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JTG 3410-2025/T 0748 沥青混合料低温性能试验 (TSRST法)

发布日期:
2026-01-13
摘要

T 0748 试验方法全称为“沥青混合料低温性能试验 (Thermal Stress Restrained Specimen Test,简称TSRST)”是一种能够有效模拟和评价沥青混合料低温抗裂性能的先进力学试验方法,是评估沥青混合料低温抗裂性能的关键方法,通过模拟实际低温环境下的收缩约束行为,测定断裂温度和断裂强度,为道路工程材料质量控制与耐久性设计提供科学依据,其结果对于预防寒冷地区沥青路面的低温缩裂具有重要的指导价值。

JTG 3410-2025/T 0748 沥青混合料低温性能试验 (TSRST法)

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。


T 0748 试验方法全称为“沥青混合料低温性能试验 (Thermal Stress Restrained Specimen Test,简称TSRST)”是一种能够有效模拟和评价沥青混合料低温抗裂性能的先进力学试验方法,是评估沥青混合料低温抗裂性能的关键方法,通过模拟实际低温环境下的收缩约束行为,测定断裂温度和断裂强度,为道路工程材料质量控制与耐久性设计提供科学依据,其结果对于预防寒冷地区沥青路面的低温缩裂具有重要的指导价值。


T 0748-2025 沥青混合料低温性能试验 (TSRST法)  

1 目的与适用范围

1.1 本方法适用于低温约束应力法 (简称TSRST法) 测定匀速降温过程中沥青混合料断裂温度和断裂强度,以评价沥青混合料低温性能。 

1.2 本方法标准降温速率为 -10℃/h±1℃/h。 


2 仪具与材料 

2.1 低温约束应力试验仪:结构示意图如图 T 0748-1和图 T 0748-2所示,采用闭环伺服控制测试系统,由加载装置、变形测量系统、荷载测量系统、数据采集仪和环境箱等组成。试验时,使试件内部温度以 10℃/h 速率匀速降温,同时能够以≥60Hz 频率自动监测试件收缩变形,一旦试件 (相对于初始高度) 变形接近2μm,立即施加轴向荷载,以步长 0.05μm 将收缩试件拉回至初始高度,从而使整个降温过程中试件高度保持恒定,并记录相应的荷载、累计拉伸变形量和相应的温度条件。

JTG 3410-2025/T 0748 沥青混合料低温性能试验 (TSRST法)

图 T 0748-1位移传感器内置式低温约束应力试验仪

1-荷载传感器;2-位移传感器;3-温差测量基座;4-加载 架;5-万向接头;6-连接器;7-试件;8-带步进电机的齿轮箱

JTG 3410-2025/T 0748 沥青混合料低温性能试验 (TSRST法)

图 T 0748-2 位移传感器外置式低温约束应力试验仪

1-荷载传感器;2-加载架;3-旋转夹具;4-夹头;5-试件;6-下  加载板;7-加载杆;8-温度传感器;

9-铟钢棒;10-环境箱; 11-内置温度传感器的混合料小梁;12-风扇;13-位移传感 器;14-步进电机

2.1.1 加载装置:加载能力不小于30kN,能够以步长 (分辨率) 0.05μm进行轴向拉伸。为避免试件产生径向或横向力及力矩,试件通过两个万向节接头与加载装置相连。 

2.1.2 变形测量系统:变形测量量程 ≥±2.5mm,精度±0.5μm,分辨率0.1μm;变形测量材料为铟钢棒,直径 6mm±1mm,长度 210mm±5mm。 

