建立試驗板零間隙水平,。向上移動頂板,使板間隙為 lmm± 0.05mm(直徑25mm,,用于原樣瀝青和薄膜烘箱或旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱老化后的瀝青2± 0.05mm(直徑8mm,,用于壓力老化后的瀝青
3.1.3 仔細(xì)清潔試驗板表面,,使瀝青均勻牢固地粘到試驗板上,。當(dāng)采用 8mm試件時,將環(huán)境室溫度升到約45℃,;當(dāng)采用25mm試件時,,將環(huán)境室升到試驗溫度或試驗溫度范圍的初始溫度。
3.1.4 取出試驗板,,將瀝青澆注在試驗板的中心處,,使得瀝青基本覆蓋整個板除周邊留有2㎜寬外。待瀝青變硬后將試驗板裝回流變儀,。
3.1.5 移動試驗板擠壓兩個試驗板間的試件,,加熱試件修整器,修整周邊多余的瀝青,。
3.1.6 試件修整后,,調(diào)整間隙到試驗間隙。
3.2 試驗步驟
3.2 .1 調(diào)整好試驗板間隙后,,將試件溫度升到試驗濕度±0.1℃,。
1)當(dāng)對瀝青進行確認(rèn)試驗時,從瀝青性能分級要求(PG)中選擇合適的試驗溫度,。
2)將溫度控制器設(shè)定到所需要的試驗溫度± 0. 1℃,對試件恒溫至少 l0min. 然后開始試驗,。
3.2.2 在應(yīng)力或應(yīng)變控制方式下進行試驗,。
1)當(dāng)采用應(yīng)力控制方式時. 從表T 0628-2 中選擇合適的應(yīng)力值進行試驗。動態(tài)剪切流變儀能自動控制應(yīng)力,,不需操作者調(diào)整,。
2)當(dāng)采用應(yīng)變控制方式時,,從表T 0628-3中選擇合適的應(yīng)變值進行試驗。動態(tài)剪切流變儀能自動控制應(yīng)變,,不需操作者調(diào)整,。
T 0628-2    目標(biāo)應(yīng)力值

材料
臨界值(kPa
應(yīng)力(kPa
目標(biāo)水平
范圍
原樣瀝青
G/sin
≥1.0
0.12
0.090.15
TFOT/RTFOT殘留物
G/sin
≥2.2
0.22
0.180.26
PAV殘留物
Gsin
≤5 000
50.0
40.060.0

注:G為復(fù)合剪切模量。
T 0628-3    目標(biāo)應(yīng)變值

材料
臨界值(kPa
應(yīng)力(kPa
目標(biāo)水平
范圍
原樣瀝青
G/sin
≥1.0
12
915
TFOT/RTFOT殘留物
G/sin
≥2.2
10
812
PAV殘留物
Gsin
≤5 000
1
0.81.2

3.2.3 當(dāng)溫度達(dá)到平衡時,,設(shè)備將自動以 l0rad/s 的頻率和選擇的應(yīng)力或應(yīng)變目標(biāo)值進行試驗,,*次10個循環(huán),不記錄數(shù)據(jù),,第二次10個循環(huán),,記錄數(shù)據(jù),用于計算復(fù)合剪切模量和相位角,。記錄和計算均由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成,。
3.2.4 試件制備和修整結(jié)束后. 應(yīng)立即進行試驗。在多個溫度下進行試驗時,,從試件加熱到整個試驗結(jié)束應(yīng)在4h 內(nèi),。
報告
   4.1 每個試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:
1)試驗板直徑,準(zhǔn)確至0.lmm,;試驗間隙,,準(zhǔn)確至lμm
2)試驗溫度,,準(zhǔn)確至0.1℃,。
3)試驗頻率,準(zhǔn)確至 0. lrad/s,。
4)應(yīng)力或應(yīng)變大小,,準(zhǔn)確至0.01%
5)復(fù)合模量 G*,,單位kPa,,取3位有效數(shù)字。
6)相位角,,準(zhǔn)確至0.1°,。
4.2 報告所用試驗材料名稱、規(guī)格,、來源及試驗儀器的型號,。
允許誤差
5.1 重復(fù)性試驗兩個結(jié)果的差值用平均值的百分?jǐn)?shù)表示應(yīng)不超過表T 0628-4 的重復(fù)性允許誤差。
5.2 再現(xiàn)性試驗兩個結(jié)果的差值用平均值的百分?jǐn)?shù)表示應(yīng)不超過表T 0628-4 的再現(xiàn)性允許誤差值,。
T 0628-4 重復(fù)性和再現(xiàn)性允許誤差值

