路面材料强度试验仪是一种多功能的公路路基材料实验仪器，它由底座、变速箱、立柱、支架、电机、电器开关等组合而成

　　一、路面材料强度试验仪技术参数

　　zui大额定载荷：100kN

　　丝杠盘zui大升降距离：200mm

　　机动速度：快速50mm/min

　　慢速1mm/min[1]

　　二、路面材料强度试验仪结构原理

　　路面材料强度试验仪由底座、减速箱、立柱、横梁及罩壳等组成。

　　电动机及控制电器置于底座内，减速箱置于底座上。

　　横梁、减速箱及底座经两根立柱相联接，横梁并可上下调节，以适应不同高度的试样，横梁下平面可联接测力环。

　　底座及减速箱外面装有罩壳。

　　试验仪加载有两种形式，一种是电动，电动机由同步齿形带传递给减速箱，经减速箱减速后，旋转运动转换成丝杆的垂直运动，从而达到对试样垂直加载的功用。另一种是手动，将调速手柄置于空档，即可用摇手柄进行手动加载[1]

　　三、 路面材料强度试验仪使用方法说明

　　用路面材料强度试验仪及其它配套夹具可进行多项试验，如水泥石灰稳定土的抗压强度、劈裂强度、加弹模量等试验、沥青混凝土的马歇尔试验、路基土和多种路面材料的承载比(CBR)试验。

　　1、路面材料强度试验仪中的马歇尔稳定度试验

　　(1)测量试件的高度

　　用游标卡尺量取试件的高度，至少取圆周等分四点的平均值作为试件的高度，至1mm。

　　(2)测定试件的密度

　　先在天平上称量试件在空气中的质量，然后称其在水中的质量(如试件空隙率较大时应采用蜡封法)，至0.1g。

　　其中： Dm — 试件密度 g /cm3

　　W — 试件在空气中质量 g

　　W1 — 试件在水中质量 g

　　W2 — 封蜡后试件在空气中质量 g

　　W3 — 封蜡后试件在水中质量 g

　　Gp — 蜡的比重

　　Gw —常温水的密度 (1g /cm3)

　　(3)测定试件的稳定度

　　a. 将测定密度后的试件及马歇尔试验的上、下压头，置于温度为60度±1度石油沥青的恒温水槽保持至少30~45分钟。

　　b. 将上、下压头从水槽中取出拭干净内面，在下压头的导棒上涂少量黄油，再将试件取出置下压头上，盖上上压头，然后装在加载设备上。

　　c. 将流值测定装置安装在导棒上，使导向套轻轻地压住上压头，同时将流值计读数调零。

　　d. 在上压头的球座上放妥钢球，并对准测力环的压头，然后将测力环中百分表读数对零。

　　e. 将量程0~30 kN 的测力环装在试验仪上，调整加载速度为 50 mm /min，启动试验仪，当载荷达到zui大值的瞬间，读取测力环中百分表及流值计的流值读数。

　　注：从恒温水槽中取出试件至测出zui大载荷值的时间，不应超过30s。

　　2、路面材料强度试验仪中的承载比试验

　　(1)泡水膨胀量测定

　　a. 试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好的滤纸，并在其上安放附有调节杆的多孔板，在板上加足够的载荷板，使试件面上的压力等于该材料层上路面的压力。

　　b. 将试筒与多孔底板一起放入水槽内(先不放水)，并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初始读数。

　　c. 向水槽内放水，使水自由进入到试件的顶部和底部，泡水期间，槽内水面应保持在试件上顶面约250mm以上，通常试件需泡96小时。

　　d. 在96小时终了时，读取试件上百分表读数，并用下式计算膨胀量：

　　从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15分钟，然后卸去附加载荷的多孔板、底板及滤纸，并称重，计算试件的温度和密度的变化。

　　(2)路面材料强度试验仪中的贯入试验

　　a. 将泡水试验终了的试件放到试验仪的升降台上，在贯入杆周围放置预定数量的载荷板。

　　b. 先在贯入杆上施加4500g 载荷，然后将测力和测形变的百分表指针调零。

　　c. 在试验仪上安装量程为0~50 kN的测力环，调整加载速度为1mm/min,并启动试验仪,记录测力环内百分表某些整读数 ( 如20、40、60 …)时的贯入量,并需注意，使贯入量为2.5 mm时，能有5个以上的读数。因此测力环百分表的*个读数应是0.3mm左右。

　　试验结果计算并 绘制压力(单位压力)—贯入量曲线，将单位压力作为横坐标，贯入量作为纵坐标，绘制曲线。

　　一般采用贯入量为2.5 mm时的单位压力(kPa)与标准压力之比作为材料的承载比，因此承载比= 单位压力/0.7 ×100% ，同时计算贯入量为5.0mm时的承载比。

