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GTM旋轉(zhuǎn)壓實(shí)剪切試驗(yàn)機(jī)T 0737一2011 瀝青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)和剪切性能試驗(yàn)（GTM方法
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詳細(xì)介紹
GTM旋轉(zhuǎn)壓實(shí)剪切試驗(yàn)機(jī)T 0737一2011 瀝青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)和剪切性能試驗(yàn)（GTM方法T 0737一2011 瀝青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)和剪切性能試驗(yàn)（GTM方法）
1 目的與適用范圍
1. 1 本方法適用于GTM試驗(yàn)機(jī)成型試件，同時(shí)能測(cè)定瀝青混合料試件的密度、抗剪強(qiáng)度、剪應(yīng)力、抗壓模量、抗剪模量及旋轉(zhuǎn)壓實(shí)指數(shù)等，也可以采用 GTM方法進(jìn)行瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)或?yàn)r青路面施工質(zhì)量檢驗(yàn)與控制。
1.2 GTM試驗(yàn)機(jī)可分為油壓法和氣壓法兩種。
根據(jù)混合料zui大粒徑選擇不同的試模尺寸，一般直
徑為 101.6mm、152.4mm、203.2mm三種，分別
對(duì)應(yīng)zui大公稱粒徑≤26.5mm、37.5mm和63㎜
的瀝青混合料。成型時(shí)一組試件的數(shù)量不得少于3個(gè)。
2 儀具與材料技術(shù)要求
2.1 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)剪切試驗(yàn)機(jī)（GTM）：由計(jì)算機(jī)自
動(dòng)控制，具有對(duì)瀝青混合料試件壓實(shí)成型、參數(shù)測(cè)
定等功能。儀器的主要部件如圖T 0737-1所示。
2.2 金屬標(biāo)定塊：標(biāo)定高度傳感器用的恒高度
金屬塊，有 12.7mm、101.6mm、152.4mm、203.2mm 四種。
2.3 試模：由高碳鋼載工具鋼制成，根據(jù)瀝青混合料zui大粒徑選擇不同直徑的試模。一般瀝青混合料宜選擇101.6mm和 152.4mm兩種直徑的試模，成型高度一般控制在高徑比接近 1：1。
2.4 試驗(yàn)室用瀝青混合料拌和機(jī)：能保證拌和溫度并充分拌和均勻，可控制拌和時(shí)間，容量不小于10L，攪拌葉自轉(zhuǎn)速度70 ~ 80r/min，公轉(zhuǎn)速度40 ~ 50 r/min。
2.5烘箱：大、中型各 1 臺(tái)，具有溫度調(diào)節(jié)器。
2.6天平或電子秤：用于稱量礦料的，感量不大于0.5g；用于稱量瀝青的，感量不大于0.1g。
2.7 溫度計(jì)：宜采用有金屬桿的插入式數(shù)顯溫度計(jì)，金屬桿長(zhǎng)度不小于l50mm。量程0~ 300℃，分度值 1℃。
2.8 其他：試樣托盤(pán)、瀝青熔化爐、拌和鏟、濾紙、秒表等。
3準(zhǔn)備工作
3.1 按照本試驗(yàn)規(guī)程T 0702 的方法確定制作瀝青混合料試件的拌和與壓實(shí)溫度。
3.2 常溫瀝青混合料的拌和及壓實(shí)在常溫下進(jìn)行。
3.3 按本規(guī)程T 0701 的方法在拌和廠或施工現(xiàn)場(chǎng)采取代表性的瀝青混合料，如混合料溫度符合要求，可直接用于成型。需要拌和時(shí)可倒入已加熱的室內(nèi)瀝青混合料拌和機(jī)中適當(dāng)拌和，時(shí)間不超過(guò)lmin。不得在電爐或明火上加熱炒拌。
3.4 在試驗(yàn)室人工配制瀝青混合料時(shí)，試件的制作按下列步驟進(jìn)行：
3.4.1 將各種規(guī)格的礦料置 105℃± 5℃的烘箱中烘干至恒重（一般不少于4 ~6h）,
3.4.2 將烘干分級(jí)的粗、細(xì)集料，按每個(gè)試件設(shè)計(jì)級(jí)配要求稱其質(zhì)量，在一金屬盤(pán)中混合均勻，礦粉單獨(dú)放入小盆里，然后置烘箱中加熱至瀝青拌和溫度以上約 15℃備用。一般按單個(gè)試件各料（每個(gè)油石比平行試驗(yàn)一般不少于 3個(gè)試件）。
3.4.3 將按本規(guī)程T 0601 采取的瀝青試樣，用烘箱加熱至規(guī)定的瀝青混合料拌和溫度備用，但不得超過(guò)175℃。當(dāng)不得已采用燃?xì)鉅t或電爐直接加熱進(jìn)行脫水時(shí)，必須便用石棉墊隔開(kāi)。
3.4.4 用蘸有少許黃油的棉紗擦凈試模、下壓盤(pán)等置60℃左右烘箱中加熱保溫備用。常溫瀝青混合料用試模不加熱。
3.5 調(diào)試和設(shè)定 GTM設(shè)備參數(shù)：
3.5.1 打開(kāi)試驗(yàn)機(jī)的電源開(kāi)關(guān)、液壓柱油泵（或氣泵）開(kāi)關(guān)、加熱套開(kāi)關(guān)、控制計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)，并與試驗(yàn)機(jī)連接。