2.1.3 荷载测量系统:量程 ≥25kN,分辨率1N,精度±10N。 

2.1.4 温度传感器:量程 +30~-40℃,分辨率 0.1℃,精度±0.3℃。 

2.1.5 数据采集仪:连接到计算机的数字单元接口,能够监测和记录来自荷载和形变传感器的电信号。数据采集频率 ≥60Hz。 

2.1.6 环境箱:控温范围 -40~+30℃,控温精度 ±0.5℃,变温速率可达 10℃/h。 


2.2 标定梁:钢或铝制的矩形棱柱体梁,应附热膨胀系数和模量标称值。 

注:标准样品应由专业单位生产、专业单位定值,稳定性试验不少于2年,应附相关定值证书。 

2.3 温度计:精度 ±0.1℃

2.4 角度尺 

2.5 其他:环氧树脂、砂纸等

 

3 试验准备 

3.1 试验仪按如下要求进行标定: 

(1)新试验仪或使用中每年标定一次。 

(2)采用标定梁进行标定,标定时施加的荷载应与沥青混合料试件拉伸试验时荷载相当。 

(3)标定的标定梁模量与其标称值偏差 ≤±3%。 

3.2 试件为正方形棱柱体或圆柱体,其尺寸应满足表 T 0748-1要求。

                                                                                    表 T 0748-1 试件尺寸要求 

试件尺寸公称zui大粒径 (mm) 
 ≤9.513.2~19≥26.5
棱柱体的宽和高 (mm)40±250±260±2
圆柱体的直径 (mm)50±250±260±2
长度(mm)160±2160±2160±2

3.3 按如下方法准备试件: 

(1)按T 0740 拌制沥青混合料试样,或按T 0701 从拌和楼取沥青混合料试样;试样室内短期老化后,按本规程 T 0703 轮碾法成型厚度 ≥50mm (公称zui大粒径≥26.5mm时,厚度≥75mm) 试件,试件脱模后切割得到满足尺寸要求的圆柱体试件。试件的纵轴线与成型时碾压方向应一致。外观光滑,表面和底面平整且互相平行。 

(2)也可按 T 0701 现场切割满足尺寸要求的试件。试件的纵轴线与摊铺碾压方向应一致。 

3.4 沿试件长度方向均布5个断面位置,用游标卡尺量取试件的宽度、高度尺寸;取5个断面尺寸平均值,宽度记为b,高度记为h,精确至 0.1mm;若宽度或者高度的5个测量值中的任何一个值与平均值相差大于 1.5mm,则该试件作废。试件相邻表面应垂直,角度尺检查夹角为 90°±1°。用游标卡尺测量试件4个位置的长度,取平均值,精确至 0.1mm;若长度的4个测量值中的任何一个值与平均值之差大于 2.5mm,则该试件作废。 

3.5 根据混合料类型按本规程方法测量试件的密度、空隙率等各项指标,实测空隙率与设计空隙率之差超过±1%时,试件应作废。 

3.6 准备好的试件放置于表面平整的硬玻璃板(或瓷砖)上,在不超过20℃、相对湿度低于80%的室内放置12h以上风干。或采用真空干燥仪烘干,先将试件用干毛巾等擦除表面水后,在室温 23℃±5℃ 静置不少于1h,放入真空干燥仪,在低于0.8kPa 的真空条件下干燥30min以上至恒重。 

3.7 若试件制备后2d内不进行试验,在不高于 15℃ 环境下避光保存,存放时间不宜超过14d,且不可堆叠。存放期间,试件应水平放置于表面平整的硬玻璃板 (或瓷砖) 上,防止试件发生变形。 

3.8 一组试验不少于4个有效试件。

 

4 试验步骤 

4.1 如图T 0748-3 或图 T 0748-4 所示,通过安装台调整试件与夹具对中,然后采用环氧树脂将试件黏结在两个连接器上。

JTG 3410-2025/T 0748 沥青混合料低温性能试验 (TSRST法)

图 T 0748-3 试件安装台

1-连接器;2-试件;3-高度可调支架;4-轴;5-底座

JTG 3410-2025/T 0748 沥青混合料低温性能试验 (TSRST法)

