一．概述

瀝青直接拉伸試驗儀（以下簡稱拉伸儀）是采用直接拉伸法測量瀝青破壞應變和破壞應力（瀝青斷裂性能）的專用儀器，適用于原樣瀝青，瀝青旋轉薄膜烘箱試驗（RTFOT）和瀝青壓力老化容器（PAV）老化后的瀝青材料。本儀器符合國標T0629-2011（包含在JTG E20-2011中）瀝青斷裂性能試驗，ASTM D6723-12，AASHTO T314-12（2016）（Determining the Fracture Properties of Asphalt Binder in Direct Tension (DT)）。

     主要技術參數(shù)：

載荷：500N

載荷分辨率：0.1N  精度：0.5%

行程：35mm

變形測量范圍：35mm

變形測量分辨率：0.001mm  精度：0.1%

拉伸速度：0.01~10mm/min

控溫范圍：6~-36℃

溫度精度：0.1℃

使用環(huán)境：0-30℃（※）

外形尺寸：1030*755*505mm（長*寬*高）

總質量：120Kg

※注意：在室溫30℃條件下，制冷到-25℃,需要約30分鐘；制冷到-36℃，需時大于50分鐘。

主要功能特點：

●一體式機身設計，雙層發(fā)泡不銹鋼內(nèi)膽。

●冷浴槽內(nèi)置散光型防水照明燈。

●可獨立取下的大尺寸透明上蓋，3層中空玻璃發(fā)泡。

●帶有攪拌器的大容量不銹鋼冷浴槽，可同時容納7+1組試件進行冷卻。

●航空鋁合金試模，隨機配6組試模組件（ASTM D6723-12標準）。

●帶反饋系統(tǒng)的高細分步進電機控制系統(tǒng)，進口高精度滾珠絲杠拉伸滑臺。

●優(yōu)化的單級制冷系統(tǒng)，進口壓縮機和膨脹閥，高效低振動。

●7寸觸摸屏操作，高精度溫控系統(tǒng)，試驗數(shù)據(jù)和曲線圖顯示，USB數(shù)據(jù)導出。

●USB通訊接口以及PC版試驗軟件（選配）（※）。

※注意：選配功能需要在產(chǎn)品訂貨時預定，產(chǎn)品一旦發(fā)貨，不提供后期加裝配置的服務。

二．整機結構

2.1整機結構

拉伸儀冷浴槽采用了雙層不銹鋼發(fā)泡內(nèi)膽，外層為靜電噴涂外殼，為了降低震動，底座采用了整體厚鋼板。拉伸組件外置，通過低阻力直線軸承連接槽內(nèi)的掛模架。經(jīng)過專門設計的掛模架，在滿載情況下，變形量小于0.01mm。拉伸組件采用了高精度滾珠絲杠滑臺，采用步進電機驅動。驅動系統(tǒng)使用了高細分DSP驅動器，在低速模式下無振動。軟件通過采樣行走距離構成閉環(huán)計算，確保在任何載荷下，拉伸速度保持在1±0.01mm。

                       

                                                                        圖2.1整機結構

                                                                 圖2.2浴槽結構圖

1.冷浴槽上蓋     2.攪拌電機       3.加熱管       4.溫度傳感器     5.制冷蒸發(fā)器

6.養(yǎng)護中的試件       7.試件      8掛模銷子     9.活動掛模架    10.拉伸組件

11.3層中空玻璃      12.固定掛模架

2.2設備安裝

拉伸儀需要使用1mm2將機身外殼可靠接地。放置在水平的上，并確保6個橡膠底腳均能受力著地。請保持拉伸儀左右兩側有至少50cm的開放空間，以保證制冷系統(tǒng)由足夠的對流散熱空間。

當外部電壓過低時（低于200V），可能會導致壓縮機不能正常啟動，在此種情況下，請外接能夠自動調壓的穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器的功率不得小于3KW。

當給拉伸儀斷電以后，請確保再次啟動的時間大于5分鐘。制冷壓縮機需要至少5分鐘平衡內(nèi)部壓力，避免啟動過載。

正常運轉時，拉伸儀僅有輕微的振動和風扇噪音，如果感覺到異常的振動和壓縮機運轉噪音，一般為制冷系統(tǒng)故障，請立即停機并聯(lián)系我司售后人員。

三．儀器操作

本儀器所有的操作*由觸摸屏完成。開機以后，進入如下待機界面。在待機界面下，可以查看到諸如試驗編號，當前試驗速度，當前溫度，時間等信息。在試驗時，可以顯示當前瞬時位移，拉力以及瞬時峰值和曲線圖。

                
                                                                  圖 3-1 待機界面

3.1 試驗參數(shù)設置

在試驗界面按【試驗參數(shù)】進入試驗參數(shù)設置界 

                                                                      圖 3-2

拉伸速度：根據(jù)試驗規(guī)范系統(tǒng)試驗速度設置為1.0mm/min。在放置試件時可將速度調快，放置好試件后，必須將速度設置為規(guī)范速度(1.0mm/min)。

