T0719—2011沥青混合料车辙试验

1目的与适用范围

1.1本方法适用于测定沥青混合料的高温抗车辙能力，供沥青混合料配合比设计时的高温稳定性检验使用，也可用于现场沥青混合料的高温稳定性检验。

1.2车辙试验的温度与轮压（试验轮与试件的接触压强）可根据有关规定和需要选用，非经注明，试验温度为60℃，轮压为0.7MPa。根据需要，如在寒冷地区也可采用45℃，在高温条件下试验温度可采用70℃等，对重载交通的轮压可增加至1.4MPa，但应在报告中注明。计算动稳定度的时间原则上为试验开始后45~60min之间。

1.3本方法适用于按T0703用轮碾成型机碾压成型的长300mm、宽300mm、厚50〜100mm的板块状试件。根据工程需要也可采用其他尺寸的试件。本方法也适用于现场切割板块状试件，切割试件的尺寸根据现场面层的实际情况由试验确定。

2仪具与材料技术要求

2.1车辙试验机:如图T0719-1所示。它主要由下列部分组成：

图T0719-1 全自动沥青混合料车辙试验仪

2.1.1试件台:可牢固地安装两种宽度（300mm及150mm)规定尺寸试件的试模。

2.1.2试验轮:橡胶制的实心轮胎，外径200mm，轮宽50mm，橡胶层厚15mm。橡胶硬度国际标准硬度）20℃时为84±4,60℃时为78±2。试验轮行走距离为230mm±10mm,往返碾压速度为42次/min±1次/min(21次往返/min)。采用曲柄连杆驱动加载轮往返运行方式。

注:轮胎橡胶硬度应注意检验,不符合要求者应及时更换。

2.1.3加载装置:通常情况下试验轮与试件的接触压强在60℃时为0.7MPa±0.05MPa，施加的总荷载为780N左右，根据需要可以调整接触压强大小。

2.1.4试模:钢板制成，由底板及侧板组成，试模内侧尺寸宜采用长为300mm，宽为300mm，厚为50~100mm，也可根据需要对厚度进行调整。

2.1.5试件变形测量装置：自动采集车辙变形并记录曲线的装置，通常用位移传感器LVDT或非接触位移计。位移测量范围0~130mm，精度±0.01mm。

2.1.6温度检测装置：自动检测并记录试件表面及恒温室内温度的温度传感器，精度±0.5℃。温度应能自动连续记录。

2.2恒温室:恒温室应具有足够的空间。车辙试验机必须整机安放在恒温室内，装有加热器、气流循环装置及装有自动温度控制设备，同时恒温室还应有至少能保温3块试件并进行试验的条件。保持恒温室温度60℃±1℃ 试件内部温度(60℃±0.5℃),根据需要也可采用其他试验温度。

2.3台秤:称量15kg,感量不大于5g。

3方法与步骤

3.1准备工作

3.1.1试验轮接地压强测定:测定在60℃时进行，在试验台上放置一块50mm厚的钢板，其上铺一张毫米方格纸，上铺一张新的复写纸，以规定的700N荷载后试验轮静压复写纸，即可在方格纸上得出轮压面积，并由此求得接地压强。当压强不符合0.7MPa±0.05MPa时，荷载应予适当调整_c

3.1.2按本规程T0703用轮碾成型法制作车辙试验试块。在试验室或工地制备成型的车辙试件，板块状试件尺寸为长300mmx宽300mmx厚50~100mm(厚度根据需要确定）。也可从路面切割得到需要尺寸的试件。

3.1.3当直接在拌和厂取拌和好的沥青混合料样品制作车辙试验试件检验生产配合比设计或混合料生产质量时，必须将混合料装入保温桶中，在温度下降至成型温度之前迅速送达试验室制作试件。如果温度稍有不足，可放在烘箱中稍事加热（时间不超过30min)后成型，但不得将混合料放冷却后二次加热重塑制作试件。重塑制件的试验结果仅供参考,不得用于评定配合比设计检验是否合格的标准。

3.1.4如需要，将试件脱模按本规程规定的方法测定密度及空隙率等各项物理指标。

3.1.5试件成型后，连同试模一起在常温条件下放置的时间不得少于12h。对聚合物改性沥青混合料，放置的时间以48h为宜，使聚合物改性沥青充分固化后方可进行车辙试验，室温放置时间不得长于一周。