图 T 0748-4 圆柱体试件安装台

1-连接器;2-试件;3-高度可调支架;4-轴;5-底座

4.2 试件在试件台上,在室温中充分固化,一般需要固化4~24h。然后从安装台上取出,通过调整连接器,将试件悬挂在加载装置上部,注意不施加任何荷载。同时在环境箱中放置相同尺寸已测试件,在其中部贴一个温度传感器,根据传感器测定的内部温度判断待测试件是否达到试验温度。 

4.3 设置环境箱温度进行调温,使试件达到 20℃±2℃,并恒温不少于1h。 

4.4 当试件达到恒温后,调整加载装置,进行试件对中,使试件轴心与加载装置拉力在一条直线上;调整加载装置位置,通过连接器将试件与加载装置下部连接、固定。安装位移传感器,调整位移传感器,使其输出电压接近为零。 

4.5 荷载和位移传感器清零,手动操作加载装置,给试件施加 50N±5N 初始荷载。立即按照 10℃/h±1℃/h 速率均匀降温。降温过程中,试验系统实时测量试件位移,根据测定的位移拉伸试件,使其长度保持在初始长度不变。数据采集仪实时采集、记录瞬时的荷载、位移和温度,计算温度应力。 

4.6 持续降温,直至试件断裂或降温至 -40℃。 


5 数据处理 

5.1 绘制温度应力-温度曲线,如图 T 0748-5 所示。确定zui大温度应力为断裂强度,记为σ,精确至0.01MPa;确定zui大温度应力相应的温度为断裂温度,记为T,精确至 0.1℃。

JTG 3410-2025/T 0748 沥青混合料低温性能试验 (TSRST法)

图 T 0748-5 温度应力-温度曲线

5.2 取一组试件测定值的算术平均值作为试验结果,其中断裂强度精确至0.01MPa,断裂温度精确至0.1℃。 


6 允许误差 

6.1 断裂温度的重复性试验允许误差不大于 2℃。 

6.2 断裂强度的重复性试验允许误差不大于 0.5MPa。 


7 报告 

7.1 试验项目名称和执行标准。 

7.2 沥青混合料的类型、密度、空隙率等。 

7.3 接样日期、试件尺寸。 

7.4 试验日期,仪器设备的名称、型号及编号。 

7.5 起始温度、降温速率、断裂强度、断裂温度和温度应力-温度曲线。 

7.6 其他需要说明的情况。


温度应力试验机

约束试样温度应力试验机 (TSRST) 用于确定沥青混凝土低温断裂的敏感性,早在1990年TSRST由OEM与俄勒冈州立大学 (OSU) 研发,作为美国战略高速研究计划SHRP的一部分,测试方法演变为AASHTO TP10 规范。TSRST测试也被纳入EN12697-46 欧洲规范,规范选择单位拉伸测试表征沥青混合料抵抗低温断裂能力。


单轴拉伸测试的结果可用于下列测试评估:

• 指定温度的拉伸强度,采用单轴拉伸应力试验 (UTST)

• 在断裂破坏前,沥青可以承受的低温度,采用约束试样温度应力试验 (TSRST)

• 指定温度下的拉伸强度储备,采用TSRST和UTS测试组合

• 松弛时间,使用松弛试验 (RT)

• 蠕变曲线反算流变参数 , 采用拉伸蠕变实验 (TCT)

• 通过低温和机械加载测定低温疲劳试验能力 , 采用单轴循环拉伸应力实验 (UCTST)

度应力试验机

产品特点

▍三个测试工位 (伺服电机或伺服液压)

▍伺服液压作动器:30kN 静态,25kN 动态,使用长寿命迷宫轴承、耐疲劳等面积型双向作动器

▍液压动力:变频驱动 (VFD)2.2kW 油泵电机,转速按需调整

▍可以修改或产生用户自己的适应特定需求的测试方法文件

▍可编程测试“向导”,指导用户一步一步完成试验


了解更多产品信息,获取产品资料,欢迎垂询TIPTOP卓致力天

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