T0703—2011沥青混合料试件制作方法

（轮碾法）

1目的与适用范围

1.1本方法规定了在试验室用轮碾法制作沥青混合料试件的方法，以供进行沥青混合料物理力学性质试验时使用。

1.2轮碾法适用于长300mmx宽300mmx厚50~100mm板块状试件的成型，此试件可用切割机切制成棱柱体试件，或在试验室用取芯机钻取试样。成型试件的密度应符合马歇尔标准击实试样密度100%±1%的要求。

1.3沥青混合料试件制作时的试件厚度可根据集料粒径大小及工程需要进行选择。对于集料公称最大粒径小于或等于19mm的沥青混合料，宜采用长300mmx宽300mmx厚50mm的板块试模成型;对于集料公称最大粒径大于或等于26.5mm的沥青混合料，宜4用长300mmx宽300mmx厚80~100mm的板块试模成型。

2仪具与材料技术要求

2.1轮碾成型机:如图T0703-1所示，具有与钢筒式压路机相似的圆弧形碾压轮，轮1300mm，压实线荷载为300N/cm，碾压行程等于试件长度，经碾压后的板块状试件可达到马歇尔试验标准击实密度的100%士1%。

2.2试验室用沥青混合料拌和机:能保证拌和温度并充分拌和均勻，可控制拌和时间，1采用容量大于30L的大型沥青混合料拌和机，也可采用容量大于10L的小型拌和机。

2.3试模：由高碳钢或工具钢制成，试模尺寸应保证成型后符合要求试件尺寸的规定。艺验室制作车辙试验板块状试件的标准试模如图T0703-2所示。内部平面尺寸为长300mmx宽300mmx厚50~100mm。

图T 0703-1 轮碾成型机

图 T0703-2 车辙试验试模（尺寸单位∶mm）

2.4切割机:试验室用金刚石锯片锅石机（单锯片或双锯片切割机）或现场用路面切割机，有淋水冷却装置，其切割厚度不小于试件厚度。

2.5钻孔取芯机:用电力或汽油机、柴油机驱动，有淋水冷却装置。金刚石钻头的直径根据试件直径的大小选择（100mm或150mm)。钻孔深度不小于试件厚度，钻头转速不小于1000r/min。

2.6烘箱:大、中型各1台，装有温度调节器_。

2.7台秤、天平或电子秤:称量5kg以上的，感量不大于lg;称量5kg以下的，用于称量矿料的感量不大于0.5g，用于称量沥青的感量不大于0.lg。

2.8沥青黏度测定设备:布洛克菲尔德黏度计、真空减压毛细管。

2.9小型击实锤:钢制端部断面80mmx80mm，厚1Omm，带手柄，总质量0.5kg左右。

2.10温度计:分度值1℃。宜采用有金属插杆的插入式数显温度计，金属插杆的长度不小于150mm。量程0~300℃。

2.11其他:电炉或煤气炉、沥青熔化锅、拌和铲、标准筛、滤纸、胶布、卡尺、秒表、粉笔、垫木、棉纱等。

3准备工作

3.1按本规程T0702的方法决定制作沥青混合料试件的拌和与压实温度。常温沥青混合料的拌和及压实在常温下进行。

3.2按本规程T0701在拌和厂或施工现场采取代表性的沥青混合料，如混合料温度符合要求，可直接用于成型。在试验室入工配制沥青混合料时，按本规程T0702的方法准备矿料及沥青。常温沥青混合料的矿料不加热。

3.3将金属试模及小型击实锤等置100℃左右烘箱中加热lh备用。常温沥青混合料用试模不加热_。

3.4按本规程T0702的方法拌制沥青混合料。当采用大容量沥青混合料拌和机时，宜一次拌和；当采用小型混合料拌和机时，可分两次拌和。混合料质量及各种材料数量由弍件的体积按马歇尔标准密度乘以1.03的系数求得。常温沥青混合料的矿料不加热。

4轮碾成型方法

4.1在试验室用轮碾成型机制备试件

试件尺寸可为长300mmx宽300mmx厚50~100mm。试件的厚度可根据集料粒径小选择，同时根据需要厚度也可以采用其他尺寸，但混合料一层碾压的厚度不得超过100mm_o

4.1.1将预热的试模从烘箱中取出，装上试模框架;在试模中铺一张裁好的普通纸(可用报纸），使底面及侧面均被纸隔离;将拌和好的全部沥青混合料（注意不得散失，分两次拌和的应倒在一起），用小铲稍加拌和后均匀地沿试模由边至中按顺序转圈装入试噗,中部要略高于四周。

4.1.2取下试模框架，用预热的小型击实锤由边至中转圈夯实一遍，整平成凸圆弧形。

4.1.3插入温度计，待混合料达到本规程T0702规定的压实温度（为使冷却均匀，试模底下可用垫木支起）时，在表面铺一张裁好尺寸的普通纸。

4.1.4成型前将碾压轮预热至100℃左右;然后，将盛有沥青混合料的试模置于轮寖机的平台上，轻轻放下碾压轮，调整总荷载为9kN(线荷载300N/cm.