3.2试验步骤

3.2.1将试件连同试模一起，置于已达到试验温度60℃±1℃的恒温室中，保温不少于5h，也不得超过12h。在试件的试验轮不行走的部位上，粘贴一个热电偶温度计（也可在试件制作时预先将热电偶导线埋入试件一角），控制试件温度稳定在60℃±0.5℃。

3.2.2将试件连同试模移置于轮辙试验机的试验台上，试验轮在试件的中部位，其行走方向须与试件碾压或行车方向一致。开动车撤变形自动记录仪，然后启动试验机，使试验轮往返行走，时间约1h，或蕞大变形达到25mm时为止。试验时，记录仪自动记录变形曲线(图T0719-2)及试件温度。

注:对试验变形较小的试件,也可对一块试件在两侧1/3位置上进行两次试验，然后取平均值。

图T0719-2 车辙试验自动记录的变形曲线

4计算

4.1从图T0719-2上读取45min(t₁）及60min(t₂)时的车辙变形d₁及d₂，准确至0.01mm。

当变形过大，在未到60m111变形已达25mm时，则以达到25mm(d₂）的时间为t₂，将其前15min为t₁，此时的变形量为d₁。

4.2沥青混合料试件的动稳定度按式(T0719-1)计算。

           (T0719-1)

式中:DS—-沥青混合料的动稳定度（次/mm);

d₁——对应于时间t₁的变形量（mm);

d₂——对应于时间t₂的变形量（mm);

C₁——试验机类型系数，曲柄连杆驱动加载轮往返运行方式为1.0;

C₂—-试件系数，试验室制备宽300mm的试件为1.0;

N—试验轮往返碾压速度，通常为42次/min。

5报告

5.1同一沥青混合料或同一路段路面，至少平行试验3个试件。当3个试件动稳定度变异系数不大于20%时，取其平均值作为试验结果;变异系数大于20%时应分析原因，并追加试验。如计算动稳定度值大于6000次/mm，记作：>6000次/mm。

5.2试验报告应注明试验温度、试验轮接地压强、试件密度、空隙率及试件制作方法等。

6允许误差

重复性试验动稳定度变异系数不大于20%。

条文说明

众多研究表明，动稳定度能较好地反映沥青路面在高温季节抵抗形成车辙的能力。我国在“七五"国家科技攻关研究课题中对此进行了研究，并提出以此作为沥青混合料配合比设计的检验手段。因此，在1993年的规程修订时增加了车辙试验的方法，该试验法是参照日本道路协会铺装试验法便览3-7-3等制定的。2000年参考了相关课题的研究成果并结合我国车辙机的实际应用情况进行了修订。

沥青混合料的车辙试验是试件在规定温度及荷载条件下，测定试验轮往返行走所形成的车辙变形速率，以每产生1mm变形的行走次数即动稳定度表示。它源于英国TRRL，现在已成为欧洲、日本、澳大利亚等世界大多数国家的通用试验。因此，本次在条文说明里面增加了美国、欧洲等各国车辙试验方法的介绍和说明。

车辙试验是沥青混合料性能检验中最重要的指标。车辙大小除受混合料自身影响外，与荷载、温度、时间（含车速）的关系也很大。根据2002年NCAT试验路的观测，车辙发生在路面连续7d的平均蕞高气温在28℃以上的日子里，我国绝大部分地区夏季高温季节气温在此温度以上，所以有可能发生车辙。如果还有超载车重载交通的同时作用，尤其是连续上坡的慢速路段，很可能在短短的几天里产生很大的车辙，而且经常发生在中面层或下面层。中面层虽然温度会略低于表面层，但剪应力比表面层更大，所以对动稳定度的要求不能降低。

