实验室手动压力机在模压砂沥青砂浆 (SAM) 中的主要功能是施加一个受控的、恒定的机械载荷——具体为 90.8 kgf——以确保均匀压实。与简单的静态压制不同,这种方法将压实能量均匀地分布在圆柱形试样的顶部和底部之间。这种精确的力施加是保证准确测试所需的结构一致性的唯一方法。
通过消除密度梯度,手动压力机将可变的原材料转化为科学上有效的样品。它确保了高重复性和精确的微观结构参数,例如孔隙率和粘结剂膜厚度,这些对于可靠的数据分析至关重要。
实现结构均匀性
平衡压实能量
手动压力机旨在解决密度不均的问题。它确保压实能量均匀分布在整个试样上,平衡施加到顶部和底部表面的力。
分阶段加载的作用
为了实现这种均匀性,压力机不仅仅是挤压材料;它施加恒定的、分阶段的载荷。对于 SAM 试样,使用 90.8 kgf 的特定载荷来稳定骨料和粘结剂,形成稳定的结构,而不会压碎组件。
消除密度梯度
没有这种受控压力,试样通常会出现内部密度梯度,一端比另一端更密实。手动压力机确保材料在整个试样中达到一致的密度,这对于试样真正代表材料的潜在性能至关重要。
微观结构完整性的重要性
控制孔隙率
机械压实过程直接影响砂浆内气穴的体积。通过使用手动压力机,研究人员可以精确地复制特定的孔隙率,这是决定沥青耐久性和渗透性的关键参数。
标准化粘结剂膜厚度
压力机确保沥青粘结剂均匀地涂覆砂颗粒。这种一致性产生了代表性的粘结剂膜厚度,从而能够准确评估粘结剂在应力下如何将骨料粘合在一起。
卓越的可重复性
与传统的静态压制方法相比,手动压力机提供了显著更高的可重复性。这确保了测试结果的差异是由于材料本身的性质造成的,而不是样品制造过程中不一致造成的。
理解权衡
手动操作变量
虽然压力机提供了控制,但“手动”方面依赖于操作员。一致地应用分阶段加载协议至关重要;操作员在时间或力施加上的偏差仍然会影响最终密度。
吞吐量限制
手动压力机通常比全自动液压系统慢。虽然它们在制造单个高质量研究试样方面提供了出色的精度,但如果目标是大批量生产控制,它们可能会成为瓶颈。
根据您的目标做出正确的选择
为了最大化您的 SAM 测试价值,请根据您的具体数据要求调整您的设备使用:
- 如果您的主要重点是微观结构分析:优先考虑分阶段加载能力,以确保精确控制孔隙率和膜厚度。
- 如果您的主要重点是数据可靠性:严格遵守 90.8 kgf 加载标准,以消除密度梯度并确保批次之间的高重复性。
模压过程的一致性是产生可信材料数据最最重要的因素。
总结表:
| 特征 | 对 SAM 试样模压的好处 |
|---|---|
| 受控载荷 (90.8 kgf) | 确保均匀压实并消除密度梯度。 |
| 分阶段加载 | 在顶部和底部表面之间均匀分布能量。 |
| 微观结构控制 | 精确复制孔隙率和粘结剂膜厚度。 |
| 高可重复性 | 最大限度地减少样品之间的差异,以获得有效的研究数据。 |
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参考文献
- Lilian Ribeiro de Rezende. Laboratory and statistical evaluation of the microstructural characteristics of Sand Asphalt Mortar. DOI: 10.58922/transportes.v32i3.3014
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .