T283作业指导书(终).doc

文件编号： ZY01-217-2008

作 业 指 导 书

（沥青混合料AASHTO T283试验）

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江苏省交通科学研究院股份有限公司

作业指导书 沥青混合料AASHTO T283试验
目录

1． 主要设备及开展项目……………………………………………………3
2． 仪器设备操作规程………………………………………………………3
3． 检测工作程序及剩余样品处置…………………………………………7
4． 试验操作过程……………………………………………………………8
5． 数据处理规定……………………………………………………………15
6． 测量不确定度报告………………………………………………………16
7． 原始记录表格……………………………………………………18

1． 主要设备及开展项目
表1 主要仪器设备
主要仪器设备
仪器名称
规格型号
生产厂家
测量范围
准确度等级
旋转压实机
MODEL
4140
美国Troxler公司
-30~25℃
2000MN
0.1℃
1MN
旋转压实机
T4140
美国Troxler公司
/
/
手推式旋转压实机
AFG1C
美国PINE公司
/
/
马歇尔稳定度仪
DF-6
南京拓兴
/
/
表2 开展检测项目
开展检测项目
项目名称
试验方法
方法来源
测量范围
允许误差范围
沥青混合料冻融
劈裂试验
T0729-2000
JTJ052-2000
/
一组测定值的某个数据与平均值之差大于标准差的K倍时，该测定值应与舍弃
2．仪器设备操作规程
2.1 旋转压实仪：

旋转压实仪
2.1.1通电，并打开设备开关（位置在压实仪工作平台的下面）

电源开关
2.1.2设备自检，控制器显示仪器系列号、仪器名称和软件版本号
RAM盘的位置，在移动RAM盘到“HOME”位置前发出两鸣叫，屏幕显示：
Verifying RAM poison
Please wait
正在校验RAM盘位置
请等待
2.1.3操作控制界面，设定工作模式

2.1.4 待控制面板上的MACHINE READY 设备准备完毕的绿色LED 灯亮起

LED灯
2.1.5准备模具组件把模具放入压实腔内把手在6点钟和12点钟的位置
2.1.6定位栓用两个夹具把模具紧紧夹在转动底座上

把手在6点（12点）位置 压紧两侧的夹具
2.1.7关上压实腔的门，安装模具顶盖到压实仪的顶部（模具顶盖需要顺时针旋转到位，直到完全下沉顶到设备的到位栓）
2.1.8顺时针旋转顶盖上的每一个固定把手将顶盖锁定（MACHINE READY 设备准备完毕灯和MOLD TOP SEATED模具顶盖到位灯应该亮灯）

顺时针旋紧顶盖 顺时针旋紧把手

MACHINE READY灯和MOLD
TOP SEATED灯同时亮起
2.1.9输入压实的圈数或指定压实高度，按START键开始试验

圈数设定 高度设定 START键开始
2.1.10指定圈数或高度达到后，机器自动停止动作并且释放模头压力
2.1.11打开模具顶盖将试件脱模

逆时针旋转顶盖去除顶盖 按住UP按钮脱模
2.2马歇尔稳定度仪

马歇尔稳定度仪
2.2.1接通电源
2.2.2合适的压头，T283选用大压头

T283选用大压头
2.2.3安装好试件后，按“启动”键，仪器开始自动试验，待试件破坏时试验自动停止

启动键
2.2.4取出破坏试件，记录试验数据
2.2.5清理机器，保持仪器整洁
3．检测工作程序及剩余样品处置
委托送样：接样员判断样品是否接收→如可接收，接收样品并填写委托单→样品编号→样品区→下放通知单至主管处→主管根据计划下发通知单给试验员→试验员从待检样品区取样→试验员进行试验检测（未进行完试验样品放入在检样品区）→试验检测完毕→填写仪器使用记录→对试验区卫生进行清理→剩余样品放入已检样品区按规定集中处理→由指定人员出具报告→报告审核、批准→报告盖章、发送。

4. 试验操作过程
4.1 试验准备
4.1.1 设备检定期检查：试验前先检
查旋转压实仪是否在检定有效期范围
内。如果在期限范围内，可进行试验；
如果不在范围内，通知设备管理员进行
设备检定。

有效性标识
4.1.2 仪器设备准备
(1) 旋转压实仪的检查参照（ZY01-212-2008）作业指导书中4.1.2步骤进行，将界面设置成以高度控制，高度调为95mm。
(2) 检查马歇尔稳定度仪：
① 检查劈裂上下压头宽度必须为19mm。
② 检查压头滑杆是否润滑：用凡士林对
滑杆进行润滑。