3.5.2 根據(jù)路面荷載情況及瀝青混合料所處的結(jié)構(gòu)層位，確定混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)過(guò)程中的垂直壓力。
3.5.3 設(shè)置GTM試驗(yàn)機(jī)初始旋轉(zhuǎn)角。對(duì)于油壓法宜為 0.8°，采用氣壓法為 2°。也可以根據(jù)需要采用不同的初始旋轉(zhuǎn)角。
3.5.4 標(biāo)定高度傳感器。根據(jù)試模直徑的不同，選擇對(duì)應(yīng)的金屬標(biāo)定塊，標(biāo)定高度傳感器。設(shè)計(jì)壓強(qiáng)不變時(shí)，一般不需要標(biāo)定高度傳感器。
3.5.5 設(shè)定試驗(yàn)溫度，并進(jìn)行加熱保溫。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溫度為 60℃。根據(jù)需要也可采用其他溫度，但應(yīng)在報(bào)告中注明。
3.5.6 選擇試驗(yàn)的方式。GTM可以通過(guò)設(shè)定平衡狀態(tài)、轉(zhuǎn)數(shù)、試件高度及試件密度中的一種方式來(lái)控制試驗(yàn)過(guò)程。平衡狀態(tài)是指GTM每旋轉(zhuǎn) 50次瀝青混合料試件密度變化小于0.008g/cm³。試驗(yàn)時(shí)宜選擇平衡狀態(tài)為試驗(yàn)方式。
4 試驗(yàn)步驟
4.1 按照本規(guī)程T 0702 的要求拌制瀝青混合料。將拌和好的瀝青混合料，均勻稱取一個(gè)試件所需的混合料用量m（實(shí)際試件的用量需要根據(jù)混合料的類(lèi)型確定）。成型試件的高度應(yīng)達(dá)到試驗(yàn)所需高度 ± 2.5㎜的要求。
4.2 從烘箱中取出預(yù)熱的試模、下壓盤(pán)，在下壓盤(pán)上墊一張圓形的吸油性小的紙片（與試模直徑相近），將瀝青混合料迅速倒入試模內(nèi)，整平表面。
4.3 用盛試模的托盤(pán)將試模在試驗(yàn)機(jī)的底座上放置好，操作試驗(yàn)機(jī)使壓頭與瀝青混合料接觸，然后上緊試模外套，緊圍螺栓。
4.4 按照3.5 的步驟與方法，確認(rèn)試驗(yàn)的垂直壓力、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)方式等，點(diǎn)擊控制程序開(kāi)始按鈕，然后打開(kāi) GTM旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，試驗(yàn)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行試驗(yàn)。
4.5 試驗(yàn)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)將顯示不同旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)對(duì)成的瀝青混合料試件的密度、高度、輪壓、應(yīng)變、溫度等的變化曲線，試件達(dá)到平衡狀態(tài)后 GTM 自動(dòng)停機(jī)。
4.6 如果不進(jìn)行動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)，設(shè)備將試驗(yàn)曲線及驗(yàn)結(jié)果直接打印出來(lái). 試驗(yàn)結(jié)束；如果需要，則進(jìn)行動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)。打開(kāi)試驗(yàn)機(jī)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，點(diǎn)擊相應(yīng)控制程序按鈕，GTM試驗(yàn)機(jī)開(kāi)始自動(dòng)測(cè)定試件動(dòng)態(tài)模量，測(cè)試完畢后 GTM 自動(dòng)停機(jī)。打印試驗(yàn)結(jié)果。
4.7 測(cè)定摩擦力
4.7.1 GTM試驗(yàn)結(jié)束后，提升壓頭，卸下試模。
4.7.2 將試模固定在摩擦力測(cè)試裝置上，將測(cè)力千斤頂置于試模底面，逐漸加力，觀察測(cè)力計(jì)力值變化.記錄達(dá)到峰值的力值即為試件與試模間的摩擦力 F。
4.8 根據(jù)需要脫模后的試件可按照本規(guī)程相關(guān)試驗(yàn)方法測(cè)定試件毛體積相對(duì)密度等參數(shù)。
5 計(jì)算
5.1 按式（T 0737-1）計(jì)算不同旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)下的試件密度（體積法），取3 位小數(shù)。
＝×10³ （ T 0737-1 ）
式中： ——不同旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)下的試件密度（體積法）（g/cm³）；
m——瀝青混合料試件質(zhì)量（ g）；
h——不同旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)下的試件高度（mm）；
d——試模的直徑，為 101.6mm或152.4mm。
5.2 按式（T 0737-2）或式（T 0737-3）計(jì)算旋轉(zhuǎn)壓實(shí)指數(shù)（Gyratory Compactability In-dex，簡(jiǎn)稱GCI），取3位小數(shù)。
GCI＝ （ T 0737-2）