試驗參數(shù)
重得性(%
再現(xiàn)性(%
原樣瀝青
G/sin
6.4
17.0
TFOT/RTFOT殘留物
G/sin
9.0
22.2
PAV殘留物
Gsin
13.8
40.2

T 06292011 瀝青斷裂性能試驗直接拉伸法
1    目的與適用范圍
1. 1 本方法規(guī)定了用直接拉伸試驗測定瀝青破壞應(yīng)變和破壞應(yīng)力的方法. 適用于原樣瀝青,、瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗后(RTFOT)和瀝青壓力老化容器老化(PAV)后的瀝青材料。試驗溫度范圍:0~ - 36℃
1.2 本試驗方法只適用于顆粒尺寸小于250μm的瀝青,。
2 儀具與材料技術(shù)要求
2.1 直接拉伸試驗儀主要由以下幾部分組成:
2.1.1 以閉路耦合反饋控制的位移與加載系統(tǒng),。
2.1.2 試件夾持系統(tǒng)。
2.1.3 低溫液體冷浴槽,。
2.1.4 荷載測量和伸長測量記錄儀,。
2.1.5 溫度檢測和記錄設(shè)備儀。
2.1.6 數(shù)據(jù)自動采集和顯示系統(tǒng),。
2.1.7 信號控制器:控制力,、位移及應(yīng)變,并與計算機連接,。
   2.2 直接拉伸試驗儀的技術(shù)要求和參數(shù):
2.2.1 具有溫控系統(tǒng)的加載設(shè)備:加載能力不小于500N,。加載系統(tǒng)可安裝于桌面。夾持系統(tǒng)應(yīng)浸沒在冷卻液中,。夾具應(yīng)在液體表面下至少25mm,,通過直接拉伸試件完成加載。圖T 0629-1 為直接拉伸試件示意圖,。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 