試件長度：目前試驗只支持40mm試件試驗。試件長度不能修改。試件長度由試模決定。

試驗編號：輸入試驗編號可區(qū)分不同的試驗，有助于管理實驗數(shù)據(jù)。

試驗溫度：試驗溫度可以設定0 ― -36 度，系統(tǒng)默認-25攝氏度。

注意事項：無論設置溫度為多少，啟動控溫之前，必須確保冷卻槽內(nèi)液面高度不低于100mm。正式試驗時，冷卻液高度必須超出固定掛模架25mm。

3.2 試驗操作

每次試驗前設定好試驗參數(shù)，點擊【控溫】當溫度達到設定溫度后，按【啟動試驗】按鈕設備開始工作，當應變量達到試件長度10%，或者當試件拉斷試驗自動停止。試驗完成后點擊菜單選擇【保存】，試驗數(shù)據(jù)將會保存至內(nèi)部位置，數(shù)據(jù)存儲單元位置在右下角存儲位置指示。在試驗過程中出現(xiàn)意外或者中止試驗，按【停止試驗】按鈕手動停止試驗操作。試驗完成后如圖：

                  
圖3-3

3.3 數(shù)據(jù)查看，導出

點擊【菜單】——【數(shù)據(jù)管理】進到歷史數(shù)據(jù)界面，如圖

                   
圖3-4

數(shù)據(jù)管理界面顯示已經(jīng)存儲的試驗數(shù)據(jù)，沒有任何存儲的數(shù)據(jù)顯示“Not Used”。在數(shù)據(jù)管理界面可以將試驗數(shù)據(jù)通過U盤導出。點擊【數(shù)據(jù)導出】進入到數(shù)據(jù)導出界面，在數(shù)據(jù)導出頁面插入U盤，界面出現(xiàn)提示信息，如圖：

                   

                                                                               圖3-5

點擊【導出到U盤】可將試驗數(shù)據(jù)導出,數(shù)據(jù)導出后可將U盤，在電腦上可查看U盤中試驗數(shù)據(jù)。注意：某些品牌的U盤可能存在兼容性問題，表現(xiàn)為U盤插入以后不能正確識別。

3.4傳感器校準

在菜單界面選擇測試校準，進入校準界面如下圖

                    
圖3-6

1. 1.     拉力標定將模擬通道0(CH0)按圖3-6數(shù)據(jù)配置。將標準源與傳感器相連，在傳感器沒有任何外力的情況下存入0%點，然后將標定點切到10%（按【標定點】按鈕），即選擇標定滿量程的10%進行標定50N點擊【存入標定點】進行標定，依次遞增10%進行標定，直至標定至滿量程500N。

   注意：標定界面的其他按鈕（例如量程，小數(shù)位數(shù)，顯示單位，極性等）不要操作，否則會引起設置紊亂。

2.   位移標定將千分表固定在設備上在待機界面點擊【啟動試驗】查看位移數(shù)據(jù)是否與千分表讀數(shù)一致，如果不一致可按【-】、【+】按鈕修正位移數(shù)據(jù)倍率。注意：在標定界面下，當前位移顯示的是相對位移，且不會自動清零。每次標定位移時，先調節(jié)好千分表，并試千分表與拉伸組件接觸良好，并處于行程范圍內(nèi)。然后將將拉伸儀重啟，按下千分表的清零鍵，啟動拉伸試驗。拉伸2-3mm以后，重新進入傳感器標定頁面，查看當前位移和千分表讀數(shù)的差，調節(jié)位移倍率，直至顯示的當前位移和千分表讀數(shù)一致。

按【保存退出】完成數(shù)據(jù)標定。

四．試模以及配件

4.1試模規(guī)格尺寸

   拉伸儀使用的試模，依據(jù)ASTM D6723-12規(guī)范制成。（國內(nèi)T0629-2011規(guī)范未提供試模相關的尺寸要求）試模的側模，底模由鋁合金制成，端模由酚醛樹脂（G-10）制成。端模中內(nèi)套304不銹鋼套環(huán)。按照此試模制備的試件，有效尺寸為40mm，厚度6mm。

                                                      圖3.1 試模組件

    1,2   半側模（T6061鋁合金）     3,4端模（G-10）   5底模（T6061鋁合金）

                                                 圖3.2試模尺寸圖

                                                  圖3.3 試樣圖

     圖中紅色的部分為酚醛樹脂端模，孔中套一個不銹鋼環(huán)，依靠不銹鋼環(huán)與掛模銷子接觸施力?；疑糠譃闈沧⑼瓿傻臑r青，長度為40mm。

                                              圖3.4試樣尺寸圖

4.2試驗所需的其他材料和設備

   1.烘箱：溫度為165℃的強制對流式烘箱。

   2.隔離劑：質量比1:1的甘油和調和成混合物。依據(jù)D6723-12規(guī)范推薦，將隔離劑調制到類似花生醬的稠度屬于。

   3.溶劑：石油醚或庚烷等無溶解性和無腐蝕性溶劑。包括但不限于，D-，礦物酒精，或脫脂噴霧清潔劑均可配制用于清潔瀝青模具，端片。在清洗的最后，使用丙酮浸泡布或紙巾進行最后擦拭。