由于目前大粒径混合料应用比较多，尤其是沥青稳定碎石的应用越来越多，因此对下面.层混合料(或基层）的动稳定度进行试验同样重要，而原方法中标准试件尺寸对中、下面层的沥青混合料不合适，所以本次对试件的尺寸作了修订，修订后的板块状试件尺寸为长300mmx宽300mmx厚50〜100mm(试验室制作）。根据工程需要也可采用其他尺寸的试件。对现场切割试件的尺寸根据面层的实际情况确定，考虑到现在路面的厚度变化较大，切割试件的尺寸如果大了，放不进试模里，试件尺寸小了，在试验过程中试件会不稳定。因此，建议现场切割试件尺寸可以采用长300mm(允许误差-10mm)、宽300mm(允许误差-lOmm),厚度采用实际层厚度，要求切割试件放入试模必须是固定的，如果有晃动可以在缝隙中填充水泥浆等使其固定。现场切割试件的建议尺寸是否合适要通过试验确定，同时考虑到气候条件和重载车等情况，根据需要可以提高试验温度和压强。提出了标准试验温度为60℃,根据气候条件可以采用70℃或其他温度;轮压标准为0.7MPa,根据需要对重栽交通轮压可增加至1.4MPa_a因此，我们在进行车辙试验时应按照试验规程的要求进行。

车辙试验方法和设备对试验结果有很大的影响。国际上车辙试验机的类型很多，如美国车辙试验方法就有两个，分别为汉堡车辙仪和APA路面分析仪，两者各有差异，即使同一种方法，各规范差异也很大；欧洲车辙试验方法就更多，统一的欧盟标准就有特大型（轮胎宽度为11cm)、大型（轮胎宽度为8cm，相当于法国LPC设备）和小型车辙仪（轮胎宽度为5cm,相当于英国车辙仪），其中小型车辙仪又有A型和B型，而且欧盟各国还有自己的方法，很难统一。值得注意的是，欧洲标准前言部分指出不要采用钢轮车辙仪，这相当于排除了汉堡车辙仪，因为汉堡车辙仪采用钢轮而不是无花纹的橡胶轮胎。钢轮试验时会导致集料颗粒破碎，影响测试结果，同样的理念在美国也有。我国和欧盟、法国、英国、日本、澳大利亚采用的车辙仪均采用无花纹实心橡胶轮胎，相比较而言试验条件更加接近实际荷栽状况，其原理都基本相当，这些与美国常用的汉堡车辙仪采用钢轮和APA分析仪采用橡肢管的试验条件差异较大。以上试验设备、方法各有各的特点，作为研究使用都还可以，但荷栽、温度等试验条件不同，试验结果也不一样。我国的车辙试验是在温度6(℃C、荷栽0.7MPa、速率42次/min标准条件下试验的，工程发生车辙的实际条件（荷载、温度、车速）与此并不对应，除了沥青混合料自身的因素外，温度、荷栽、速度对高温性能的影响是主要因素，而这些因素是目前室内车辙试验所解决不了的。而不同的温度、荷栽、车速与标准条件之间不存在固定的换算模式，不同沥青品种、不同混合料的换算公式相差较大，个别研究得到的换算关系并没有通用性。

有的单位建议采用车辙深度代替目前规范中的动稳定度，主要依据是美国APA试验、汉堡车辙仪采用了车辙深度（总变形）或者变形率，而不是采用动稳定度指标，实际情况并非如此。目前，各规范中车辙试验评价沥青混合料的指标主要采用三种：变形斜率（或蠕变斜率、动稳定度）、变形率（总变形量除以总厚度）和总变形量，各规范规定各有差异。如AASHTOT324—04对于汉堡车辙试验规定运行20000次，测量总变形量，并计算螺变斜率（creep slope)、剥落斜率（stripping slope),甚至剥落变形拐点（SIP)。该方法是采用浸水条件，其中总变形量、剥落斜率和剥落变形拐点是用来评价沥青混合料的抗水损坏性能的，只有蠕变斜率用来评价沥青混合料的高温抗车辙性能。美国Asphalt Pavement Technology对汉堡车辙试验指出：“很多单位采用蠕变斜率来评价沥青混合料车辙敏感性，即变形的倒数（次/mm),采用蠕变斜率而不是变形量来评价沥青混合料的抗车辙性能，原因在于蠕变阶段和变形阶段很难判断，不同混合料差异很大，有时即使车辙达到20~30mm也不会出现剥落变形点；剥落变形点和剥落变形斜率是较好的评价混合料抗水损坏的参数，而总变形量，由于采用钢轮会使颗粒破碎进而产生变形，会对总变形产生较大影响；总之，汉堡车辙试验方法只是检验沥青混合料配合比设计，还无法与现场的沥青混合料抗车辙性能相比、科罗拉多州规定汉堡试验的剥落变形点10000次变形小于4mm,20000次变形小于10mm，这些都是评价沥青混合料高温条件抗水损坏能力的指标，而非评价其抗高温车辙变形能力对于APA试验,AASHTO TP63-07中规定主要测定8000次的蕞大变形。值得注意的是,APA总变形量不包括初始运行25次变形量，这就导致最后测量的变形量与试件的实际变形量存在较大的差异₃美国一些州对于APA试验实际应用也各有差别，有的采用总变形量，也有的采用变形斜率来评价沥青混合料的车辙性能。