润滑压头滑杆
(3) 调平天平：将天平平放在操作台上，看水准气泡是否居中，如果不居中，调节天平下方的角螺旋，直至水准气泡居中为止。
(4) 校核天平：取一个砝码放置在已经清零的天平上，看天平显示的读数是否与砝码的质量一致，如果一致即可进入下一步试验，如果不一致要对天平进行校核。校核方法为：接通天平电源，按下校核按钮，将一套总质量为5000g的砝码迅速的全部放上天平，待数据显示为5000g即可。

调平天平至水准气泡居中 校核天平
(5) 经检查，若试验设备能正常使用，在试验前将设备使用记录“使用前”一栏填写“正常”；若试验设备不能正常使用，填写设备维修单，通知设备管理员进行维修。
4.1.3 试验用具准备：T283试验过程中所需的试验用品如表3所示
表3 试验辅助用品表
试验用具名称
数 量
用 途
铁锹
1把
取集料样品
干净生铁托盘
3个
装取集料样品
装混合料的生铁盘
2个
装取混合料样品
铁铲
2把
称取集料、装混合料
10ml量筒
1个
称量水
毛巾
1块
擦拭试件
标签
6个
标识样品
手套
2副
防止温度烫伤
工作服
1件
卫生用品
当进行试验时必须穿上工作服，将手套、标签、铁铲、平铲装入专用箱内带入试验室进行试验，试验完将以上工具放入工具箱带回放入员工办公室柜子内。铁锹、托盘、生铁盘等从混合料样品区拿取。
4.1.4试验样品准备
(1) 烘样
① 如果现场所取得混合料或委托送样样品未冷却，取2倍试验用量的混合料,用四分法取足试验用量的混合料,将其直接倒入装混合料的生铁盘中(生铁盘表面无混合料颗粒)，放入达到温度的烘箱加热保温2h (SBS改性沥青混合料150℃±5℃，道路石油沥青130℃±5℃，其余类型混合料温度按通知单要求），将试模连同铁铲放入烘箱不少于1小时。

样品放入烘箱 试模、铁铲保温
② 如果所取得混合料或委托送样样
品已冷却，将2倍试验用量的混合料
放入达到温度的烘箱加热保温2h (SBS
改性沥青混合料150℃±5℃，道路石
油沥青130℃±5℃，其余类型混合料
温度按通知单要求），然后用四分法取
足试验用量的混合料。 四分法取样
③ 当样品为试验室拌制时：按照（ZY01-243-2008）作业指导书中的方法拌制沥青混合料。
(2) 成型：(详见旋转压实仪成型方法)
4.2试验步骤
(1) 若沥青为70#道路石油沥青，按照（ZY01-044-2008）作业指导书方法测定混合料理论最大相对密度计算；若沥青为SBS改性沥青，按照计算的理论最大相对密度计算。
(2) 按照四点测量法测定每一个试件的厚度，并记录每一个试件直径。

测量试件的尺寸
(3) 按照（ZY01-043-2008）作业指导书方法测定每个试件毛体积密度。试件体积用饱和面干质量减去试件水中重之差与水的密度的比值来计算，计算空隙率，空隙率必须在7%±0.5%范围内，若不在此范围内，则试件作废，需重新成型。
(4) 将试件分为两组，所选两组试件的平均空隙率平均值不得大于0.3%。
对于经过真空饱水，冻融循环一次的试件按照以下公式计算孔隙体积，以立方厘米计：
Va=Pa×E/10 (1)
式中：Va=孔隙体积，cm3；
Pa=空隙率，%；
E=试件体积，cm3。
(5) 将非条件试件放入25± 0.5℃水浴中浸泡2h，水应淹没试件表面最少25mm，到达时间后进行劈裂试验。

试件放入25± 0.5℃水浴保温
(6) 选一个条件试件放入真空容器中，加室温水到容器中，淹没试件表面至少25mm，在0.0973MPa-0.0987MPa真空下浸水10-15min后恢复常压，让试件在水中保持约5-10min后测定饱和面干质量。

