型號:78-PV33B05 | 78-PV33D05
用途:將瀝青混合料試件置于高溫水浴環(huán)境中,使用不銹鋼車輪對試件進行反復碾壓,在碾壓過程中測試深度變形,通過最終試驗后試件的外觀形態(tài)和車轍深度來評價瀝青混合料抵抗高溫車轍變形的能力和抗水損壞剝落的能力。
標準規(guī)范:AASHTO T324-2019 | 美國德州規(guī)范TEX-248-F | 歐盟EN 12697-22小輪法-程序A和B
概述:
漢堡車轍試驗是位于德國漢堡市的Helmut-Wind公司在上世紀70年代開發(fā)的一種車轍試驗機上進行的瀝青混合料試驗方法,使用260mm×320mm,厚40mm的車轍板(空隙率7%)在高溫(50℃)浸水條件下,使用鋼輪,在705N的條件下,以50次/分鐘的速度碾壓試件,直至達到2萬次或是車轍深度達到20mm時終止的試驗方法,測試結(jié)果包括蠕變斜率,剝落拐點,剝落斜率和車轍深度,能夠用來反映混合料抵抗高溫車轍變形和水損壞剝落的能力。這些參數(shù)大部分仍然沿用至今并進行了細節(jié)的調(diào)整。
1990年9月,由美國科羅拉多州交通部(CDOT),美國聯(lián)邦公路局(FHWA),瀝青路面協(xié)會(NAPA),SHRP研究委員會,瀝青協(xié)會(AI)和TRB組成的一個觀摩團在歐洲6個國家進行了為期2周的考察,考察內(nèi)容為歐洲的瀝青研究技術(shù),漢堡車轍儀正是當時的考察內(nèi)容之一。在完成考察后,這些考察結(jié)果在全美進行展示并進行工程實踐。因為實驗結(jié)果與現(xiàn)場驗證結(jié)果展現(xiàn)了良好的相關(guān)性,漢堡車轍試驗方法后來逐漸被各州引用使用,形成各州地方標準和國家行業(yè)標準AASHTO T324,也成為影響廣泛的車轍試驗指導方法。
Controls生產(chǎn)兩種級別的漢堡車轍儀,分別是工程級的78-PV31A15和78-PV31A25,以及研究級的78-PV33B05和78-PV33D05。主要差別在于:研究級除水浴加熱外,還可以運行空氣浴加熱試驗,可以更換實心橡膠輪運行EN 12697-22小輪法或中國JTG E20 T0719高溫動穩(wěn)定度試驗方法,78-PV33D05的最大荷載可達1500N;工程級設(shè)備只用于漢堡車轍標準試驗。
78-PV31A15和78-PV31A25的主要差別在于:78-PV31A15不含有滑動門,電源線為3相制;78-PV31A25帶有滑動門,電源為3相4線制。
Controls漢堡車轍儀主機包括了測試機構(gòu),不銹鋼車輪和實心橡膠輪,計算機和軟件等,但需要額外購買車輪獨立提升功能和試模。Controls漢堡車轍儀支持使用車轍板試件和圓柱體試件,考慮到中國市場用戶的設(shè)備配備基礎(chǔ),我們建議用戶直接使用300mm×300mm車轍板進行試驗,無需專配320×260mm的試件成型機;也可以直接使用圓柱體試件或現(xiàn)場芯樣試驗。我們將根據(jù)用戶的需求提供相應(yīng)尺寸規(guī)格的試模。
試驗標準:
美國AASHTO T324
目前,漢堡車轍試驗主要依據(jù)的規(guī)程是AASHTO T324。由于早期規(guī)范對于試驗原理要求的不明確,導致全球不同設(shè)備制造商采用不同的工作原理,導致了數(shù)據(jù)結(jié)果不可比對。典型的問題就是:沒有明確統(tǒng)一車轍深度數(shù)據(jù)點的取點方式,以及車轍深度計算方法,所以不同設(shè)備測試的結(jié)果顯然會不一致。因此,美國政府在2014年發(fā)起了NCHRP Project 20-07/Task 361 Hamburg Wheel-Track Test (HWTT) Equipment Requirements and Improvements to AASHTO T324研究項目,并形成報告NCHRP Web-Only Document 219 Hamburg Wheel-Track Test Equipment Requirements and Improvements to AASHTO T324.