GCI＝ （ T 0737-3）
上述式中：GCI——旋轉(zhuǎn)壓實(shí)指數(shù). 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)30 次時(shí)的試件密度（或高度）與旋轉(zhuǎn)壓實(shí) 60次時(shí)的試件密度（或高度）的比值，無(wú)量綱；
——旋轉(zhuǎn)壓實(shí)30次時(shí)的試件密度（體積法）（g/cm³）；
——旋轉(zhuǎn)壓實(shí)60次時(shí)的試件密度（體積法）（g/cm³）；
——旋轉(zhuǎn)壓實(shí)30次時(shí)的試件高度（mm）；
——旋轉(zhuǎn)壓實(shí)60次時(shí)的試件高度（mm）。
5.3 按式（T 0737-4）計(jì)算旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定指數(shù) （Gyratory Stability Index，簡(jiǎn)稱GSI），取2位小數(shù)
GSI = （ T 0737-4）
式中：GSI——旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定指數(shù)，zui大角應(yīng)變與zui小角應(yīng)變的比值；
——旋轉(zhuǎn)壓實(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的zui大角應(yīng)變（即zui大旋轉(zhuǎn)角），可由試驗(yàn)系統(tǒng)自
動(dòng)測(cè)定或根據(jù)圖 T 0737-2不同旋轉(zhuǎn)次數(shù)下的旋轉(zhuǎn)角曲線圖中得到zui大角應(yīng)變值，取2位小數(shù)（即旋轉(zhuǎn)角曲線中zui大寬度點(diǎn)處的對(duì)應(yīng)角應(yīng)變值；圖T 0737-2中，曲線zui大寬度處的寬度為 17.0，則 ==17.0/10 = 1.70°）；
——旋轉(zhuǎn)壓實(shí)過(guò)程中zui小角應(yīng)變值（或zui小旋轉(zhuǎn)角），可由試驗(yàn)系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)定或根據(jù)圖 T 0737-2不同旋轉(zhuǎn)次數(shù)下的旋轉(zhuǎn)角曲線圖中得到zui小角應(yīng)變值，取2位小數(shù)（即旋轉(zhuǎn)角曲線中zui小寬度點(diǎn)處的角應(yīng)變值；圖T 0737-2 中，曲線zui大寬度處的寬度為 10.2，則= 10.2/10 =1.02°）。
5.4 按式（T 0737-5）計(jì)算旋轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度，取2位小數(shù)。
＝× （T 0737-5 ）
式中：——旋轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度（MPa）；
P——上滾軸的作用荷載（N）；
L——荷載 P的力臂（mm）；
N——壓頭垂直作用在試件上的荷載（N）；
A——試件的端面面積（mm²）；
h——試件高度（mm）；
a——摩擦力 F的力臂（即0.637R，R試模的半徑）（mm）；
b——荷載N的力臂（即htan）（mm）；
F——試件與試模側(cè)壁的摩擦力（N）。
5.5 按式（T 0737- 6）計(jì)算瀝青混合料抗剪強(qiáng)度因子（Gyratory Shear Factor，簡(jiǎn)稱
GSF），取 1 位小數(shù)。
GSF= （T 0737-6）
式中：GSF——瀝青混合料抗剪強(qiáng)度因子，無(wú)量綱；
——瀝青混合料所處層位中zui大剪切應(yīng)力（MPa）。
6 報(bào)告
6.1 GSI與GSF的結(jié)果處理：當(dāng)一組測(cè)定值中某個(gè)測(cè)定值與平均值之差大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時(shí)，該測(cè)定值應(yīng)予舍棄，并以其余測(cè)定值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)試件數(shù)目 n為 3、4、5、6時(shí).k值分別為 1.15、1.46、1.67、1.82。
6.2 試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)報(bào)告垂直設(shè)計(jì)強(qiáng)度、試驗(yàn)溫度、試件密度、旋轉(zhuǎn)壓實(shí)指數(shù)GCI、旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定指數(shù) GSI、zui大角應(yīng)變值、zui小角應(yīng)變值、旋轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度因子GSF等。GTM旋轉(zhuǎn)壓實(shí)剪切試驗(yàn)機(jī)T 0737一2011 瀝青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)和剪切性能試驗(yàn)（GTM方法http://www.zgjwyq.com/
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