SH/T 0775-2005 沥青弯曲蠕变劲度测定法（BBR 法）
适用于以弯曲梁流变仪测量沥青的弯曲蠕变劲度、柔量和 m 值。
证据说明：本页内容依据起源标物库内该标准原文整理（标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕），个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
适用于以弯曲梁流变仪测量沥青的弯曲蠕变劲度、柔量和 m 值。所测弯曲蠕变劲度范围 20 MPa～10³ MPa（原文为“20MPa~10°MPa”，〔待核〕（〔原文不清〕）），弯曲蠕变柔量范围 50 nPa⁻¹～10⁻³ nPa⁻¹（原文为“50nPa-~ 10-3nPa'”，〔待核〕（〔原文不清〕））。 被测量材料：未老化的沥青，或按 GB/T 5304、SH/T 0736、SH/T 0774—2005 得到的老化沥青。 试验设备应可在 −36 ℃～0 ℃ 温度范围对样品进行检验。 1.2 若试件形变大于 4 mm 或小于 0.08 mm，试验结果无效。 1.3 本标准未涉及有关使用的安全规定，标准使用者有责任在使用前制定合适的安全应用规程。 不适用：现有资料未提供明确“不适用”条款；仅 4.1 指出设备仅在加压模式下操作，弯曲梁流变仪不能测量试件恢复数据。
方法原理
用弯曲梁流变仪测定棱柱体沥青简支梁试件经受恒定负载时试件中点产生的形变；设备仅在加压模式下操作，不能测量试件恢复数据。 4.2 向控温液体浴中的棱柱体试件施加 240 s 期间的恒定负载；系统自动监控试验负载（980 mN±50 mN）、试件中点形变及时间。 4.3 试件中点最大应力由试件尺寸、跨度和加载时间为 8.0 s、15.0 s、30.0 s、60.0 s、120.0 s、240.0 s 时的负载计算得到；最大弯曲应变由试件尺寸和相应加载时间的形变计算得到；最大弯曲应力除以最大弯曲应变得到规定加载时间下的劲度。 5.2 试验得到的弯曲蠕变劲度或弯曲蠕变柔量可用来描述在试验温度下沥青在线性粘弹性区的低温应力—应变—时间关系。 5.3 沥青路面的低温收缩性能与沥青混合料中所含沥青的弯曲蠕变劲度和 m 值有关。
主要仪器
弯曲梁流变仪组成：（1）带试件支架的加载框；（2）将试件维持在试验温度下并提供浮力以抵消试件重力的控温液体浴；（3）计算机控制的数据采集系统；（4）试件模具；（5）检验和校正系统的梁。 7.2 加载框：由样品支架、加载轴、测力传感器、加载调零元件、加载元件和形变传感器组成的框架；设备原理见图 1。 7.3 加载系统：向试件施加 35 mN±10 mN 初始接触负载，并将试验负载（980 mN±50 mN）维持在 10 mN 以内。 7.3.1 加载系统要求：试验负载升压时间不应少于 0.5 s；升压时间指接触负载从 35 mN±10 mN 增加到 980 mN±50 mN 所需时间；系统在 0.5 s～5 s 内使负载跳变到 980 mN±50 mN，试验负载应在平均试验负载的±50 mN 以内，而后在平均试验负载的±10 mN 以内；加载模式见图 2。 7.3.2 加载轴：与测力传感器相连并与测力传感器位于一条直线上，其所连形变传感器带有半径 6.3 mm±0.3 mm 球形头。 7.3.3 测力传感器：用于测量初始接触负载和试验负载；最小容量应不少于 2.00 N，分辨能力至少为 2.5 mN，安装位置与加载轴在一条线上且在控温浴液面以上。 7.3.4 线性差动位移传感器（LVDT）：适合测量试件形变，线性范围至少 6 mm，具有 2.5 μm 的变形分辨能力；安装于加载轴上并与加载轴处于同一轴线上。 7.3.5 样品支架：接触半径 3.0 mm±0.3 mm，两个不锈钢或其他防腐金属支架，间隔距离 102 mm±1.0 mm，精确到 +0.3 μm 以内（原文“+0.3tim”，〔待核〕（〔原文不清〕））；测量得到的支架间距用于附录 A 计算；支架尺寸应保证整个试验过程中试件与支架活动半径相切，见图 3。 7.3.5.1 与试件接触的试件支架宽度为 9.50 mm±0.25 mm，见图 3。 7.3.5.2 每个支架背后有一个直径 2 mm～4 mm 的垂直准线针，用来校直支架上的试件；从每个支架中间到准线针前面应为 6.75 mm±0.25 mm，见图 3。 7.4 温度传感器：校准的温度传感器，测量范围 −36 ℃～0 ℃，精确到 0.1 ℃，安装在距试件几何中心 50 mm 以内。注：用正确校正的铂电阻温度计（PRT）或热敏电阻测量温度，校正可按 11.5 进行。 7.5 控温液体浴：在 −36 ℃～0 ℃ 范围能将其容器内各点温度维持在试验温度的 0.1 ℃ 范围内；将试件放入控温浴中时可能引起温度波动±0.2 ℃，允许恒温调节过程中浴温波动±0.2 ℃。 