4.1.5启动轮碾机，先在一个方向碾压2个往返(4次）；卸荷;再抬起碾压轮，将试件调转方向;再加相同荷载碾压至马歇尔标准密实度100%±1%为止。试件正式压实前，应经试压，测定密度后，确定试件的碾压次数。对普通沥青混合料，一般12个往返（24次)左右可达要求（试件厚为50mm)。

4.1.6压实成型后，揭去表面的纸，用粉笔在试件表面标明碾压方向。

4.1.7盛有压实试件的试模，置室温下冷却，至少12h后方可脱模_。

4.2在工地制备试件

4.2.1按本规程T0701采取代表性的沥青混合料样品，数量需多于3个试件的需要量。

4.2.2按试验室方法称取一个试样混合料数量装入符合要求尺寸的试模中，用小锤均匀击实。试模应不妨碍碾压成型。

4.2.3碾压成型:在工地上，可用小型振动压路机或其他适宜的压路机碾压，在规定的压实温度下，每一遍碾压3~4s，约25次往返，使沥青混合料压实密度达到马歇尔标准密度100%±1%。

4.2.4如将工地取样的沥青混合料送往试验室成型时，混合料必须放在保温桶内，不使其温度下降，且在抵达试验室后立即成型；如温度低于要求，可适当加热至压实温度后，用轮碾成型机成型。如属于完全冷却后经二次加热重塑成型的试件，必须在试验报告上注明。

5用切割机切制棱柱体试件

试验室用切割机切制棱柱体试件的步骤如下：

5.1按试验要求的试件尺寸，在轮碾成型的板块状试件表面规划切割试件的数目，但边缘20mm部分不得使用。

T0703-3 切割棱柱体试件的顺序

5.2切割顺序如图T0703-3所示。首先在与轮碾法成型垂直的方向，沿A-A切割第1刀作为基准面，再在垂直的B—B方向切割第2刀，精确量取试件长度后切割C一C，使A一A及C一C切下的部分大致相等。使用金刚石锯片切割时，一定要开放冷却水。

5.3仔细量取试件切割位置，按图顺碾压方向（B—B方向）切割试件，使试件宽度符合要求。锯下的试件应按顺序放在平玻璃板上排列整齐，然后再切割试件的底面及表面:将切割好的试件立即编号，供弯曲试验用的试件应用胶布贴上标记，保持轮碾机成型时的上下位置，直至弯曲试验时上下方向始终保持不变，试件的尺寸应符合各项试验的规格要求。

5.4将完全切割好的试件放在玻璃板上，试件之间留有10mm以上的间隙，试件下垫—层滤纸，并经常挪动位置，使其完全风干。如急需使用，可用电风扇或冷风机吹干，每隔1~2h挪动试件一次，使试件加速风干，风干时间宜不少于24h。在风干过程中，试件的上下方向及排序不能搞错。

6用钻芯法钻取圆柱体试件

6.1在试验室用取芯机从板块状试件钻取圆柱体试件的步骤如下：

6.1.1将轮碾成型机成型的板块状试件脱模，成型的试件厚度应不小于圆柱体试件的厚度。

6.1.2在试件上方作出取样位置标记，板块状试件边缘部分的20mm内不得使用。根据需要，可选用直径100mm或150mm的金刚石钻头。

6.1.3将板块状试件置于钻机平台上固定，钻头对准取样位置;开放冷却水,开动钻机，均匀地钻透试块。为保护钻头，在试块下可垫上木板等。

6.1.4提起钻机，取出试件。

6.1.5按5.4的方法将试件吹干备用。

6.2根据需要，可再用切割机切去钻芯试件的一端或两端，达到要求的高度，但必须:呆证端面与试件轴线垂直且保持上下平行。

条文说明

轮碾成型机在英国、法国、日本、美国、澳大利亚及许多国家广泛使用₃碾轮有刚性轮及充气轮胎与种，其型号与压力等并不相同，因此不能互换，进口轮碾成型机的单位应该注意。国内研制轮碾机的1位基本上都是根据从日本引进的样机生产的，碾轮即为实际的刚性碾的一部分。本试验法对其圆孤半经、荷载、行程都作了规定。

