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想要预测混合料疲劳寿命?四点弯曲疲劳寿命试验仪器推荐
发布时间:2019-01-08

四点弯曲疲劳试验

四点弯曲疲劳试验是目前最受认可,使用范围最广的疲劳试验方法,美国、欧盟和中国都将此方法列为预测混合料疲劳寿命的标准试验方法。同时,该方法也是测试沥青混合料水平弯拉劲度模量的主要测试方法,可以在路面设计时开展此试验,获取设计参数。

 

 

标准

  • JTG E20 T0739疲劳寿命试验

  • AASHTO T321

  • ASTM D7460

  • EN 12697-24D

  • EN 12697-26D弯拉劲度模量试验

 

 

JTG E20 T0739 试验标准

加载频率

10Hz±0.1Hz

试验温度

15℃±0.5℃

加载模式

应变控制的连续偏正弦

初始劲度模量

第50次加载

试验结束标准

50%初始劲度模量

小梁试件

长380mm±5mm

高50mm±5mm

宽63.5mm±5mm


试件样式

 

 

试验仪器


 

CONTROLS & IPC独立式伺服气动四点疲劳试验机

预测混合料疲劳寿命,测试沥青混合料水平弯拉劲度模量。
 

 

使用方案

  • 方案1:独立式伺服气动小梁四点疲劳试验系统+UTM温控箱

    这种方案优点是性价比更高,缺点在于疲劳试验的周期较长,按照10Hz频率计算,每小时加载36,000个周期,而一次疲劳试验可能需要几十万甚至几百次个周期,在此期间环境箱无法用于其他用途。

  • 方案2:独立式伺服气动小梁四点疲劳试验系统+独立温控箱

    这种系统使用空气动力提供垂直荷载,使用独立的温控箱和控制器进行试验。这种方案比方案1价格更高,但不会影响UTM系统进行其他试验。

  • 方案3:四点疲劳试验夹具+UTM系统加载

    鉴于气动系统的加载通常只有5kN,对于很多刚度很大的材料来说,无法达到目标的变形量,因此,我们可以使用液压系统提供垂直荷载达到目标变形量,这种系统最大可以容纳200mm宽度,100-160mm高度,790mm高度的试件试验。(波兰用户从事刚性路面研究喜欢从事这种试验)

 

COOPER独立四点弯曲小梁疲劳试验机

CRT-SA4PT-BB独立四点弯曲小梁疲劳试验机主要用于:沥青混合料设计,终端产品规格确定和评估新材料。

 

特点

 频率范围0.1 到 30Hz1

 价格低廉的独立气动四点弯曲梁试验机

 利用低摩擦加载头和高性能伺服阀

 试样测量系统消除框架弯曲变形引起的误差

 接受AASHTO梁的尺寸

 正弦受控应变或受控应力疲劳测试

 用户友好的确定疲劳的软件

 恒力矩电机试样夹加载系统消除梁局部变形的误差

 

 

试验步骤

  • 试件养生:试件直接放入环境箱内进行养生,应在试验温度±0.5℃条件下养生4h以上。

  • 将养生好的试件放入四点疲劳试验机并固定。


 
  • 选择合适的试验参数,如试件编号、目标拉应变、加载频率及试验终止标准等。

  • 在目标试验应变水平下预加载50个循环,计算第50个加载循环的试件劲度模量为初始的劲度模量。

  • 开始试验。当试件达到疲劳试验终止条件时,自动停止加载。
     

试验演示视频

 

 

 

试验报告

同一种沥青混合料,在相同试验条件下应至少进行3次平行试验。平行试验结果按试验数据的离散程度应进行弃差处理,弃差标推为:当一组试件的测定值中某个测定值与平均值之差大于标准差的k倍时,该次试验数据应予以舍弃,同时应保证每组试验的有效试件不少于3根。有效试件数为n时的k值见表。

有效试件数n

临界值k

有效试件数n

临界值k

3

1.15

7

1.94

4

1.46

8

2.03

5

1.67

9

2.11

6

1.82

10

2.18

报告应包括:

混合料类型、集料公称最大粒径、沥青含量、集料来源、沥青品种、沥青混合料板块试件的制作日期、从路面切割试件的日期、空隙率等相关信息。

试验条件参数,包括加载模式、目标拉应变、试验温度、频率、失效条件等。

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