一．概述

瀝青直接拉伸試驗(yàn)儀（以下簡(jiǎn)稱拉伸儀）是采用直接拉伸法測(cè)量瀝青破壞應(yīng)變和破壞應(yīng)力（瀝青斷裂性能）的專用儀器，適用于原樣瀝青，瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)（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(guó)標(biāo)T0629-2011（包含在JTG E20-2011中）瀝青斷裂性能試驗(yàn)，ASTM D6723-12，AASHTO T314-12（2016）（Determining the Fracture Properties of Asphalt Binder in Direct Tension (DT)）。

     主要技術(shù)參數(shù)：

載荷：500N

載荷分辨率：0.1N  精度：0.5%

行程：35mm

變形測(cè)量范圍：35mm

變形測(cè)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(zhǎng)*寬*高）

總質(zhì)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(shí)大于50分鐘。

主要功能特點(diǎn)：

●一體式機(jī)身設(shè)計(jì)，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(dú)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(shí)容納7+1組試件進(jìn)行冷卻。

●航空鋁合金試模，隨機(jī)配6組試模組件（ASTM D6723-12標(biāo)準(zhǔn)）。

●帶反饋系統(tǒng)的高細(xì)分步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)口高精度滾珠絲杠拉伸滑臺(tái)。

●優(yōu)化的單級(jí)制冷系統(tǒng)，進(jìn)口壓縮機(jī)和膨脹閥，高效低振動(dòng)。

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

●USB通訊接口以及PC版試驗(yàn)軟件（選配）（※）。

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

二．整機(jī)結(jié)構(gòu)

2.1整機(jī)結(jié)構(gòu)

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(dòng)，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(shè)計(jì)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(tái)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用了高細(xì)分DSP驅(qū)動(dòng)器，在低速模式下無振動(dòng)。軟件通過采樣行走距離構(gòu)成閉環(huán)計(jì)算，確保在任何載荷下，拉伸速度保持在1±0.01mm。

                       

                                                                        圖2.1整機(jī)結(jié)構(gòu)

                                                                 圖2.2浴槽結(jié)構(gòu)圖

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

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

11.3層中空玻璃      12.固定掛模架

2.2設(shè)備安裝

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

當(dāng)外部電壓過低時(shí)（低于200V），可能會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)不能正常啟動(dòng)，在此種情況下，請(qǐng)外接能夠自動(dòng)調(diào)壓的穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器的功率不得小于3KW。

當(dāng)給拉伸儀斷電以后，請(qǐng)確保再次啟動(dòng)的時(shí)間大于5分鐘。制冷壓縮機(jī)需要至少5分鐘平衡內(nèi)部壓力，避免啟動(dòng)過載。

正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，拉伸儀僅有輕微的振動(dòng)和風(fēng)扇噪音，如果感覺到異常的振動(dòng)和壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音，一般為制冷系統(tǒng)故障，請(qǐng)立即停機(jī)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(jī)以后，進(jìn)入如下待機(jī)界面。在待機(jī)界面下，可以查看到諸如試驗(yàn)編號(hào)，當(dāng)前試驗(yàn)速度，當(dāng)前溫度，時(shí)間等信息。在試驗(yàn)時(shí)，可以顯示當(dāng)前瞬時(shí)位移，拉力以及瞬時(shí)峰值和曲線圖。

                
                                                                  圖 3-1 待機(jī)界面

3.1 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

在試驗(yàn)界面按【試驗(yàn)參數(shù)】進(jìn)入試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界 

                                                                      圖 3-2

拉伸速度：根據(jù)試驗(yàn)規(guī)范系統(tǒng)試驗(yàn)速度設(shè)置為1.0mm/min。在放置試件時(shí)可將速度調(diào)快，放置好試件后，必須將速度設(shè)置為規(guī)范速度(1.0mm/min)。

試件長(zhǎng)度：目前試驗(yàn)只支持40mm試件試驗(yàn)。試件長(zhǎng)度不能修改。試件長(zhǎng)度由試模決定。

試驗(yàn)編號(hào)：輸入試驗(yàn)編號(hào)可區(qū)分不同的試驗(yàn)，有助于管理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

試驗(yàn)溫度：試驗(yàn)溫度可以設(shè)定0 ― -36 度，系統(tǒng)默認(rèn)-25攝氏度。

注意事項(xiàng)：無論設(shè)置溫度為多少，啟動(dòng)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(yàn)時(shí)，冷卻液高度必須超出固定掛模架25mm。

3.2 試驗(yàn)操作

每次試驗(yàn)前設(shè)定好試驗(yàn)參數(shù)，點(diǎn)擊【控溫】當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，按【啟動(dòng)試驗(yàn)】按鈕設(shè)備開始工作，當(dāng)應(yīng)變量達(dá)到試件長(zhǎng)度10%，或者當(dāng)試件拉斷試驗(yàn)自動(dòng)停止。試驗(yàn)完成后點(diǎn)擊菜單選擇【保存】，試驗(yàn)數(shù)據(jù)將會(huì)保存至內(nèi)部位置，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元位置在右下角存儲(chǔ)位置指示。在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)意外或者中止試驗(yàn)，按【停止試驗(yàn)】按鈕手動(dòng)停止試驗(yàn)操作。試驗(yàn)完成后如圖：