轮碾法成型试件方法，基本上是参照日本道路协会铺装试验法便览并根据我国实际情况制定的。我国生产的轮碾成型机一般均可制作长300mmx宽300mmx厚50~100mm的板块状试件，试件的厚度可根据集料粒径大小选择，同时根据需要厚度也可以采用其他尺寸。考虑到目前我国沥青面层都比较厚，沥青稳定碎石及大粒径沥青碎石也在大面积使用，故本次修订去掉了长300mmx宽300mmx厚二)mm的试件，明确了针对集料公称最大粒径选用成型试模，以更加符合实际情况。

本次修订强调对碾压成型应经试压，测定密度后，确定碾压次数_，对普通沥青混合料，厚50mm试件可按照规程的要求成型次数进行，但对厚度大于50mm的试件碾压成型次数必须通过试验确定。对S型挤密实型混合料、SMA混合料以及改性沥青、高黏度沥青或其他改性材料的混合料，碾压成型次数也必须通过试验确定成型次数_，因为对不同的级配，碾压特性是不一样的，因此碾压次数也不一样；同时对不同的沥青材料、改性剂和不同的掺加剂量，它们的黏度是不一样的，所以成型温度及碾压次数也会不一样。表T0703-1是不同改性剂碾压次数与混合料密度的一个示例情况。由表中数据可见，对改性沥青类的材料，碾压24次钻芯后密度达不到马歇尔标准击实试件密度100%±1%的要求，因此要求碾压次数应通过试碾压测定密度后再确定。

表T0703-1不同改性剂碾压次数沥青混合料密度的情况（g/cm³)

关于要求成型试件的密度达到马歇尔标准密度的100%,有的意见认为按照实际情况，试件应该在压实度96%的情况下进行碾压（空隙率7.84%)，或者采用7%±1%空隙率标准来成型试件，这样比较符合路面通车初期情况：实际上，各国规范规定的车辙成型试件的标准密度差异很大。如美国AASHTOT324—04对于汉堡车辙试验规定空隙率为7%±2%,在AASHTOTP63—07中规定APA为7%±0_5%。但值得注意的是，TP63—07在其附录中指出：“采用7%±0.5%,并不是因为在这个空隙率条件下车辙试验结果与沥青混合料现场性能具有更好的相关性，而是因为美国很多单位习惯采用这个空隙率成型试件。另外，也有不少单位采用4%±1%(旋转压实试件）或5%±1%(振动成型试件，美国的振动成型达不到4%空隙率）空隙率标准。NCHRP9-17研究结果表明，采用空隙率4%±1%较7%±1%空隙率的车辙结果更能够与现场性能相吻合，因此建议也可以按照4%±0.5%(旋转压实试件）或5%±0.5%(振动成型试件）来作为成型试件的标准”。美国各州实际应用也不一样，有的州采用6%±2%，也有采用标准密度100%的。

澳大利亚一般采用轮碾成型试件，空隙率标准为5%±1%,即配合比设计空隙率范围_.日本采用标准密度的100%±1%。

欧盟规范BSEN12697-22:2003规定一般采用轮碾成型或者振动成型，对于空隙率标准没有明确规定，实际应用都按照设计目标空隙率范围控制。

在同一个设计体系中只能采用一个标准方法，而且相应的技术标准必须与试验条件相对应。由于我国目前沥青混合料技术标准是采用目标配合比的设计空隙率，即标准马歇尔密度的100%±1%,改变密度标准，将会影响动穗定动技术指标_,大量试验结果证明，空隙率对车辙试验结果影响很大，降低密度后，如果仍然在60℃和0.7MPa条件下进行车辙试验，车辙试验时的变形将非常大，动稳定度会很差，因为最佳石油比及矿料级配是在马歇尔标准密度的情况下得到的，所以混合料成型按空隙率5%±1%控制是太不合适的。我国在这方面也做了许多工作，比如对s型嵌挤密实型混合料、改性沥青混合料，不增加碾压遍数动稳定动就达不到要求，增加碾压遍数动稳定就能达到要求。所以稳定试验方法时要考虑它的实用性，它是具体为工程服务的，即要合理又要便于操作。圆柱体除用搓揉法、振动成型、静压法制取外，国外也采用从轮碾机成型的板块状试件钻取圆柱体，且使用者越来越多₃本试验法对此也作了规定。