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JTG 3410-2025/T 0649 沥青开裂温度试验

发布日期:
2025-12-26
摘要

T 0649-2025 沥青开裂温度试验,旨在通过模拟沥青材料在低温环境下的应力状态,测定其抗开裂性能,为道路工程中沥青混合料的低温抗裂设计提供关键参数。随着我国寒冷地区公路对 “抗裂、长寿命” 需求的不断提升,T 0649 方法将成为沥青材料选型、改性工艺优化、抗裂措施验证的核心技术手段,为构建寒冷地区 “低开裂、高耐久” 沥青路面提供坚实的技术支撑。

JTG 3410-2025/T 0649 沥青开裂温度试验

JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 2025年6月13日发布,2025年10月1日实施。替代JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》。JTG 3410-2025适用于各等级公路工程中沥青及沥青混合料的试验。修订后的规程由35章构成,主要内容包括沥青试验和沥青混合料试验,共计130项试验方法,其中增补47项,修改50项,删除16项。此规程的颁布是公路工程行业的重要时程碑,作为质量管控核心依据,它适配新材料、新工艺需求,以“jing准化、绿色化、国际化”推动行业从“规模增长”转向“质量跃升”,其实施意义重大!


T 0649-2025 沥青开裂温度试验,旨在通过模拟沥青材料在低温环境下的应力状态,测定其抗开裂性能,为道路工程中沥青混合料的低温抗裂设计提供关键参数。T 0649 试验方法全称为 “沥青开裂温度试验”,核心功能是通过 “低温降温 - 应力监测 - 开裂识别” 的流程,模拟沥青在路面降温过程中的热力学响应,测定沥青从弹性变形转为脆性开裂的临界温度(即开裂温度),以量化指标评估沥青的低温抗裂潜力,开裂温度成为衡量沥青低温抗裂性能的关键指标。


T 0649-2025 沥青开裂温度试验

1 目的与适用范围

1.1 本方法适用于测定 -60~+20℃ 范围内的沥青开裂温度。

1.2 本方法适用于测定原样沥青、旋转薄膜加热老化后沥青或压力加热老化后沥青。


2 仪具与材料 

2.1 沥青温度开裂仪:由环境箱、数据采集系统、测量环和试模四个主要部分组成。 

2.1.1 环境箱:温控范围为 -60~+25℃,控温精度 ±0.5℃,制冷、加热速率控制精度 ±0.5℃/h;环境箱内部zui小尺寸应不小于宽度 254mm×深度254mm×高度152mm。

注:环境箱和测量环的内部容易产生水分冷凝,应定期对环境箱和测量环进行干燥处理。 

2.1.2 数据采集记录仪:不少于 20s 采集、记录一组应变、温度和时间数据,同时能够实时显示应变-温度曲线。应变分辨率为 ±0.1με,温度分辨率为 ±0.1℃,时间分辨率为 ±0.1s。 

2.1.3 测量环:用于测定应变和温度,因瓦合金材质,结构及尺寸如图 T0649-1 所示。环内分别粘贴1个电子应变计和1个电阻温度传感器(RTD)。 可用3个定位销以 120° 间距将保护盖连接到测量环上。在顶盖上配有应变计位置指示器。保护盖应松散地附着在测量环上 , 在测试时与测量环的连接处没有摩擦 。 

JTG 3410-2025/T 0649 沥青开裂温度试验

图T 0649-1测量环 (尺寸单位:mm) 

2.1.4 试模:硅胶材质,按现行《硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定第4部分:用邵氏硬度计法 (邵尔硬度) 测定压入硬度》(GB/T39693.4)或《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第 1部分:邵氏硬度计法 (邵尔硬度) 》(GB/T531.1—2008)方法测定 23℃±2℃ 的邵氏硬度为40A,结构及尺寸如图 T 0649-2 所示。试模外径为 101.6mm,高度为 23.9mm,内壁有一个直径 6.35mm、高度 6.35mm 圆柱形凸起,凸起对面也有一个直径 6.35mm、长度 3.18mm 圆柱形孔。硅胶试模在低温时保持足够柔性,在整个试验过程中不施加给试件和测量环应力。试模可容纳厚度 6.35mm±0.05mm、高度 12.70mm±0.05mm、外径 63.5mm±0.05mm 试件,在试件中心高度有一个直径 6.35mm±0.05mm孔。 

