路面材料強度試驗儀簡介自行研發的新一代試驗儀器。是一種多功能試驗儀(以下簡稱試驗儀),用試驗儀及其它配套夾具可進行多項試驗,如水泥和石灰穩定土的抗壓強度、劈裂強度、回彈模量等試驗、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)試驗等。本機具有加載穩定、絲桿行程大、操作簡單等優點,是公路施工單位、大專院校及質檢部門*儀器。 路面材料強度試驗儀技術參數 1. zui大試驗力 100 kN 2. 絲桿上升(下降)速度 快速 50mm/min 慢速 1mm/min 3. 絲桿zui大行程 200mm 4. 電機功率 550W 5. 電源 AC380V 路面材料強度試驗儀結構原理 本機由底座、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,減速箱置于底座上。 橫梁、減速箱及底座經兩根立柱相聯接,橫梁并可上下調節,以適應不同高度的試樣,橫梁下平面可聯接測力環。 底座及減速箱外面裝有罩殼。 本機加載有兩種形式,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。 路面材料強度試驗儀試驗操作方法 用試驗儀及其它配套夾具可進行多項試驗,如水泥石灰穩定土的抗壓強度、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、馬歇爾穩定度試驗路面材料強度試驗儀 (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,精確至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),精確至0.1g。 或 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)測定試件的穩定度路面材料強度試驗儀 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60o±1o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,同時將流值計讀數調零。 d. 在上壓頭的球座上放妥鋼球,并對準測力環的壓頭,然后將測力環中百分表讀數對零。 e. 將量程0~30 kN 的測力環裝在試驗儀上,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,讀取測力環中百分表及流值計的流值讀數。 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、承載比試驗路面材料強度試驗儀 (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(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。 c. 向水槽內放水,使水自由進入到試件的頂部和底部,泡水期間,槽內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,并用下式計算膨脹量: (2)貫入試驗路面材料強度試驗儀 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,調整加載速度為1mm/min,并啟動試驗儀,記錄測力環內百分表某些整讀數 ( 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。因此測力環百分表的*個讀數應是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。 3、回彈模量試驗路面材料強度試驗儀 a. 在試驗儀上安裝量程為0~50kN的測力環。 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,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,同時卸去載荷,讓試樣的形變恢復到30s時,記錄百分表讀數。 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,并卸去載荷,卸荷后到30s時記錄百分表讀數,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:路面材料強度試驗儀 一級載荷下的回彈形變I I=加荷時讀數 - 卸荷時讀數 ,mm 以單位壓力P為橫座標(向右),回彈形變為縱坐標(向下),繪制P與I的關系曲線。若開始段出現凹現象,需進行修正,一般情況下將*點和第二點聯成直線,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: 式中: D — 承載板直徑,mm 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. 從試件內部取有代表性的樣品(經過打碎)測定其含水量。 f. 試驗結果計算:路面材料強度試驗儀 式中: P — 試件破壞時的zui大壓力 kN d — 試件的直徑 mm L — 浸水后試件的高度 mm 5、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,精確至0.1mm。 c. 將量程為0~100kN的測力環,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. 從試件內部取有代表性的樣品(經過打破),測定其含水量。 f. 試驗結果計算:路面材料強度試驗儀 式中: P — 試件破壞時的zui大壓力 kN d — 試件的直徑 mm 五、安裝、試車、保養路面材料強度試驗儀 1. 試驗儀應安裝在清潔、干燥、溫度均勻、周圍無震動、無腐蝕性氣體影響的房間里。 2. 安裝地點應位置適當,便于操作和保養。 3. 安裝地基牢固可靠。 4. 電器要可靠接地。 5. 每一年向機內加鋰基潤滑油。 6. 電動操作時,搖手柄不允許裝在機上,以免傷人。 一、 先按一下停止按鈕,而后接通電源,檢查電路系統及各控制開關是否正常,檢查測試儀表及需用的附件是否平穩固定。
其中: Dm — 試件密度 g /cm3
e. 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。
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。
路面材料強度試驗儀注意事項:
二、 正式進行試驗前應先開車運行1~2分鐘查看機器有無異狀或異聲,當確認機器正常后方能正式使用。
三、 將試塊置于調平盤上對中,按"上升"按鈕,在開機狀態下選擇快速或慢速,(切不可在停止狀態下強行扳動,以免零件損壞。
四、 當試件破損時迅速記下測試儀表讀數并記錄在記錄表上,先按停止按鈕,再按"下降"按鈕,(在受力狀態下不要切換快速和慢速,以免損壞零件)。
五、 每次使用完畢應擦拭干凈儀器表體,保持儀器整潔,仔細檢查儀器性能狀況。
六、 定期保養儀器。
七、 關閉電源。