真空饱水 测定饱和面干质量
(7) 用下列公式计算吸收水的体积J′：
J′= B′-A (2)
式中：J′=吸收水的体积，cm3；
B′=真空饱水后饱和面干质量，g；
A=干燥试件质量，g；
(8) 根据比较吸收水体积与空隙率，确定饱水率 S′ ，S′的要求必须在70%-80%之间，若饱水率小于70%，则要继续饱水，若饱水率大于80%，则试件作废，需要重新成型。
S′=100×J′/ Va (3)
式中：S′=饱水率，% 。
(9) 将真空饱水后的试件放入塑料袋中，加10±0.5ml水后密封。将塑料袋放进-18℃±2℃冰箱里至少16±1 h后取出放入60±0.5℃水浴中保温24h，再将试件放到25±0.5℃水浴中浸泡2h。

饱水后的试件放入塑料袋中 塑料袋放进冰箱冻

放入60±0.5℃水浴中保温 放入25± 0.5℃水浴保温
(10) 将劈裂压头安装好后，从水浴中拿出试件，擦干表面水，放到夹具之间对中，然后启动仪器开始加载至试件破坏，加载速率为50mm/min,从试件拿出到劈完总时间不能超过30s。

进行劈裂试验
(11) 试验结束后填写原始记录，先写上试验员名字和日期，再填写任务单号，仪器名称、型号和编号，再填写其它信息，填写原始记录如填写错误，则在其上面划一横杠，在其右上角签上自己的名字，空白处划杠，保持卷面整洁，关闭仪器，清理试件。
(12) 填写使用记录，使用记录错误划改规定等同原始记录。
4.3数据处理
4.3.1按式(1)、(2)及(3)计算劈裂抗拉强度和TSR值
(1)
(2)
(3)
式中：Rt1──未进行冻融循环的第一组试件的劈裂抗拉强度，MPa；
Rt2──进行冻融循环的第二组试件的劈裂抗拉强度，MPa；
── 第一组试件的试验荷载的最大值，N；
──第二组试件的试验荷载的最大值，N；
h1──第一组试件的高度，mm；
h2──第二组试件的高度，mm；
TSR──AASHTO T283试验强度比。
4.3.2 精确度和允许误差
每个试验温度下，一组试验的有效试件不得少于3个，取其平均值。当一组测定值中某个数据与平均值之差大于标准差的K倍时，该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果，当试件数目N为3、4、5、6个时，K值分别为1.15、1.46、1.67、1.82。
4.4样品处理及卫生要求
4.4.1 试验结束后，将剩余试验样品放置到样品区留存，并且将标签上“已检”一栏划“√”；
4.4.2 在用铁锹将集料拌匀过程中，拌完需将专用板擦干净；
4.4.3称完料后将托盘、混合料盘和铲子表面铲干净，将沥青锅表面擦拭干净；
4.4.4 拌料结束后将拌和锅内外、地面擦拭干净；
4.4.5成型后将旋转压实仪及地面擦拭干净，电子天平擦拭干净；
4.4.6试验完后，将马歇尔稳定度仪、试模内、仪器控制台擦拭干净。
4.5出具报告
4.5.1 根据委托信息、原始记录进行报告编制；
4.5.2 报告送审核人员进行审核、签字；
4.5.3 报告送批准人员进行审核、签字；
4.5.4 报告复印、盖章，进行存档。
5. 数据处理规定
5.1 有效数字
5.1.1（末）的概念：所谓（末）指的是任何一个数最末一位数字对应的单位量值。
5.1.2 有效数字：任何一个数通过位数截取都可得到一个近似数，该近似数的绝对误差的模小于0.5（末）时，从左边第一个非零数字算起，直到最末尾为止的所有数字。
5.2 近似数运算
5.2.1 加、减运算：
参加加减运算时以各数中（末）最大的数为准，其余的数均比它多保留一位，多余位数舍去。计算结果的（末）应与参与运算的数中（末）最大的那个数相同。若计算尚需参与下一步运算，则可多保留一位。
例如：18.3+1.4546+0.876
=18.3+1.45+0.88
=20.63≈20.6
如是最后计算结果，取20.6
若尚需参与下一步运算，取20.63
5.2.2 乘、除运算
参与数的乘除运算时，以有效数字最少的数为准，其余的数均较之多保留一位，运算结果（积或商）的有效数字位数，应与参与运算的数中有效数字位数最少的那个数相同。若计算结果尚需参与下一步运算，则有效数字可多取一位。
例如： 1.1m×0.3268 m×0.10300 m
=1.1 m×0.327 m×0.103 m
=0.0370 m3≈0.037 m3
运算结果为0.037 m3。若需参与下一步运算，则取0.0370 m3。
5.2.3 数字修约
确定数字的修约间隔k（1、2、5）和有效数字位数后按下列方法进行：修约间隔整数倍数的一系列（修约数的上一个至下一个即可）数中，最接近拟修约数的数则为修约数。如1.150001按0.1修约间隔（0.1表明k=1，及1位小数），相临修约数有：1.2、1.1，两数中1.2最接近1.150001,故1.2为修约数；