在研究報告中,以及后續(xù)更新的2019年版AASHTO 324漢堡車轍試驗規(guī)范中進行了重要內(nèi)容修訂,并對一些關(guān)鍵問題進行統(tǒng)一,例如:
- 統(tǒng)一了圓柱體試件的11個車轍深度測量位置(-114mm,-91mm,-69mm,-46mm,-23mm,0mm,23mm,46mm,69mm,91mm,114mm),計算每個測量位置中間5個點(±46mm,±23mm和0mm)的車轍深度平均值;
圖1:圓柱體試驗11個測量點位置圖例
- 增加了對于車輪運行方式的要求,要求車輪位置以時間為單位呈正弦運動,與完美正弦波的大均方根誤差控制在2.54mm以內(nèi)。
自AASHTO T324-2019發(fā)布以后,Controls的漢堡車轍儀都按照其新的要求進行了升級,并持續(xù)改進,以滿足后續(xù)更新的AASHTO T324版本。
圖2:Controls漢堡車轍儀出廠前標定(正弦運動誤差)
美國德克薩斯州標準:TEX-248-F
山東省地方標準
山東省作為我國推廣漢堡車轍儀具有豐富經(jīng)驗,在大量工程項目上進行應(yīng)用的單位,依據(jù)我國的實際使用經(jīng)驗,編寫了山東省地方標準。與美國規(guī)范相比,山東省地方標準做出了一些重要的調(diào)整,例如:
n 板塊型試件尺寸根據(jù)我國特點改為:300mm×300mm,厚度50~100mm。
n 兩個圓柱體試件中心的“0mm”位置為拼接處,不參與計算,在計算平均車轍深度時,分別選用每個試件中心位置的3個點(-91mm,-69mm,-46mm和46mm,69mm和91mm)的車轍深度,再計算兩個試件車轍深度的平均值。
n 增加了外觀評價方法,將測試結(jié)果分為:壓密型、凹陷型、兩側(cè)凸起型和松散破壞型4種類型,并給出每種類型的典型外觀圖例和車轍曲線示例。
圖3:壓密型典型芯樣及芯樣變形曲線圖
圖4:凹陷型典型芯樣及芯樣變形曲線圖
圖5:兩側(cè)凸起型典型芯樣及芯樣變形曲線圖
圖6:松散破壞型典型芯樣及芯樣變形曲線圖
歐盟EN 12697-22小輪法
研究型設(shè)備還可以用于按照歐盟標準的小輪法測試瀝青混合料的抗高溫車轍性能。歐盟標準的小輪法與我國動穩(wěn)定度法的要求類似,也是使用實心橡膠測試輪進行試驗,加熱條件有空氣?。ǔ绦駻或B)和水浴(程序B)兩種,因此,研究型設(shè)備的兩種加熱功能可以滿足歐盟標準的要求。
主要特點:
- 滿足新版AASHTO T324漢堡車轍試驗標準
- 由計算機軟件控制,全自動進行試驗
- 開放手動操作模式,便于設(shè)備調(diào)試、檢修等工作
- 位移傳感器的測量點直接位于車輪軸心位置,直接測量車輪中心處的變形
- 兩個測試輪獨立運行,任意一個達到目標車轍深度后可自動抬起,另一個在未達到目標車轍深度和目標加載次數(shù)前繼續(xù)運行(選項功能)
- 基于Windows操作系統(tǒng)開發(fā)的試驗軟件,安裝在筆記本電腦中控制試驗進行試驗,筆記本電腦和數(shù)據(jù)可以攜帶到辦公室進行后處理,例如計算剝落拐點,截取每個點位的車轍變形曲線,編寫試驗報告等
- 試驗軟件內(nèi)置AASHTO 324,TEX-248-F,EN 12697-22小輪法程序A和B,可以直接導入程序進行試驗,也可以自定義試驗參數(shù)
- 車輪自動提升功能易于取出試件
- 帶有提手和聚丙烯塑料的圓柱體試模非常便于試件的安裝和取出
- 水浴系統(tǒng)具有自動加水,水位監(jiān)測,補水的功能
- 具有空氣浴加熱和水浴加熱兩種功能,分別滿足不同規(guī)范的要求
- 2個額外的溫度探針可以用于監(jiān)測試件內(nèi)部的溫度(選項,需對試件進行鉆孔)
- 軟件具有自動延遲功能,可以按照規(guī)范和設(shè)置參數(shù)的要求,在預熱和保溫時間達到后自動開始試驗
- 除了在AASHTO T324規(guī)范指定位置采集數(shù)據(jù)外,在230mm的行程范圍內(nèi),共測量91個點,大約每2.5mm間隔測量1個結(jié)果,用于特殊研究需求
- 試驗完成后,用戶在軟件上可以調(diào)整車轍曲線的切線,軟件自動尋找剝落拐點,計算斜率和截距
- 可選購漢堡車轍儀標定工具套裝(含車輪運動波形,荷載,溫度和變形值)
技術(shù)規(guī)格:
車輪行程:230mm
車輪速度:20~30圈/分,可調(diào)
車輪荷載:700N(78-PV33B05)| 700~1500N,以100N為階梯增加(78-PV33D05)
控溫范圍:室溫~80℃,±0.5℃
車轍深度測量范圍:50mm,精度0.01mm
試件厚度:可以在40到100mm之間挑整,10mm間隔
外形尺寸:寬1540mm×深1020mm×高1600mm
主機重量:約600k
電源規(guī)格:78-PV33B05:380V,50Hz,三相四線 | 78-PV33D05:380V,50Hz,三相四線