7.5.1 液体浴搅拌器：通过搅拌维持所需温度均一性，搅拌强度下产生的液体流和机械噪音不应对试验灵敏度有影响。 7.6 数据采集和控制元件：分辨能力为最小负载 2.5 mN、最小形变 2.5 μm、最小浴液温度变化 0.1 ℃；接触负载转换到试验负载时，数据采集系统及时感受该点，此时间作为试验负载和形变信号的零负载时间，作为零时间参考点，记录随后 8.0 s、15.0 s、30.0 s、60.0 s、120.0 s 和 240.0 s 的负载和形变。 7.7 试件模具：内尺寸长 127 mm±5 mm、宽 6.35 mm±0.05 mm、深 12.70 mm±0.05 mm；材料为铝或不锈钢（图 4），或为硅橡胶（图 5、图 6）。 7.7.1 用千分尺测量每个模具两端端件（图 4 中金属端件③）的厚度，两端件厚度差不大于 0.05 mm。注：试件厚度小误差可能对模量计算产生大误差，因模量是厚度（h）的函数，误差可达三次方（附录 C 公式 C.1.3）。 7.8 检查和校正步骤：按下列步骤检查和校正 BBR。 7.8.1 测量柔量和校正测力传感器所需不锈钢厚梁：长 127 mm±5 mm、宽 12.7 mm±0.3 mm、厚 6.4 mm±0.3 mm；按 13.2 用这些梁测量试件厚度时，梁厚度要准确测量到 0.01 mm，此数据用于 13.2.3.1 公式计算试件厚度。 7.8.2 检查整个系统的不锈钢薄梁：长 127 mm±5 mm、宽 12.7 mm±0.1 mm、厚 1.0 mm～1.6 mm；是 BBR 生产商报告弹性模量时必须报告的三个重要数据；生产商将测量和报告梁的厚度准确到 0.01 mm、宽度准确到 0.05 mm；在整个试验系统检查阶段（见 11.3）以梁的尺寸计算梁的模量。 7.8.3 标准砝码：用标准砝码进行下列项目的检查和校正。 7.8.3.1 测力传感器的检查：用总重量为 100 g±0.2 g 的一个或多个砝码、两个质量为 2.0 g±0.2 g 的砝码（11.3）检查测力传感器校正后的准确性。 7.8.3.2 测力传感器的校正：使用质量已知并精确到 0.2 g 的四个砝码，其质量在传感器测力范围内均匀变化，见附录 B 的 B.1.2。 7.8.3.3 整个系统的检查：两个或更多砝码，每个砝码质量已知并准确到 0.2 g，用于进行生产商规定的整个系统检查（见 11.4）。 7.8.3.4 砝码的精确度：至少每三年对 7.8.3 中的砝码进行一次准确度检查。 7.8.4 专用量规：厚度准确测量到±5 μm 的分级量规，用于校正位移传感器和检查位移传感器校正效果（典型设计见图 7）。 7.9 校核用的标准温度计：有合适范围、有 0 ℃ 温度点、分度值为 0.1 ℃ 的部分浸入式玻璃液体温度计，用于检查温度传感器；这些温度计至少每年校正一次。
试剂与标准物质
金属模具的塑料片：厚度 0.08 mm～0.15 mm 干净塑料片，用作三个长金属模具部分内表面的衬里，不会因热沥青作用而变形（如不影响脱模，也可不用塑料片）。 8.2 硅橡胶模具衬板：衬在硅橡胶模具和玻璃板之间，热沥青不会使其变形，有足够刚度以免试件冷却时因沥青收缩从玻璃上移动；橡胶板厚度 10 mm±0.5 mm，邵尔 A 硬度为 60。 8.3 石油基润滑脂：用于将塑料板粘贴到三个长金属模具部分的内表面；也可用非硅酮类产品。 8.4 丙三醇-滑石粉混合物：用作金属模具垂直内端面上的隔离剂；可用 20% 化学纯丙三醇和 80% 医用滑石粉或瓷土。 8.5 冷浴液体：不被沥青吸附，也不影响测试沥青性质的溶液；透明干净，试验温度下密度不能超过 1.05 g/cm³。 8.5.1 合适浴液包括乙醇、甲醇、稳定的异丙醇、丙三醇-甲醇-水混合液（例如 60% 丙三醇、15% 甲醇、25% 水）；也可使用其他试剂，但不能使用硅酮或含硅酮类的混合物。 9.2 醇类及其混合溶液易燃、有毒，应将控温浴放在通风且远离火源处，避免吸入醇蒸气或皮肤接触浴液。 9.3 试验规定低温下，浴液与皮肤接触会产生冻疮。
关键条件
试验温度范围：−36 ℃～0 ℃（1.1、7.5）。 13.1 注 1：−36 ℃～0 ℃ 范围内，以 6 ℃ 的梯度从目标温度或目标温度范围的中间值增加或降低温度。 接触负载：35 mN±10 mN（3.2.1、7.3、13.6、13.7）。 试验负载：980 mN±50 mN（3.2.6、7.3、13.8.3）。 试验负载施加时间：240 s（4.2、13.8.3）。 就位负载：980 mN±50 mN，施加时间 1 s±0.1 s（13.8.1）。 恢复时间：将负载减少到 35 mN±10 mN 接触负载，让试件恢复 20 s±0.1 s（13.8.2）。 试件在试验温度±0.1 ℃ 浴液中保持 60 min±5 min 后施加就位负载（13.1）。 数据记录时间点：8.0 s、15.0 s、30.0 s、60.0 s、120.0 s、240.0 s（4.3、7.6、15.2）。 13.8.3 计算机从 0.5 s 起以 0.5 s 时间间隔自动记录负载值并计算记录负载平均值；加载后最初 0.5 s 和 5 s 内试验负载应保持在平均试验负载的±50 mN 以内，其余时间保持在平均负载的±10 mN 以内。 13.5 试验期间浴液应保持在试验温度±0.1 ℃，否则放弃试验。
