T0703—2011瀝青混合料試件制作方法

（輪碾法）

1目的與適用范圍

1.1本方法規(guī)定了在試驗(yàn)室用輪碾法制作瀝青混合料試件的方法，以供進(jìn)行瀝青混合料物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)時(shí)使用。

1.2輪碾法適用于長300mmx寬300mmx厚50~100mm板塊狀試件的成型，此試件可用切割機(jī)切制成棱柱體試件，或在試驗(yàn)室用取芯機(jī)鉆取試樣。成型試件的密度應(yīng)符合馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試樣密度100%±1%的要求。

1.3瀝青混合料試件制作時(shí)的試件厚度可根據(jù)集料粒徑大小及工程需要進(jìn)行選擇。對(duì)于集料公稱最大粒徑小于或等于19mm的瀝青混合料，宜采用長300mmx寬300mmx厚50mm的板塊試模成型;對(duì)于集料公稱最大粒徑大于或等于26.5mm的瀝青混合料，宜4用長300mmx寬300mmx厚80~100mm的板塊試模成型。

2儀具與材料技術(shù)要求

2.1輪碾成型機(jī):如圖T0703-1所示，具有與鋼筒式壓路機(jī)相似的圓弧形碾壓輪，輪1300mm，壓實(shí)線荷載為300N/cm，碾壓行程等于試件長度，經(jīng)碾壓后的板塊狀試件可達(dá)到馬歇爾試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)密度的100%士1%。

2.2試驗(yàn)室用瀝青混合料拌和機(jī):能保證拌和溫度并充分拌和均勻，可控制拌和時(shí)間，1采用容量大于30L的大型瀝青混合料拌和機(jī)，也可采用容量大于10L的小型拌和機(jī)。

2.3試模：由高碳鋼或工具鋼制成，試模尺寸應(yīng)保證成型后符合要求試件尺寸的規(guī)定。藝驗(yàn)室制作車轍試驗(yàn)板塊狀試件的標(biāo)準(zhǔn)試模如圖T0703-2所示。內(nèi)部平面尺寸為長300mmx寬300mmx厚50~100mm。

圖T 0703-1 輪碾成型機(jī)

圖 T0703-2 車轍試驗(yàn)試模（尺寸單位∶mm）

2.4切割機(jī):試驗(yàn)室用金剛石鋸片鍋石機(jī)（單鋸片或雙鋸片切割機(jī)）或現(xiàn)場用路面切割機(jī)，有淋水冷卻裝置，其切割厚度不小于試件厚度。

2.5鉆孔取芯機(jī):用電力或汽油機(jī)、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，有淋水冷卻裝置。金剛石鉆頭的直徑根據(jù)試件直徑的大小選擇（100mm或150mm)。鉆孔深度不小于試件厚度，鉆頭轉(zhuǎn)速不小于1000r/min。

2.6烘箱:大、中型各1臺(tái)，裝有溫度調(diào)節(jié)器_。

2.7臺(tái)秤、天平或電子秤:稱量5kg以上的，感量不大于lg;稱量5kg以下的，用于稱量礦料的感量不大于0.5g，用于稱量瀝青的感量不大于0.lg。

2.8瀝青黏度測定設(shè)備:布洛克菲爾德黏度計(jì)、真空減壓毛細(xì)管。

2.9小型擊實(shí)錘:鋼制端部斷面80mmx80mm，厚1Omm，帶手柄，總質(zhì)量0.5kg左右。

2.10溫度計(jì):分度值1℃。宜采用有金屬插桿的插入式數(shù)顯溫度計(jì)，金屬插桿的長度不小于150mm。量程0~300℃。

2.11其他:電爐或煤氣爐、瀝青熔化鍋、拌和鏟、標(biāo)準(zhǔn)篩、濾紙、膠布、卡尺、秒表、粉筆、墊木、棉紗等。

3準(zhǔn)備工作

3.1按本規(guī)程T0702的方法決定制作瀝青混合料試件的拌和與壓實(shí)溫度。常溫瀝青混合料的拌和及壓實(shí)在常溫下進(jìn)行。

3.2按本規(guī)程T0701在拌和廠或施工現(xiàn)場采取代表性的瀝青混合料，如混合料溫度符合要求，可直接用于成型。在試驗(yàn)室入工配制瀝青混合料時(shí)，按本規(guī)程T0702的方法準(zhǔn)備礦料及瀝青。常溫瀝青混合料的礦料不加熱。