   4.溫度計：分度值0.1℃（0~-50℃）。

   5.冷卻液：溶液或者42%的乙酸鉀粉末和58%蒸餾水混合液。

   6.隔離紙：依據(jù)D6723-12規(guī)范，在兩側涂覆至少0.3μm TFE氟碳的TFE氟碳涂布紙適合用作釋放紙。有機硅涂布紙可以用作釋放紙。但是已經(jīng)確定，有機硅涂層降低了某些瀝青粘合劑的破壞性能。當釋放紙上不存在足夠的硅氧烷涂層時，通常會出現(xiàn)這些問題。

試驗輔助用品并不在本儀器的標準配置范圍內(nèi)，用戶需要自己準備以上物品。

注意：不可以使用任何酒精代替冷卻液。已被證明酒精能降低瀝青的失效特性。

五．試驗步驟

    5.1準備工作

     5.1.1按照JTG E20-2011的T0602規(guī)程準備試樣。將冷浴槽設定在要求的試驗溫度并穩(wěn)定到±0.1℃范圍內(nèi)，將瀝青樣品加熱直至呈容易澆注的狀態(tài)（加熱溫度不要超過135℃）。對于改性瀝青或者老化之后的瀝青，應保證澆注時的流動度，且加熱溫度不宜超過165℃。加熱時間盡量短，為保證溫度均勻，可以慢慢攪拌，避免攪拌時氣泡裹進瀝青中。

     5.1.2使用隔離劑涂滿試模的兩個內(nèi)側模板，使試模表面均勻分布一層薄薄的隔離劑，試模表面無暴露部分。將一張預先裁好的隔離紙放置試模的底板上，將側模放置在隔離紙上，然后將G-10酚醛樹脂端模放在試模的兩端，此時底模，兩個側模，兩個端模構成一個完整的試模組件。將試模組件放置在平整的瓷磚上，然后整體移入烘箱中，在163℃下保溫30分鐘。

5.1.3從烘箱中取出瓷磚和試模組件，置于平臺上，將加熱攪拌好的瀝青澆注在試模上，注意必須遵循從一端移動到另一端，一次連續(xù)的澆注成型。熱瀝青的表面應稍微高出試模表面，以便于冷卻后整形。

5.1.4將試模在室溫下冷卻60分鐘（注意：嚴格遵循步驟，不可驟冷。），用熱刮刀刮平試模頂部多余的瀝青。在修整作業(yè)中要小心，使瀝青不被從模具拉開，并且端片與瀝青之間的粘結不會被破壞。以一致的方式修剪試樣。沿著模具的長軸拉熱刀與模具表面齊平，以除去多余的瀝青。修整后，從端部的孔或槽中取出所有碎屑或外來瀝青。試件在室溫下靜置10-15分鐘。

注意：在脫模之前，將未使用的試模的兩個側板放入冷卻槽或空氣室中，并使它們冷卻至試驗溫度。這些側板將被用作將試樣轉移到測試槽或室中的保持器。

5.1.5將試模整體放入0℃的冰箱或者冷浴中冷卻5分鐘，待試件變硬后脫模。注意，在脫模過程中，不得扭曲或者彎曲試件，否則會影響試驗結果。

   請詳細閱讀ASTM D6723-12規(guī)范，嚴格按照規(guī)范要求的步驟進行脫模操作。

5.2試驗步驟

5.2.1在浴槽放入冷卻液，設定冷浴槽至試驗溫度并恒溫。液面高度以超出固定掛模架25mm為準。

5.2.2將試件放入恒溫冷浴中養(yǎng)護60±5℃分鐘，然后將試件安放到拉伸組件的銷子上。通過操作拉伸組件的左右移動，使位置停止在正好能放下試件（試件必須放置水平）。

5.2.3檢查顯示屏，力值顯示不要超過0.1N,否則調節(jié)試件，使試件受力為0。

5.2.4設定拉伸速率為1mm/min。

5.2.5啟動試驗，直至試件斷裂或者應變超過10%（4mm）時，試驗自動停止。根據(jù)經(jīng)驗峰值負荷通常在10-250N之間。

5.2.6按照規(guī)范要求的方法記錄并處理試驗數(shù)據(jù)。

5.2.7重復以上步驟，直至完成另外5組試樣的試驗。

5.2.8清洗試模。將塑料端模放入溶劑中清洗，并用柔軟的不擦干凈，再用肥皂液或洗滌劑去除黏結面的溶劑留下的油膜。參看前面的章節(jié)4.2，溶劑。

注意：按照ASTM規(guī)范要求，當力值達到2±0.3N時，拉伸儀自動記錄變形量和載荷的零點值。在試驗過程中，無需手動清除零點。

六．裝箱清單