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沥青混合料疲劳试验

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:沥青混合料疲劳试验评估道路材料在重复荷载作用下的耐久性能,核心检测对象为压实混合料试件在应力或应变控制模式下的疲劳行为。关键项目包括疲劳寿命(Nf)、初始应变(ε0)、劲度模量衰减率和裂纹扩展速率等参数,通过循环加载模拟交通荷载,预测路面开裂失效。试验参考标准如ASTMD7460和JTGE20-T0739,涉及试件制备、加载频率(如0.1-10Hz)和环境条件(温度-40°C至80°C)控制,以优化混合料设计并延长道路服役寿命。

检测项目

疲劳参数检测:

  • 疲劳寿命:失效循环次数Nf(参照ASTMD7460)
  • 初始应变:应变阈值ε0
  • 疲劳极限:应力幅Δσ≥0.5MPa
力学性能检测:
  • 劲度模量:初始值S0≥3000MPa
  • 抗拉强度:极限应力σu(参照JTGE20)
  • 泊松比:ν值范围0.2-0.4
变形特性检测:
  • 永久变形:残余应变εr
  • 弹性恢复率:恢复百分比≥85%
  • 蠕变速率:变形增长量/循环
环境敏感性检测:
  • 温度影响:疲劳寿命随温度变化率
  • 湿度影响:含水率对Nf衰减影响
  • 老化效应:紫外线照射后疲劳衰减率
材料组成检测:
  • 沥青含量:最佳油石比4.5%-6.5%
  • 集料级配:通过率偏差±2%
  • 空隙率:目标值3%-8%
裂纹扩展检测:
  • 裂纹长度增长率:da/dN
  • 断裂韧性:KIC值
  • 裂纹萌生应变:临界值εc
动态性能检测:
  • 相位角:δ值范围10°-30°
  • 阻尼比:η参数
  • 动态模量:E*值随频率变化
耐久性检测:
  • 水损害敏感性:TSR比值≥80%
  • 冻融循环影响:疲劳寿命衰减率
  • 氧化老化:劲度衰减指数
加载模式检测:
  • 应力控制模式:应力幅Δσ设定
  • 应变控制模式:应变幅Δε设定
  • 加载波形:正弦波或方波选择
试件几何检测:
  • 试件尺寸:高度h=50mm±1mm
  • 端面平整度:偏差≤0.1mm
  • 体积密度:目标值≥2.3g/cm³

检测范围

1.AC型沥青混合料:常规密级配混合料,侧重高温环境下的疲劳裂纹扩展性能检测

2.SMA型沥青混合料:石材骨架结构混合料,重点检测低温抗裂疲劳寿命和变形恢复

3.OGFC排水沥青混合料:高孔隙率混合料,核心检测水损害疲劳敏感性和渗透性能衰减

4.改性沥青混合料:SBS或橡胶改性材料,侧重检测改性剂对疲劳极限和老化抵抗的影响

5.乳化沥青混合料:冷拌施工混合料,重点检测早期疲劳强度和固化过程中的性能变化

6.再生沥青混合料:含RAP回收材料,核心检测疲劳寿命回收率和再生剂兼容性

7.纤维增强沥青混合料:添加聚酯或玻璃纤维,侧重检测纤维对裂纹抑制和疲劳延寿效果

8.温拌沥青混合料:低温拌和技术混合料,重点检测能耗降低条件下的疲劳性能稳定性

9.彩色沥青混合料:装饰性路面材料,核心检测紫外线老化疲劳和色彩稳定性对力学的影响

10.透水沥青混合料:生态道路用材料,侧重检测重复荷载下的孔隙堵塞疲劳和渗透率衰减

检测方法

国际标准:

  • ASTMD7460-21JianCeTestMethodforDeterminingFatigueFailureofCompactedAsphaltConcreteSubjectedtoRepeatedFlexuralBending
  • EN12697-24Bituminousmixtures-Testmethods-Part24:Resistancetofatigue
  • AASHTOT321JianCeMethodofTestforDeterminingtheFatigueLifeofCompactedAsphaltMixturesSubjectedtoRepeatedFlexuralBending
国家标准:
  • JTGE20-2011HighwayEngineeringAsphaltandAsphaltMixturesTestProcedure:T0739BendingFatigueTest
  • GB/T28900-2012Testmethodsforfatiguepropertiesofasphaltmixtures
  • JTJ052-2000JianCeTestMethodsofBitumenandBituminousMixturesforHighwayEngineering:T0739FatigueTest
方法差异说明:ASTMD7460采用四点弯曲加载模式,设定恒定应变幅,而JTGE20-T0739使用三分点加载,应变速率控制更严格;EN12697-24允许应力或应变控制,加载频率上限为10Hz,GB/T28900则限定加载波形为正弦波,环境温度范围较窄。

检测设备

1.万能疲劳试验机:MTS810型(载荷范围±100kN,频率0.1-10Hz)

2.环境控制箱:GDW-200型(温度范围-40°C至80°C,湿度控制±3%)

3.数据采集系统:NIcDAQ-9188(采样率100kHz,16通道)

4.激光位移传感器:KEYENCELK-G5000(精度±0.01mm)

5.动态信号分析仪:B&KPJianCeSEType3560(频率范围0.1Hz-20kHz)

6.试件切割机:HumboldtH-4140(切割精度±0.1mm)

7.压实成型机:CooperTechnologyAMPT(压实压力0.6MPa)

8.恒温水浴:JulaboF32-ME(控温精度±0.1°C)

9.数字显微镜:OlympusDSX1000(放大倍数50x-1000x)

10.应变测量系统:VishayMicro-Measurements(应变片精度±0.5%)

11.计算机控制系统:CustomPCwithLabVIEW(控制软件自定义算法)

12.加载框架:INSTRON8500系列(刚度≥10^8N/m)

13.温度传感器:PT100铂电阻(精度±0.1°C)

14.湿度传感器:VaisalaHMP155(精度±1%RH)

15.真空干燥箱:LabCompanionOV-11(真空度≤1kPa)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

沥青混合料疲劳试验
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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