计算与结果
A.2 根据试件尺寸、测得负载和形变，用下式计算施加负载时间为 8.0 s、15.0 s、30.0 s、60.0 s、120.0 s 和 240.0 s 时被测试件的劲度： Sₘ(t) = PL³ / (4bh²δ(t))（3） 式中：Sₘ(t) 为在时间 t 的实测弯曲蠕变劲度，MPa；P 为测得负载，mN；L 为支架距离，mm；b 为试件宽度，mm；h 为试件高度，mm；δ(t) 为在时间 t 的试件形变。 A.2.1 不要用施加负载 8 s 前的负载值和形变计算劲度，由于施加动态负载和施加负载升起时间的影响，施加负载后立即得到的蠕变试验数据不可靠。 A.3.1 在劲度值对数和施加负载时间对数之间用二维坐标通过下列计算绘图（原文公式含 〔原文不清〕，系数与求和项〔待核〕（〔原文不清〕））： A = [S_y(S_x2S_x4 − S_x3²) + S_xy(S_x2S_x3 − S_x1S_x4) + S_xy2(S_x1S_x3 − S_x2²)] / D B = [S_y(S_x1S_x4 − S_x2S_x3) + S_xy(S_x1S_x2 − S_x3) + S_xy2(S_x2² − S_x1S_x3)] / D（原文含 〔原文不清〕，〔待核〕（〔原文不清〕）） C = [S_y(S_x1S_x3 − S_x2²) + S_xy(S_x1S_x2 − S_x3) + S_xy2(S_x2² − S_x1S_x3)] / D（原文含 〔原文不清〕，〔待核〕（〔原文不清〕）） D = 6(S_x2S_x4 − S_x3²) + S_x1(S_x2S_x3 − S_x1S_x4) + S_x2(S_x1S_x3 − S_x2²)（原文含 〔原文不清〕，〔待核〕（〔原文不清〕）） 在施加负载时间为 8.0 s、15.0 s、30.0 s、60.0 s、120.0 s 和 240.0 s 时： S_y = log Sₘ(8) + log Sₘ(15) + … + log Sₘ(240) S_x1 = log(8) + log(15) + … + log(240) S_x2 = [log(8)]² + [log(15)]² + … + [log(240)]² S_x3 = [log(8)]³ + [log(15)]³ + … + [log(240)]³ S_x4 = [log(8)]⁴ + [log(15)]⁴ + … + [log(240)]⁴ S_xy = [log Sₘ(8)][log(8)] + [log Sₘ(15)][log(15)] + … + [log Sₘ(240)][log(240)] S_xy2 = [log Sₘ(8)][log(8)]² + [log Sₘ(15)][log(15)]² + … + [log Sₘ(240)][log(240)]²（原文两处 S_xy2 表达式相同，〔待核〕（〔原文不清〕）） A.3.2 通过下列二次式计算劲度的变异分数：R = [6AS_y + 6BS_xy + 6CS_xy2 − 8S_y² − S_y2]（原文公式含 〔原文不清〕，〔待核〕（〔原文不清〕））。式中：S_y2 = [log S(8)]² + [log S(15)]² + … + [log S(240)]²（原文为 S_yz，〔待核〕（〔原文不清〕））。 A.4 用下式计算加载时间为 8.0 s、15.0 s、30.0 s、60.0 s、120.0 s 和 240.0 s 时的劲度值： log Sₘ(t) = A + B[log(t)] + C[log(t)]²（4） 式中：A、B 和 C 为 A.3.1 中确定的回归系数；t 为施加负载的时间。 A.4.1 计算的劲度和测得的劲度相差应在 2% 以内，否则试验结果不可 > 抽取方式：〔原文不清〕（Vision） ｜ 正文长度 18932 字符 ｜ 质量标记：OK > **核验提示**：本卡由原文自动整理，数字疑点已标「〔待核〕」，正式引用前请对照原页复核。
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核验说明
〔待核〕和〔原文不清〕标明仍需核对标准原文的具体位置，并不表示已经核实。请勿将这些数值或步骤直接用于作业依据。