如果修约间隔整数倍数的一系列数中，有连续两个数同等地接近拟修约数，则两个数中只有为修约间隔偶数倍的数才是修约数。
6．测量不确定度的报告
6.1数学模型:
依据JTJ052-2000«公路工程沥青和沥青混合料试验规程»建立数学模型:
TSR=0.00425 pt1×h1/(0.00425 pt2×h2)
式中：── 第一组试件的试验荷载的最大值，N；
──第二组试件的试验荷载的最大值，N；
h1 ──第一组试件的高度，mm；
h2 ──第二组试件的高度，mm；
TSR──AASHTO T283试验强度比。
6.2求被测量的最佳值
不考虑试件强度自身差异影响，确认三个试件测值中的最大值或最小值与中间值差值未超过中间值的15%，取第一组试件强度P1=0.6687kN； P2=0.6786 kN；P 3=0.6727 kN，其平均值作为该组试件的测定值Pt1=0.6687kN。取第二组组试件强度P1=7.3071 kN； P2=7.1235kN； P 3=7.3988 kN ，其平均值作为该组试件的测定值Pt1= 0.7148 kN。
测得第一组试件高度分别为h1=64.0；h2=64.3；h3=64； 则hh=64.1mm。测得第二组试件高度分别为h1=64.0；h2=64.0；h3=64.0；则h=64.0mm TSR=0.006287Pt1×h1/(0.006287Pt2×h1)=0.935
6.3 方差与灵敏系数
6.3.1方差：根据前面已建立的数学模型得
u C2(TSR)=（∂TSR/∂Pt1)2u2(Pt1)+(∂TSR/∂Pt2)2u2(Pt2)+(∂TSR/∂h1)2u2(h1) + (∂TSR/∂h2)2u2(h2)
6.3.2灵敏系数： Ci=∂f/∂xi
即： C1=C(Pt1)= ∂ TSR/∂Pt1 =1.398 C3=C(h1)= ∂TSR/∂h1 =0.015
C2=C(Pt2)= ∂ TSR /∂Pt2=-1.308 C4=C(h2)= ∂TSR /∂h2 =-0.015
6.4 标准不确定度的计算
6.4.1压力的不确定度 u(Pt1)；压力环读数（T1）的影响。由Pt1=(T30+1.6036)/10.894关系可得：u C2(Pt1)=（∂Pt1/∂T30)2u2(T30)，其中灵敏系数∂ Pt1/∂ T1 =1/10.894=0.092
6.4.2卡尺不准的影响u(h)
u(h)= ︳‌‌‌‌‌△︳/k
卡尺的允许误差 △=±0.01mm
均匀分布,包含因子 k=31/2
则： u(h)=0.006
6.5合成标准不确定度uC(y)：
uC2(TSR)=(∂TSR/∂Pt1)2u2(Pt1)+(∂TSR/∂Pt2)2u2(Pt2)+(∂TSR/∂h1)2u2(h1) + (∂TSR/∂h2)2u2(h2)
得：uC(y)=0.0295
6.6扩展不确定度U：
U=K×uC(y)= 0.0295
6.7不确定度报告
y= ¯y ±U =93.5±5.9(%)

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作业指导书 沥青混合料AASHTO T283试验
沥青混合料AASHTO T283记录表
编号：ZY01-217-2008 序号：
任务单号: 样品编号： 环境条件：
样品名称: 规格型号: 样品状态:
仪器设备名称、型号及编号： 试验方法: AASHTO T283-03
混合料种类：                       沥青标号：                   测力环型号：                   水浴温度：                  
击实温度：                        击实次数：         冰冻温度：                   常温水中温度：                  
试样
编号
油石比
（％）
试件高度（mm）
干重
（g）
水中重
（g）
表干重
（g）
饱水后重量（g）
饱水率（%）
试件毛体积相对密度
理论最大相对密度
空隙率
（％）
测力环读数
（0.01mm）
或压力值（Kn）
劈裂值
（MPa）
平均值（MPa）
TSR
(%)
1
2
3
4
平均

条件

平均值

标准差×K值

非条件

平均值

标准差×K值

 试验：                                              复核：                                                  日期：                           

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