3.3將金屬試模及小型擊實(shí)錘等置100℃左右烘箱中加熱lh備用。常溫瀝青混合料用試模不加熱_。

3.4按本規(guī)程T0702的方法拌制瀝青混合料。當(dāng)采用大容量瀝青混合料拌和機(jī)時(shí)，宜一次拌和；當(dāng)采用小型混合料拌和機(jī)時(shí)，可分兩次拌和?；旌狭腺|(zhì)量及各種材料數(shù)量由弍件的體積按馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度乘以1.03的系數(shù)求得。常溫瀝青混合料的礦料不加熱。

4輪碾成型方法

4.1在試驗(yàn)室用輪碾成型機(jī)制備試件

試件尺寸可為長300mmx寬300mmx厚50~100mm。試件的厚度可根據(jù)集料粒徑小選擇，同時(shí)根據(jù)需要厚度也可以采用其他尺寸，但混合料一層碾壓的厚度不得超過100mm_o

4.1.1將預(yù)熱的試模從烘箱中取出，裝上試?？蚣?在試模中鋪一張裁好的普通紙(可用報(bào)紙），使底面及側(cè)面均被紙隔離;將拌和好的全部瀝青混合料（注意不得散失，分兩次拌和的應(yīng)倒在一起），用小鏟稍加拌和后均勻地沿試模由邊至中按順序轉(zhuǎn)圈裝入試噗,中部要略高于四周。

4.1.2取下試?？蚣?，用預(yù)熱的小型擊實(shí)錘由邊至中轉(zhuǎn)圈夯實(shí)一遍，整平成凸圓弧形。

4.1.3插入溫度計(jì)，待混合料達(dá)到本規(guī)程T0702規(guī)定的壓實(shí)溫度（為使冷卻均勻，試模底下可用墊木支起）時(shí)，在表面鋪一張裁好尺寸的普通紙。

4.1.4成型前將碾壓輪預(yù)熱至100℃左右;然后，將盛有瀝青混合料的試模置于輪寖機(jī)的平臺(tái)上，輕輕放下碾壓輪，調(diào)整總荷載為9kN(線荷載300N/cm.

4.1.5啟動(dòng)輪碾機(jī)，先在一個(gè)方向碾壓2個(gè)往返(4次）；卸荷;再抬起碾壓輪，將試件調(diào)轉(zhuǎn)方向;再加相同荷載碾壓至馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密實(shí)度100%±1%為止。試件正式壓實(shí)前，應(yīng)經(jīng)試壓，測定密度后，確定試件的碾壓次數(shù)。對(duì)普通瀝青混合料，一般12個(gè)往返（24次)左右可達(dá)要求（試件厚為50mm)。

4.1.6壓實(shí)成型后，揭去表面的紙，用粉筆在試件表面標(biāo)明碾壓方向。

4.1.7盛有壓實(shí)試件的試模，置室溫下冷卻，至少12h后方可脫模_。

4.2在工地制備試件

4.2.1按本規(guī)程T0701采取代表性的瀝青混合料樣品，數(shù)量需多于3個(gè)試件的需要量。

4.2.2按試驗(yàn)室方法稱取一個(gè)試樣混合料數(shù)量裝入符合要求尺寸的試模中，用小錘均勻擊實(shí)。試模應(yīng)不妨礙碾壓成型。

4.2.3碾壓成型:在工地上，可用小型振動(dòng)壓路機(jī)或其他適宜的壓路機(jī)碾壓，在規(guī)定的壓實(shí)溫度下，每一遍碾壓3~4s，約25次往返，使瀝青混合料壓實(shí)密度達(dá)到馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度100%±1%。

4.2.4如將工地取樣的瀝青混合料送往試驗(yàn)室成型時(shí)，混合料必須放在保溫桶內(nèi)，不使其溫度下降，且在抵達(dá)試驗(yàn)室后立即成型；如溫度低于要求，可適當(dāng)加熱至壓實(shí)溫度后，用輪碾成型機(jī)成型。如屬于完全冷卻后經(jīng)二次加熱重塑成型的試件，必須在試驗(yàn)報(bào)告上注明。

5用切割機(jī)切制棱柱體試件

試驗(yàn)室用切割機(jī)切制棱柱體試件的步驟如下：

5.1按試驗(yàn)要求的試件尺寸，在輪碾成型的板塊狀試件表面規(guī)劃切割試件的數(shù)目，但邊緣20mm部分不得使用。

T0703-3 切割棱柱體試件的順序

5.2切割順序如圖T0703-3所示。首先在與輪碾法成型垂直的方向，沿A-A切割第1刀作為基準(zhǔn)面，再在垂直的B—B方向切割第2刀，精確量取試件長度后切割C一C，使A一A及C一C切下的部分大致相等。使用金剛石鋸片切割時(shí)，一定要開放冷卻水。