　　如贯入量为5.0mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验要重做，如结果仍然如此，则采用5.0mm时的承载比。

　　3、路面材料强度试验仪的回弹模量试验

　　a. 在试验仪上安装量程为0~50kN的测力环。

　　b. 将试件和试筒的底面放在试验仪的升降台上。

　　c. 将百分表支架固定在试筒两侧的螺孔内，将承载板放在试件表面中央位置，并与试验仪的贯入杆对正。

　　d. 将百分表和表头安在支杆上，并将百分表测头安放在承载板两侧的支架上

　　e. 将预定的zui大压力分为4~6份，作为每级加载的压力，施加*级载荷(如为预定压力的1/5，待载荷作用达60s时，记录百分表的读数，同时卸去载荷，让试样的形变恢复到30s时，记录百分表读数。

　　f. 施加第二级载荷(为预定zui大载荷的2/5)，待载荷作用1min，记录百分表的读数，并卸去载荷，卸荷后到30s时记录百分表读数，并施加第三级载荷，如此逐级进行，直到做完zui后一次试验。

　　g. 试验结果计算：

　　一级载荷下的回弹形变I

　　I=加荷时读数 - 卸荷时读数 ，mm

　　以单位压力P为横座标(向右)，回弹形变为纵坐标(向下)，绘制P与I的关系曲线。若开始段出现凹现象，需进行修正，一般情况下将*点和第二点联成直线，并延长此直线与纵坐标相交，此交点为新原点。

　　按下式计算回弹模量E：

　　I — 相应于单位压力P的回弹形变，mm

　　μ— 泊桑比，对于路基土取0.35，对于路面材料取0.25。

　　4、间接抗拉强度试验(劈裂试验)

　　a. 将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软棉布吸去试件表面的可见自由水，称取试件质量。

　　b. 用游标卡尺测量试件的高度(h1)准确到0.1mm。

　　c. 在试验仪的升降台上置一压条，将试件置在压条上(可以 用压条)，在试件的顶面也放一压条(上下压条与试件的接触线必须是试件的平均线，并与升降台垂直)。

　　d. 调整速率为1mm/min，并启动试验仪，记录试件破坏时的zui大压力P(kN)。

　　e. 从试件内部取有代表性的样品(经过打碎)测定其含水量。

　　f. 试验结果计算：

　　d — 试件的直径 mm

　　L — 浸水后试件的高度 mm

　　5、路面材料强度试验仪中的无侧限抗压强度试验

　　a. 将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软布吸去试件表面的可见自由水，并称 取试件的质量。

　　b. 用游标卡尺测试件的高度h，至0.1mm。

　　c. 将量程为0~100kN的测力环，安装在试验仪上。

　　d. 将试件放到试验仪的升降台上，启动机器，并保持速率为1mm/min，记录试件破坏时的zui大压力kN。

　　e. 从试件内部取有代表性的样品(经过打破)，测定其含水量。

　　f. 试验结果计算：

　　d — 试件的直径 mm

　　四、路面材料强度试验仪操作规程

　　1)接通电源

　　2)将试件放在仪器的升降台上。

　　3)按实验规范要求调节手杆，(即，快速、慢速、手动)

　　4)按“升”键，开始试验操作。

　　5)在试验过程中，应使试件的形变等速增加并保持速率为1mm/min。

　　6)当试件破裂时，及时记录下破坏时的zui大荷载P(N)。

　　7)按“降”键，取出试件，断开电源

　　五、路面材料强度试验仪注意事项

　　1.路面材料强度试验仪的丝杆盘上升的极限位置为其盘面距基座箱体顶面300mm;丝杆盘下降的极限位置为其盘面距基座箱体顶面60mm，如果超过以上两个极限，路面材料强度试验仪有可能会损坏。

　　2.试验仪应该安放在一个地面应平坦、稳固的位置，而且试验仪应有接地安全防护装置。

　　3.应注意经常对路面材料强度试验仪进行维护保养：

　　①.应经常保持路面材料强度试验仪的干净整洁，每次使用完后须清扫台面及周围环境并擦拭干净。

　　②.丝杆及盘子，立柱擦拭干净后应涂上防锈油，并每天使用前应向丝杆滴注适量的润滑油(20号机油)。以保证丝杆在工作中正常润滑，减少磨损延长使用寿命。

　　③.不使用时应将防护套罩好。

　　4.当使用路面材料强度试验仪电动操作试需要将摇把拔出取下，以免传动时回转伤人

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