                  
圖3-3

3.3 數(shù)據(jù)查看，導(dǎo)出

點(diǎn)擊【菜單】——【數(shù)據(jù)管理】進(jìn)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(chǔ)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，沒有任何存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)顯示“Not Used”。在數(shù)據(jù)管理界面可以將試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過U盤導(dǎo)出。點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】進(jìn)入到數(shù)據(jù)導(dǎo)出界面，在數(shù)據(jù)導(dǎo)出頁面插入U(xiǎn)盤，界面出現(xiàn)提示信息，如圖：

                   

                                                                               圖3-5

點(diǎn)擊【導(dǎo)出到U盤】可將試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出,數(shù)據(jù)導(dǎo)出后可將U盤，在電腦上可查看U盤中試驗(yàn)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(shí)別。

3.4傳感器校準(zhǔn)

在菜單界面選擇測(cè)試校準(zhǔn)，進(jìn)入校準(zhǔn)界面如下圖

                    
圖3-6

1. 1.     拉力標(biāo)定將模擬通道0(CH0)按圖3-6數(shù)據(jù)配置。將標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)，然后將標(biāo)定點(diǎn)切到10%（按【標(biāo)定點(diǎn)】按鈕），即選擇標(biāo)定滿量程的10%進(jìn)行標(biāo)定50N點(diǎn)擊【存入標(biāo)定點(diǎn)】進(jìn)行標(biāo)定，依次遞增10%進(jìn)行標(biāo)定，直至標(biāo)定至滿量程500N。

   注意：標(biāo)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(huì)引起設(shè)置紊亂。

2.   位移標(biāo)定將千分表固定在設(shè)備上在待機(jī)界面點(diǎn)擊【啟動(dòng)試驗(yàn)】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(biāo)定界面下，當(dāng)前位移顯示的是相對(duì)位移，且不會(huì)自動(dòng)清零。每次標(biāo)定位移時(shí)，先調(diào)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(dòng)拉伸試驗(yàn)。拉伸2-3mm以后，重新進(jìn)入傳感器標(biāo)定頁面，查看當(dāng)前位移和千分表讀數(shù)的差，調(diào)節(jié)位移倍率，直至顯示的當(dāng)前位移和千分表讀數(shù)一致。

按【保存退出】完成數(shù)據(jù)標(biāo)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(guó)內(nèi)T0629-2011規(guī)范未提供試模相關(guān)的尺寸要求）試模的側(cè)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(cè)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(gè)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(zhǎng)度為40mm。

                                              圖3.4試樣尺寸圖

4.2試驗(yàn)所需的其他材料和設(shè)備

   1.烘箱：溫度為165℃的強(qiáng)制對(duì)流式烘箱。

   2.隔離劑：質(zhì)量比1:1的甘油和調(diào)和成混合物。依據(jù)D6723-12規(guī)范推薦，將隔離劑調(diào)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(jìn)行最后擦拭。

   4.溫度計(jì)：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(cè)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(jī)硅涂布紙可以用作釋放紙。但是已經(jīng)確定，有機(jī)硅涂層降低了某些瀝青粘合劑的破壞性能。當(dāng)釋放紙上不存在足夠的硅氧烷涂層時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)這些問題。

試驗(yàn)輔助用品并不在本儀器的標(biāo)準(zhǔn)配置范圍內(nèi)，用戶需要自己準(zhǔn)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(yàn)步驟

    5.1準(zhǔn)備工作

     5.1.1按照J(rèn)TG E20-2011的T0602規(guī)程準(zhǔn)備試樣。將冷浴槽設(shè)定在要求的試驗(yàn)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(duì)于改性瀝青或者老化之后的瀝青，應(yīng)保證澆注時(shí)的流動(dòng)度，且加熱溫度不宜超過165℃。加熱時(shí)間盡量短，為保證溫度均勻，可以慢慢攪拌，避免攪拌時(shí)氣泡裹進(jìn)瀝青中。

     5.1.2使用隔離劑涂滿試模的兩個(gè)內(nèi)側(cè)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(yù)先裁好的隔離紙放置試模的底板上，將側(cè)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(shí)底模，兩個(gè)側(cè)模，兩個(gè)端模構(gòu)成一個(gè)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(tái)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(dòng)到另一端，一次連續(xù)的澆注成型。熱瀝青的表面應(yīng)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(yán)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(jié)不會(huì)被破壞。以一致的方式修剪試樣。沿著模具的長(zhǎng)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(gè)側(cè)板放入冷卻槽或空氣室中，并使它們冷卻至試驗(yàn)溫度。這些側(cè)板將被用作將試樣轉(zhuǎn)移到測(cè)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(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。

   請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱讀ASTM D6723-12規(guī)范，嚴(yán)格按照規(guī)范要求的步驟進(jìn)行脫模操作。

5.2試驗(yàn)步驟

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

5.2.2將試件放入恒溫冷浴中養(yǎng)護(hù)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(dòng)，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(diào)節(jié)試件，使試件受力為0。

5.2.4設(shè)定拉伸速率為1mm/min。

5.2.5啟動(dòng)試驗(yàn)，直至試件斷裂或者應(yīng)變超過10%（4mm）時(shí)，試驗(yàn)自動(dòng)停止。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)峰值負(fù)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(yàn)數(shù)據(jù)。

5.2.7重復(fù)以上步驟，直至完成另外5組試樣的試驗(yàn)。

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(jié)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(dāng)力值達(dá)到2±0.3N時(shí)，拉伸儀自動(dòng)記錄變形量和載荷的零點(diǎn)值。在試驗(yàn)過程中，無需手動(dòng)清除零點(diǎn)。

六．裝箱清單