JTG 3410-2025/T 0649 沥青开裂温度试验

图T 0649-2试模 (尺寸单位:mm)  

2.2 金属盘:边长101.6mm×101.6mm,中心有直径 33mm 开孔。  

2.3 电热鼓风干燥箱:符合T 0602中2.1要求。  

2.4 天平:zui大称量 2000g,感量0.01g。

2.5 不锈钢注射器 (可选):容积为 15.6cm³±0.2cm³。 

2.6 隔离剂:甘油滑石粉 (甘油滑石粉质量比1:1或2:1)。 

2.7 肥皂水。


3 试验仪器标定

新设备shou次使用或使用中每6个月,应进行应变计和温度传感器的标定。


4 试验准备

4.1 试验仪器准备

(1)开启烘箱提前加热至合适温度,用于制备沥青试样。

(2)清洁试模和测量环。

(3)沥青温度开裂仪开机预热。


4.2 试样准备

(1)按T 0601要求取代表性沥青样品,按T 0602要求进行沥青试样准备,立即准备沥青试件制备。

(2)当采用短期老化试样进行性能试验时,按T 0610要求进行旋转薄膜加热老化,将盛样瓶残留物刮入预热至约 163℃ 的灌样容器内,然后搅拌均匀,立即准备沥青试件制备。

注:对于黏度较高的改性沥青,如高弹改性沥青、橡胶沥青,可采用175℃代替163℃进行试验。

(3)当采用长期老化试样进行性能试验时,按T 0630要求进行压力加热试验。将去气泡后的沥青残留物缓慢搅拌后,立即准备沥青试件制备。


4.3 试件制备

(1)在测量环的外部和底座涂上隔离剂;将测量环装入试模中,确保测量环和试模顶部处在同一个水平面上。测量环上应变计位于图T0649-2所示的凸起位置。

(2)将试模与测量环的组合放在金属盘上,并进行适当固定,称量试模、测量环和金属盘的总质量。

(3)从烘箱中取出加热的沥青试样,适当搅拌均匀。计算 25℃ 条件下 14.38cm³±0.5cm³ 容积沥青质量;将金属盘连同试模、测量环水平放置在天平上;将热沥青缓慢注入试模中。从凸起位置浇注时,先将凸起位置下方填充满,然后沿着试模圆周继续浇注所需质量的沥青。浇注时应迅速,避免温度下降过快或空气进入产生气泡。

(4)具备条件时可采用专用注射器进行浇注。将金属盘连同试模、测量环水平放置在试验台上,将热沥青注入注射器中,从凸起位置浇注时,先将凸起位置下方填充满,然后转动金属盘继续浇注 15.6cm³±0.2cm³ 的沥青。

(5)试件、试模、测量环组合静置不少于 30min,待试件冷却至室温。再次称量试件、试模、测量环和金属盘的总质量。对于原样沥青或软的短期老化沥青残留物,可在 0℃ 烘箱中冷却 10min。

(6)一只手从底部托起握紧金属盘,另一只手握紧测量环 (避免直接触碰试模) 旋转 5°~30°,破坏试件和测量环间的黏结,然后旋转测量环返回应变计位置,指示器与试模凸起对齐。

(7)一个样品应制备不少于 4 个试件。


5 试验步骤

5.1 将试件、试模、测量环组合放入环境箱中。连接测量环与数据采集记录仪,设置环境箱目标温度 20℃,降温速率曲线,在 20~0℃ 范围内,降温速度为 40℃/h;在 0~-60℃ 范围内,降温速率为 20℃/h。 

5.2 在 20℃/h 的降温速率区间内,以 20s 或更短的时间间隔记录温度和应变数据。软件实时显示应变-时间曲线,当出现应变值突变时,表示试件已经开裂,再继续降温不少于 12min,并记录温度和应变数据。 

5.3 在试验结束后,以zui快的加热速率使温度恢复至 20℃,并在取出试样前至少保持 30min。在试验结束后不经过加热升温立即取出试样、可能会引起与过低的温度和严重冷凝有关的安全问题。 

5.4 检查沥青试件表面。从试模中取出试件,观察开裂位置,是否存在尺寸不均匀、有接缝、气泡等缺陷。如果环形沥青试件在开裂处有明显气泡、横截面不均匀或不在开孔处开裂,则该试件试验结果无效。 

