瀝青混合料車轍試驗方法的分析及研究

孟令亮

摘 要：在我國公路工程中，瀝青路面是較為常見的形式之一，基于對公路建設養護工作的分析，不難發現，瀝青路面面臨著多種類型的病害，車轍病害便是其中之一。為進一步了解車轍病害，明確其形成原因，研究人員開展了大量的車轍試驗工作，并取得了一定的成果。本文著眼于瀝青混合料車轍試驗方法，就該方法進行簡要介紹，并從試件、實驗條件兩個方面出發，就影響車轍試驗的相關因素進行明確，就其作用機理進行分析，并給出了試驗方法改進措施。

關鍵詞：瀝青混合料 車轍試驗 公路建設

一、瀝青混合料車轍試驗方法簡述

就當前常見的車轍試驗方法來看，共包括四種類型，分別是PRT、WTD、APA、車轍試驗儀。基于實際研究，人們發現開展試驗工作時，APA的表現較為出色，并且和路面使用性能保持著良好的相關性。國內在開展瀝青混合料車轍試驗時，所用到的仍舊是國產車轍試驗儀，相關研究人員在試驗過程中，曾基于不同的試驗儀針對不同粒徑的混合料開展試驗工作，研究發現在變形深度方面，國標車轍試驗更為明顯。就實驗儀器在評價抗車轍能力時所采用的指標來看，APA等所采用的均是車轍深度，而國產車轍試驗所采用的則是相對變形指標。相比較之下，不難發現，國產車轍試驗和國內道路交通現狀更為接近，能夠符合當前道路建設實況。

二、瀝青混合料車轍試驗影響因素分析

基于對瀝青混合料車轍試驗的分析，可以發現其往往會受到多重因素的影響，但是就試驗因素進行分類，可以發現，主要包括有試件、試驗條件兩大類，現就這兩大類進行分析，明確試驗影響因素，并分析作用機理。

（一）試件。試件對試驗的影響主要體現下述方面：一是試件材料以及制樣，。就瀝青混合料的成分來看，包括了瀝青、集料、礦粉等，為此，各成分的物理化學性質均會影響到混合料的相關特性。在試件材料及制樣不同的情況下，則對試驗表現也會存在差異，主要體現在穩定性、準確性等方面；二是試件尺寸?；谠囼灩ぷ鞯拈_展，人們發現，在試件轍槽厚度逐漸增大的情況下，其深度也將會隨之增大，而動穩定度將會呈現處減小的趨勢。為此，在開展車轍試驗時，必須要確保所選的動穩定度的適合性。

（二）試驗條件。立足于試驗條件，則車轍試驗所受到的影響的因素主要包括下幾類：其一為試驗溫度。在試驗溫度不同的情況下，則車轍動穩定性也將會表現出差異，一般來說，在溫度逐漸上升時，則車轍動穩定度將會呈現出下降趨勢，同時，車轍深度也將會增大，從而表現出二次線性關系。試驗人員還發現，在溫度達到一定值并且持續升高的情況下，則動穩定度的下降趨勢將會更加明顯；二是荷載。研究人員在開展試驗工作時，基于不同的荷載開展試驗研究，發現，當荷載由0.7MPa變為0.8MPa時，再由0.8MPa變為0.9MPa，動穩定度的下降狀況不一，前一變化對應的下降值為53.5%，后者對應的則是43.7%。由此可見，荷載將會影響到混合料的高溫性能，為此，在公路路面設計時，必須要加強對荷載作用的考慮，要結合國內交通運輸實況，確保試驗荷載的合適性；三是試驗輪速度、試驗時間以及坡度?；谘芯抗ぷ鞯拈_展，人們發現，當處于重載低速狀態，則車轍性能將會受到影響，為此，人們創建了有關動穩定度和速度的變化方程，促使不同速度狀態下的動穩定值能夠實現有效轉化。同時人們在研究中，還發現通常車轍試驗時間均會超過2h，在試驗時間得到有效延長的情況下，能夠實現對混合料的區分。

三、瀝青混合料車轍試驗方法改進措施

（一）增設變速功能。試驗輪速度對于試驗工作的開展具有一定的影響，為此，必須要加強對試驗輪速度的控制，而增設變速功能則是重要的改進措施。從理論層面來看，基于時溫等效原理，能夠促使試驗發生轉變，由低速狀態轉變成高溫狀態，但是在此過程中還需借助精密儀器以實現對轉換因子的確定，從而實現對誤差的控制。此外，就試件構成來看，其并非是全厚式組合機構，為此，想要實現時溫等效實際是具有較大的難度的。故而，必須要從試驗輪速度出發，基于對試驗輪速度的改變，從而保證時溫等效?？梢詮脑囼炿妱訖C入手，將其更換為變頻電動機，已實現對速度的控制。

（二）設置試驗凈空。之所以要設置試驗凈空，是為促使全厚車轍試驗能夠更好的開展，該項措施的采取充分考慮國內路面結構實況。在本次試驗研究中，所設置的是標準試驗凈空，在此情況下，則試件厚度能夠達到23cm。為此，能夠滿足三層瀝青路面的需求，為全厚車轍試驗的開展提供保障。但是試驗凈空并非是唯一方法，與之相對的還有車轍試驗改進，也就是基于實際組合合度，從而確定三層組合試模，基于該種方法也能保證全厚式車轍試驗的正常進行。

（三）增加溫控系統。由于溫度對于試驗的影響也是較為明顯的，為此，還需要基于一定的手段促使溫度能夠得到有效控制，而增加溫控系統無疑是最佳的辦法。在本次研究工作中，筆者所選擇的是水循環，從而形成溫度梯度，該系統能夠從下述幾個方面出發，從而實現對溫度的控制：一是基于恒溫水循環，從而促使試模底溫能夠維持恒定值，從而實現對溫度的控制；二是去除頂部防護，確保試件能夠與機內溫度保持一致；三是加裝隔熱材料，避免鋼模和試件間熱交換的出現?；谏鲜鋈N措施的采取，能夠基于內部熱傳導，從而形成基于溫度方向的梯度，確保溫度能夠得到有效控制。

（四）試驗時間進行調整。本試驗是車轍儀模擬汽車輪痕行走而碾壓發生的變形而得出的試驗，車轍可以考慮不同的時間下瀝青混合料發生變形的速度，使不同時間相同速度下車轍結果具有可比性，但是試驗縱的碾壓次數必須相同。在試驗過程中，其他參數都必須保持一致，只是變形速度不同，其他參數包括，溫度、試驗檢測人員、儀器設備。

瀝青混合料車轍試驗在當前的公路建設中是不可缺少的，為了保證試驗的準確性，有效規避車轍病害，必須要加強對試驗方法的分析，明確影響因素，并采取各種措施，促使影響因素能夠得到有效控制，以保證試驗效果，確保車轍病害能夠得到有效控制，提高公路使用壽命，改善公路工程質量。