澳大利亚试验方法中采用两个指标——总变形、变形斜率（10000和4000次变形量差除以6,单位mm/10³次），并在试验方法附录中指出，采用变形斜率来评价高温车辙比总变形量更加合理。而日本和我国一致，采用动稳定度，欧盟标准车辙试验主要有3个指标：变形斜率WTS(单位为mm/10³次）、总变形量和变形率PRD(单位为％),并规定各国根据自己的情况选择其中指标，如法国习惯采用总变形率，而英国习惯采用变形斜率和总变形量。

以上所说变形斜率或者蠕变速率实际上就是我国所说的动稳定度，是同一个概念,计算方法也一致，只是计算所取的点或者时间有差异。由以上情况可见，各国的车辙试验方法均有差异，一般认为变形斜率是蕞为可靠、蕞为常用的指标，因此我国的车辙试验不采用总变形，而采用动稳定度指标。

另外，有入认为配合比设计检验达到了规范指标，路面就不应该发生车辙等损坏了。配合比设计“检验"指标主要是反映了不同沥青结合料和混合料级配类型，在配合比设计合理的情况下它可能达到的水平，是检验配合比及蕞佳油石比设计是否合理的指标。但路面发生车辙更重要的是受施工质量与均匀性、路面结构组合、气温、荷载及车速等的影响，应辩证地认识这些指标的重要性，并应按规范的要求进行配合比设计的检验。

关于试验的名称，英文名有两种：Wheel tracking test,Rutting test我国以前称轮辙试验，公路工程名词术语的行标及国标均称为车辙试验，本方法名词统一称为车辙试验。

车辙试验的温度应能反映夏季高温的路面温度：本试验法依照我国绝大多数地区的温度条件，试验温度为60℃±1℃，但是实际试验中，可以根据工程所处的地理位置、气候条件选择其他温度进行试验同样对试验轮与试样的接触压强也可以根据交通量大小、重载车情况及路段的地理地貌位置选择压强大小进行配合比的检验，接触压强具体选择多大根据需要确定。

近年来，我国已进口了一些车辙试验机，同时也自行研制开发了车辙试验机，主要是参照日本的车辙试验机仿制的，设备多采用曲柄连杆驱动方式，对链式驱动方式的车辙仪目前已基本不用，因此本次修订时，统一采用曲柄连杆驱动方式。

整个车辙试验机必须放在恒温室内。恒温室中必须有一定的空间用来养生试件，且必须有通风循环设备，使温度均勾，直至试验完成。恒温室可以用保温材料砌筑。有的试验机仅将试件部位保温，空气不回流，将试件放在另外的烘箱中养生，这是不合适的，很难保证试件内部的温度均匀恒定为60℃±0.5℃。通过比较试验发现，对空气不回流，在烘箱中养生的试件，动稳定度要比在有通风循环设备中的试件几乎高一倍，因此这种检验结果是不合适的。本次修订强调恒温室应具备足够的空间，用于保温试件和进行试验。对试件的保温不少于5h,也不得超过12h。

本试验方法作为沥青混合料配合比设计高温稳定性检验指标，试验时有一点很重要，即试件必须是新拌混合料配制的，在现场取样时必须在尚未冷却时即制模，不允许将混合料冷却后再二次加热重塑制作。据“八五"攻关课题研究，重塑制作的动稳定度可能高出2倍甚至好几倍，数据是不可信的，不能作为评价合格与否的依据。