5.5 用干的棉布或纸巾擦掉试模和测量环上的污渍。不要使用任何有机溶剂清洗硅胶模。当硅胶模多次使用后污渍无法擦拭时,可以使用肥皂水和毛刷清洗。试模可以使用清水冲洗和晾干。测量环表面残留沥青可以使用钢直尺或螺丝刀去除,但应避免损伤表面,多次使用后可用棉布蘸少许有机溶剂来擦拭测量环的外表面。


6 数据处理

6.1 绘制温度-应变曲线,如图T 0649-3所示,温度-应变曲线上应变突然跳起的起点相应温度为开裂温度。

JTG 3410-2025/T 0649 沥青开裂温度试验

图 T0649-3温度-应变度曲线

6.2 一个样品,取4个试件开裂温度测定值的算术平均值作为试验结果,精确至0.1℃,记为Tcr。

6.3 按式 (T 0649-1) 计算△Tf,精确至0.1℃。

JTG 3410-2025/T 0649 沥青开裂温度试验(T 0649-1)

式中:

Tc,s——S=300MPa时的温度,按T 0627方法中6.8计算。


7 允许误差

 重复性试验的允许误差为 2.69℃,再现性试验的允许误差为 3.85℃。 


8 报告

8.1 试验项目名称和执行标准。 

8.2 样品的编号、名称、产地和规格。 

8.3 接样日期、样品描述。 

8.4 试验日期、试样制备条件(原样、短期老化或长期老化)。 

8.5 试验设备型号及编号。 

8.6 试件的质量或体积,降温速率、开裂温度,以及有关试件开裂状态、表面缺陷的描述 。 

8.7 样品的开裂温度。 

8.8 其他需要说明的情况。


T 0649 方法凭借 “直接模拟开裂、精准量化临界温度” 的技术设计,在沥青低温抗裂性能检测中展现核心优势:

1. 评估目标更直接:直接针对 “开裂” 这一低温核心病害,测定的开裂温度与路面实际低温开裂风险高度关联,比传统延度、针入度等间接指标更具工程指导意义;

2. 检测精度更高:通过精准的温度控制(降温速率 ±0.1℃/min)与应力监测(误差≤±5%),开裂温度测定精度可达 ±0.5℃,平行试验重复性优异(ji差≤2℃);

3. 适配性更广:兼容基质沥青、改性沥青、再生沥青等各类沥青,且可通过调整终止温度(如温和地区设为 - 20℃,严寒地区设为 - 40℃)适配不同气候区域的检测需求,灵活性强。


ABCD 沥青胶结料低温开裂试验仪

设备名称:ABCD 沥青胶结料低温开裂试验仪

型号:ABCD

制造商:英国Cooper公司

沥青胶结料低温开裂试验仪在沥青低温性能测试中有着独特的优势,操作简便,性能优异。ABCD测试过程中模拟的类似现场条件消除了测量模量和强度的需要,ABCD测试还消除了AASHTO规范中使用的冗长计算和假设的需要,例如热膨胀系数和时间-温度变化函数。在ABCD测试中,将沥青胶结料样品放置在直径为2英寸的ABCD环的外部,该环的热收缩几乎为零。将试样放置在匀速降温的冷却室内,随着温度的降低,沥青胶结料试样收缩并压缩ABCD环,ABCD环内安装的传感器测量并记录温度和应变。当粘结剂试样破裂时,应变突然释放,此时的温度为ABCD低温开裂温度,开裂温度与现场试验的相关性比目前的AASHTO规范更加一致。

ABCD 沥青胶结料低温开裂试验仪   ABCD 沥青胶结料低温开裂试验仪

产品特点

直接读数:低温开裂可以直接测量,无需复杂的假设和复杂的计算

模拟实际情况:ABCD测试沥青胶结料样品被抑制收缩,模拟了类似现场的条件

测试程序简洁明了:一组四个试样需要大约三个小时的试样准备时间,在冷却室中冷却大约四个小时确定开裂温度

计算简单:开裂温度直接从沥青胶结料温度和应变随时间的实时图中确定

试验结果可靠:硅胶模具减少了对样品的人工处理,从而减少了错误的结果。模具在较低的温度下也保持弹性,因此在测试过程中不会对样品施加过大的应力,从而使样品正常收缩

简单和多样本测试:测试的简单性很容易掌握,减少了测试出错的可能性。目前的测试室可以同时容纳16个样品,可以同时测试多个不同的沥青胶结料样品


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