2.2.2 試件夾持系統(tǒng):具有軸向拉力和自動對中能力,。保證塑料端模能掛上去。
2.2.3 冷凍機和冷浴槽:冷凍機通過管道與冷卻槽相連接,。冷浴槽應(yīng)有足夠的空間,,能容納試件和夾持系統(tǒng)。溫度控制范圍為試驗溫度 ±0. 1℃,。
2.2.4 荷載測量和記錄系統(tǒng):荷載zui小量程為 500N,,用靈敏度為 0.1N 的荷載傳感器測量,用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析數(shù)據(jù),,荷載和垃力顯示精度為 0.1N,。
2.2.5伸長測量和記錄系統(tǒng):至 lμm
2.2.6數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):計算機應(yīng)具備自動顯示荷載,、伸長量,、溫度和應(yīng)力一應(yīng)變曲線的功能。
2.3 冷卻液:宜采用醋酸鉀溶液,,也可用質(zhì)量比42%的乙酸鉀粉末和58%的去離子水或蒸餾水的混合液,。
2.4 試模:由鋁合金制成。
2.5 標(biāo)準(zhǔn)溫度計:分度值0. 1℃,。
2.6 烘箱:溫度為 160℃±5℃的強制對流式烘箱,。
2.7 隔離劑:質(zhì)量比 11 的甘油和滑石粉調(diào)成的混合物。
2.8 溶劑:用于清潔試模,、端模和板,,可用石油醚,、庚烷等無溶解性和無腐蝕性的溶劑
方法與步驟
3.1 準(zhǔn)備工作
3.1.1 按本規(guī)程T 0602 的方法準(zhǔn)備試樣。將冷浴槽設(shè)定在要求的試驗溫度并穩(wěn)定于 ±0.1℃范圍內(nèi),。將瀝青樣品加熱,直至呈容易澆注狀態(tài),,但加熱溫度不宜超過 135℃,;對于改性瀝青或者老化后的瀝青,應(yīng)保證澆注時的流動度,,且加熱溫度不宜超過 165℃,。加熱時間應(yīng)盡量短,為保證均勻性可以稍加攪拌,,攪拌時應(yīng)小心不要讓氣泡裹進瀝青中,。
3.1.2 用隔離劑涂滿試模的兩個內(nèi)側(cè)模板,便其金屬表面均勻分布一薄層隔離劑,,金屬表面無暴露部分,。將一張預(yù)先裁好的隔離紙放在試模的托板上,將側(cè)模板放在隔離紙上,,將端模放在試模的兩端,,將另一側(cè)模放在底板上形成一個完整的試模組件。把試模組件放在一個平整的瓷磚上,,并放人 163℃烘箱中保溫 30min,。
3.1.3 從烘箱中取出瓷磚和試模,置于平坦的臺面上,,然后一次性澆注成型,。熱瀝青的液面稍稍高出試模表面,便于冷卻后修整,。
3.1.4 將試模在室溫下自然冷卻約60min,,然后用熱刮刀刮平頂部多余瀝青。注意修整后的瀝青試件表面應(yīng)是平整的,。
3.1.5 將帶模試件放人0℃冰箱或冷浴中冷卻5min左右,,待試件變硬后小心脫模。注意,,在脫模過程中應(yīng)避免扭曲或彎曲試件,,否則影響試驗結(jié)果。
3.2 試驗步驟
3.2.1 3. 1 所述準(zhǔn)備6個試件,。
3.2.2 設(shè)定冷浴溫度至試驗溫度,,穩(wěn)定至± 0.2℃;然后按程序?qū)⒘χ档蛄恪?/span>
3.2.3 將試件放人恒溫的冷浴中養(yǎng)護 60min ±5min,;然后用夾子夾住試件,,將式件安裝在銷子上。注意,試模的孔與樣品架的上下軸相吻合:
3.2.4 試件就位后,,檢查試件是否安放平穩(wěn),。注意,此時計算機上顯示的力值數(shù)值應(yīng)小于0.1N,,否則需檢查原因,。
3.2.5 設(shè)定拉伸速率為 lmm/min將位移及應(yīng)變復(fù)零,,開始試驗,。
3.2.6 當(dāng)試件拉斷或應(yīng)變超過 10%時停止試驗,并移走試件和瀝青碎片,。
3.2.7 當(dāng)荷載達(dá)到峰值時試件突然斷裂,,記為脆性破壞,此時為zui大應(yīng)力狀態(tài)下的zui大應(yīng)變,;如果試件達(dá)到zui大應(yīng)力時未斷裂而繼續(xù)變形. 則破壞應(yīng)變記錄為相應(yīng)于zui大應(yīng)力時的應(yīng)變,;當(dāng)應(yīng)變超過10%時,不必繼續(xù)試驗,,記錄破壞應(yīng)變?yōu)?/span>大于 10%”,,該瀝青滿足有關(guān)規(guī)范試驗溫度下的要求。
3.2.8 記錄破壞荷載和試件的破壞形狀,,如果試件在頸部破壞,,則記錄破壞數(shù)據(jù)并注明在頸部;如屬于超過 10%末斷裂,,則記錄 10%伸長時的荷載并注明試件沒有斷裂,。
3.2.9  重復(fù)3.2.2 ~ 3.2.7 步驟,直至6個試件測試完畢,。
3.2.10 塑料端??芍貜?fù)使用. 試驗完成后應(yīng)認(rèn)真清洗。將塑料端模浸在溶劑中,,然后用柔軟的布擦干凈,,再用干凈的肥皂液或洗滌劑去除黏結(jié)面上溶劑留下的油膜。
計算
4.1 按照式(T 0629-1)計算每個試件的破壞應(yīng)力,。
                              ( T 0629-1 )
    式中:——破壞應(yīng)力 (MPa),;
         ——破壞荷載(N)
          A ——試件的初始橫斷面積(mm²),。
4.2 按照式(T 0629-2)計算每個試件的破壞應(yīng)變
                     ( T 0629-2)
        式中,;——破壞應(yīng)變(mm/mm)
              ——破壞時伸長值(mm),;
             L ——試件有效拉伸長度(mm),。
報告
    同一試驗結(jié)果中去掉兩個破壞應(yīng)力zui低試件,,如兩個或多個試件破壞應(yīng)力相同,但應(yīng)變不同,,則去掉兩個破壞應(yīng)變值較低的試件,,用剩余 4個試件的試驗結(jié)果計算破壞應(yīng)力和破壞應(yīng)變的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差。
T 0628—2011 瀝青流變性質(zhì)試驗(動態(tài)剪切流變儀法)

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