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四点弯曲疲劳试验

四点弯曲疲劳试验是目前使用范围广的疲劳试验方法，美国、欧盟和中国都将此方法列为预测混合料疲劳寿命的标准试验方法。同时，该方法也是测试沥青混合料水平弯拉劲度模量的主要测试方法，可以在路面设计时开展此试验，获取设计参数。

标准

• JTG E20 T0739疲劳寿命试验

• AASHTO T321

• ASTM D7460

• EN 12697-24D

• EN 12697-26D弯拉劲度模量试验

JTG E20 T0739 试验标准

试件样式

试验仪器

CONTROLS & IPC独立式伺服气动四点疲劳试验机

预测混合料疲劳寿命，测试沥青混合料水平弯拉劲度模量。

使用方案

• 方案1：独立式伺服气动小梁四点疲劳试验系统＋UTM温控箱

  这种方案优点是性价比高，缺点在于疲劳试验的周期较长，按照10Hz频率计算，每小时加载36,000个周期，而一次疲劳试验可能需要几十万甚至几百次个周期，在此期间环境箱无法用于其他用途。

• 方案2：独立式伺服气动小梁四点疲劳试验系统＋独立温控箱

  这种系统使用空气动力提供垂直荷载，使用独立的温控箱和控制器进行试验。这种方案比方案1价格高，但不会影响UTM系统进行其他试验。

• 方案3：四点疲劳试验夹具＋UTM系统加载

  鉴于气动系统的加载通常只有5kN，对于很多刚度很大的材料来说，无法到目标的变形量，因此，我们可以使用液压系统提供垂直荷载到目标变形量，这种系统最大可以容纳200mm宽度，100-160mm高度，790mm高度的试件试验。（波兰用户从事刚性路面研究喜欢从事这种试验）

试验步骤

• 试件养生：试件直接放入环境箱内进行养生，应在试验温度±0.5℃条件下养生4h以上。

• 将养生好的试件放入四点疲劳试验机并固定。

• 选择合适的试验参数，如试件编号、目标拉应变、加载频率及试验终止标准等。

• 在目标试验应变水平下预加载50个循环，计算第50个加载循环的试件劲度模量为初始的劲度模量。

• 开始试验。当试件达到疲劳试验终止条件时，自动停止加载。

试验报告

同一种沥青混合料，在相同试验条件下应至少进行3次平行试验。平行试验结果按试验数据的离散程度应进行弃差处理，弃差标推为:当一组试件的测定值中某个测定值与平均值之差大于标准差的k倍时，该次试验数据应予以舍弃，同时应保证每组试验的有效试件不少于3根。有效试件数为n时的k值见表。

报告应包括：

混合料类型、集料公称最大粒径、沥青含量、集料来源、沥青品种、沥青混合料板块试件的制作日期、从路面切割试件的日期、空隙率等相关信息。

试验条件参数，包括加载模式、目标拉应变、试验温度、频率、失效条件等。