LD127-II型路面材料強度試驗儀 一、概述:路面材料強度試驗儀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 。 二、路面材料強度試驗儀技術參數: (1)大試驗力 :100KN (2)絲桿大行程 125毫米 (3)絲桿上升(下降)速度: 快速 50毫米/分 慢速 1毫米/分 (4)手動速度:1/6毫米/圈 (5)電機功率:380伏~750瓦 1400轉/分 三、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。 四、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 (1)測量試件的高度 用游標卡尺量取試件的高度,少取圓周等分四點的平均值作為試件的高度,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),0.1g。
或 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60o±1o石油瀝青的恒溫水槽保持少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測出大載荷值的時間,不應超過30s。 2、路面材料強度試驗儀承載比試驗 (1)泡水膨脹量測定 a. 試件制成后,取下試件面的破殘濾紙,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部和底部,泡水期間,槽內水面應保持在試件上面約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: e. 從水槽中取出試件,倒出試件面的水,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)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。 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、回彈模量試驗 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 - 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: 式中: P — 試件破壞時的大壓力 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,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: 式中: P — 試件破壞時的大壓力 kN d — 試件的直徑 mm 五、路面材料強度試驗儀安裝、試車、保養
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。
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