瀝青路面滲水系數不確定度的評定*

曹恒濤

(1.河南省交通科學技術研究院有限公司，河南 鄭州 450006；2.河南交通職業技術學院，河南 鄭州 450015)

瀝青路面滲水系數是反映瀝青路面混合料級配設計的間接指標，也是表征瀝青路面水穩定性、評價路面使用性能的重要指標。因此，需適時測量瀝青路面的滲水系數。但在實際測試過程中其影響因素較多，測量結果的準確程度備受關注。測量質量通過測量不確定度來表征，測量不確定度的大小往往決定測量結果的有效性和可用性，測量結果附帶有不確定度報告才算完整、才有意義。

1 滲水系數測試方法簡介

根據JTG E60-2008《公路路基路面現場測試規程》，瀝青路面滲水系數測試方法如下：1) 把塑料圈放置于試件中央或道路表面測點上，用筆分別沿塑料圈內外側標注圓圈，內外環之間的區域即為需用密封材料進行密封的區域；2) 對標注的區域進行密封，注意不能把密封材料抹到內圈；3) 將滲水儀放在涂抹密封材料處，使其中心與所標注的圓環重合，然后加配重，以免壓力水從底座與路面流出；4) 關閉開關，往量筒注滿水，之后打開開關，排除滲水儀底座處的空氣后關閉開關，再向量筒中注滿水；5) 打開開關，待量筒中水面下降到100 mL刻度處時開始計時，每隔1 min讀一次量筒中液面位置，直至水面下降到500 mL時停止；6) 按上述步驟在同一路段檢測5個點，取平均值作為檢測結果。

2 測量不確定度來源及評定模型

對瀝青路面滲水系數測量結果造成影響的因素主要包括測量人員、秒表、量筒的示值、數值修約和滲水儀校準證書的不確定度等(見表1)。

表1 瀝青路面滲水系數測量不確定度的來源

根據瀝青路面滲水系數測試方法及不確定度來源，建立如下數學模型：

式中：V1為第一次計時時的水量，通常為100 mL；V2為第二次計時時的水量，通常為500 mL；t1為第一次計時的時間；t2為第二次計時的時間；ρ1為秒表校準證書不確定度的影響；ρ2為人員讀數誤差的影響；ρ3為數值修約的影響；ρ4為滲水儀校準證書不確定度的影響。

3 不確定度的評定

3.1 標準不確定度分量的評定

3.1.1 測量重復性引入的不確定度分量

表2 單次測量值

測量的重復性以標準偏差表示，按照貝塞爾公式計算：

測量共進行5次，根據規范要求按下式計算測量標準偏差：

3.1.2 秒表校準證書不確定度影響引入的不確定度分量

誤差范圍為0.3 mL/min，均勻分布，用B類方法進行評定，得出標準不確定度為：

3.1.3 人員讀數誤差影響引入的不確定度分量

人員讀數產生的誤差，根據經驗估計為±1 mL，按均勻分布，用B類方法進行評定，得出標準不確定度為：

3.1.4 數值修約影響引入的不確定度分量

按照要求修約至1 mL/min，按均勻分布，用B類方法進行評定，得出標準不確定度為：

3.1.5 滲水儀校準證書不確定度影響引入的不確定度分量

誤差范圍為1.05 mL/min，均勻分布，用B類方法進行評定，得出標準不確定度為：

3.2 合成標準不確定度的評定

上述A、B類不確定度分量見表3。

表3 標準不確定度分量

由下式計算合成標準不確定度：

urel(ρ4)2]1/2=(8.122+0.092+0.62+

0.32+0.72)1/2=8.2

3.3 擴展不確定度

取包含因子k=2，則擴展不確定度U=8.2×2=17。測量同一處瀝青路面滲水系數時，取其均值作為檢測結果，U=17 mL/min，k=2。在符合正態分布的前提下，路面構造深度的檢測值在(174±17) mL/min內的概率為95%。

4 結語

以某瀝青路面滲水系數測試為例，對瀝青路面滲水系數試驗結果進行不確定度分析，得到擴展不確定度，為進一步完善瀝青路面滲水系數試驗檢測報告和不確定度在試驗檢測中的應用提供參考。