5.3仔細(xì)量取試件切割位置，按圖順碾壓方向（B—B方向）切割試件，使試件寬度符合要求。鋸下的試件應(yīng)按順序放在平玻璃板上排列整齊，然后再切割試件的底面及表面:將切割好的試件立即編號(hào)，供彎曲試驗(yàn)用的試件應(yīng)用膠布貼上標(biāo)記，保持輪碾機(jī)成型時(shí)的上下位置，直至彎曲試驗(yàn)時(shí)上下方向始終保持不變，試件的尺寸應(yīng)符合各項(xiàng)試驗(yàn)的規(guī)格要求。

5.4將完全切割好的試件放在玻璃板上，試件之間留有10mm以上的間隙，試件下墊—層濾紙，并經(jīng)常挪動(dòng)位置，使其完全風(fēng)干。如急需使用，可用電風(fēng)扇或冷風(fēng)機(jī)吹干，每隔1~2h挪動(dòng)試件一次，使試件加速風(fēng)干，風(fēng)干時(shí)間宜不少于24h。在風(fēng)干過程中，試件的上下方向及排序不能搞錯(cuò)。

6用鉆芯法鉆取圓柱體試件

6.1在試驗(yàn)室用取芯機(jī)從板塊狀試件鉆取圓柱體試件的步驟如下：

6.1.1將輪碾成型機(jī)成型的板塊狀試件脫模，成型的試件厚度應(yīng)不小于圓柱體試件的厚度。

6.1.2在試件上方作出取樣位置標(biāo)記，板塊狀試件邊緣部分的20mm內(nèi)不得使用。根據(jù)需要，可選用直徑100mm或150mm的金剛石鉆頭。

6.1.3將板塊狀試件置于鉆機(jī)平臺(tái)上固定，鉆頭對(duì)準(zhǔn)取樣位置;開放冷卻水,開動(dòng)鉆機(jī)，均勻地鉆透試塊。為保護(hù)鉆頭，在試塊下可墊上木板等。

6.1.4提起鉆機(jī)，取出試件。

6.1.5按5.4的方法將試件吹干備用。

6.2根據(jù)需要，可再用切割機(jī)切去鉆芯試件的一端或兩端，達(dá)到要求的高度，但必須:呆證端面與試件軸線垂直且保持上下平行。

條文說明

輪碾成型機(jī)在英國、法國、日本、美國、澳大利亞及許多國家廣泛使用₃碾輪有剛性輪及充氣輪胎與種，其型號(hào)與壓力等并不相同，因此不能互換，進(jìn)口輪碾成型機(jī)的單位應(yīng)該注意。國內(nèi)研制輪碾機(jī)的1位基本上都是根據(jù)從日本引進(jìn)的樣機(jī)生產(chǎn)的，碾輪即為實(shí)際的剛性碾的一部分。本試驗(yàn)法對(duì)其圓孤半經(jīng)、荷載、行程都作了規(guī)定。

輪碾法成型試件方法，基本上是參照日本道路協(xié)會(huì)鋪裝試驗(yàn)法便覽并根據(jù)我國實(shí)際情況制定的。我國生產(chǎn)的輪碾成型機(jī)一般均可制作長300mmx寬300mmx厚50~100mm的板塊狀試件，試件的厚度可根據(jù)集料粒徑大小選擇，同時(shí)根據(jù)需要厚度也可以采用其他尺寸?？紤]到目前我國瀝青面層都比較厚，瀝青穩(wěn)定碎石及大粒徑瀝青碎石也在大面積使用，故本次修訂去掉了長300mmx寬300mmx厚二)mm的試件，明確了針對(duì)集料公稱最大粒徑選用成型試模，以更加符合實(shí)際情況。

本次修訂強(qiáng)調(diào)對(duì)碾壓成型應(yīng)經(jīng)試壓，測定密度后，確定碾壓次數(shù)_，對(duì)普通瀝青混合料，厚50mm試件可按照規(guī)程的要求成型次數(shù)進(jìn)行，但對(duì)厚度大于50mm的試件碾壓成型次數(shù)必須通過試驗(yàn)確定。對(duì)S型擠密實(shí)型混合料、SMA混合料以及改性瀝青、高黏度瀝青或其他改性材料的混合料，碾壓成型次數(shù)也必須通過試驗(yàn)確定成型次數(shù)_，因?yàn)閷?duì)不同的級(jí)配，碾壓特性是不一樣的，因此碾壓次數(shù)也不一樣；同時(shí)對(duì)不同的瀝青材料、改性劑和不同的摻加劑量，它們的黏度是不一樣的，所以成型溫度及碾壓次數(shù)也會(huì)不一樣。表T0703-1是不同改性劑碾壓次數(shù)與混合料密度的一個(gè)示例情況。由表中數(shù)據(jù)可見，對(duì)改性瀝青類的材料，碾壓24次鉆芯后密度達(dá)不到馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試件密度100%±1%的要求，因此要求碾壓次數(shù)應(yīng)通過試碾壓測定密度后再確定。

表T0703-1不同改性劑碾壓次數(shù)瀝青混合料密度的情況（g/cm³)

關(guān)于要求成型試件的密度達(dá)到馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度的100%,有的意見認(rèn)為按照實(shí)際情況，試件應(yīng)該在壓實(shí)度96%的情況下進(jìn)行碾壓（空隙率7.84%)，或者采用7%±1%空隙率標(biāo)準(zhǔn)來成型試件，這樣比較符合路面通車初期情況：實(shí)際上，各國規(guī)范規(guī)定的車轍成型試件的標(biāo)準(zhǔn)密度差異很大。如美國AASHTOT324—04對(duì)于漢堡車轍試驗(yàn)規(guī)定空隙率為7%±2%,在AASHTOTP63—07中規(guī)定APA為7%±0_5%。但值得注意的是，TP63—07在其附錄中指出：“采用7%±0.5%,并不是因?yàn)樵谶@個(gè)空隙率條件下車轍試驗(yàn)結(jié)果與瀝青混合料現(xiàn)場性能具有更好的相關(guān)性，而是因?yàn)槊绹芏鄦挝涣?xí)慣采用這個(gè)空隙率成型試件。另外，也有不少單位采用4%±1%(旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試件）或5%±1%(振動(dòng)成型試件，美國的振動(dòng)成型達(dá)不到4%空隙率）空隙率標(biāo)準(zhǔn)。NCHRP9-17研究結(jié)果表明，采用空隙率4%±1%較7%±1%空隙率的車轍結(jié)果更能夠與現(xiàn)場性能相吻合，因此建議也可以按照4%±0.5%(旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試件）或5%±0.5%(振動(dòng)成型試件）來作為成型試件的標(biāo)準(zhǔn)”。美國各州實(shí)際應(yīng)用也不一樣，有的州采用6%±2%，也有采用標(biāo)準(zhǔn)密度100%的。

澳大利亞一般采用輪碾成型試件，空隙率標(biāo)準(zhǔn)為5%±1%,即配合比設(shè)計(jì)空隙率范圍_.日本采用標(biāo)準(zhǔn)密度的100%±1%。

歐盟規(guī)范BSEN12697-22:2003規(guī)定一般采用輪碾成型或者振動(dòng)成型，對(duì)于空隙率標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定，實(shí)際應(yīng)用都按照設(shè)計(jì)目標(biāo)空隙率范圍控制。

在同一個(gè)設(shè)計(jì)體系中只能采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法，而且相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須與試驗(yàn)條件相對(duì)應(yīng)。由于我國目前瀝青混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是采用目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)空隙率，即標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾密度的100%±1%,改變密度標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)影響動(dòng)穗定動(dòng)技術(shù)指標(biāo)_,大量試驗(yàn)結(jié)果證明，空隙率對(duì)車轍試驗(yàn)結(jié)果影響很大，降低密度后，如果仍然在60℃和0.7MPa條件下進(jìn)行車轍試驗(yàn)，車轍試驗(yàn)時(shí)的變形將非常大，動(dòng)穩(wěn)定度會(huì)很差，因?yàn)樽罴咽?/span>比及礦料級(jí)配是在馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度的情況下得到的，所以混合料成型按空隙率5%±1%控制是太不合適的。我國在這方面也做了許多工作，比如對(duì)s型嵌擠密實(shí)型混合料、改性瀝青混合料，不增加碾壓遍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定動(dòng)就達(dá)不到要求，增加碾壓遍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定就能達(dá)到要求。所以穩(wěn)定試驗(yàn)方法時(shí)要考慮它的實(shí)用性，它是具體為工程服務(wù)的，即要合理又要便于操作。圓柱體除用搓揉法、振動(dòng)成型、靜壓法制取外，國外也采用從輪碾機(jī)成型的板塊狀試件鉆取圓柱體，且使用者越來越多₃本試驗(yàn)法對(duì)此也作了規(guī)定。