沥青混合料车辙试验方法的分析及研究

孟令亮

摘 要：在我国公路工程中，沥青路面是较为常见的形式之一，基于对公路建设养护工作的分析，不难发现，沥青路面面临着多种类型的病害，车辙病害便是其中之一。为进一步了解车辙病害，明确其形成原因，研究人员开展了大量的车辙试验工作，并取得了一定的成果。本文着眼于沥青混合料车辙试验方法，就该方法进行简要介绍，并从试件、实验条件两个方面出发，就影响车辙试验的相关因素进行明确，就其作用机理进行分析，并给出了试验方法改进措施。

关键词：沥青混合料 车辙试验 公路建设

一、沥青混合料车辙试验方法简述

就当前常见的车辙试验方法来看，共包括四种类型，分别是PRT、WTD、APA、车辙试验仪。基于实际研究，人们发现开展试验工作时，APA的表现较为出色，并且和路面使用性能保持着良好的相关性。国内在开展沥青混合料车辙试验时，所用到的仍旧是国产车辙试验仪，相关研究人员在试验过程中，曾基于不同的试验仪针对不同粒径的混合料开展试验工作，研究发现在变形深度方面，国标车辙试验更为明显。就实验仪器在评价抗车辙能力时所采用的指标来看，APA等所采用的均是车辙深度，而国产车辙试验所采用的则是相对变形指标。相比较之下，不难发现，国产车辙试验和国内道路交通现状更为接近，能够符合当前道路建设实况。

二、沥青混合料车辙试验影响因素分析

基于对沥青混合料车辙试验的分析，可以发现其往往会受到多重因素的影响，但是就试验因素进行分类，可以发现，主要包括有试件、试验条件两大类，现就这两大类进行分析，明确试验影响因素，并分析作用机理。

（一）试件。试件对试验的影响主要体现下述方面：一是试件材料以及制样，。就沥青混合料的成分来看，包括了沥青、集料、矿粉等，为此，各成分的物理化学性质均会影响到混合料的相关特性。在试件材料及制样不同的情况下，则对试验表现也会存在差异，主要体现在稳定性、准确性等方面；二是试件尺寸。基于试验工作的开展，人们发现，在试件辙槽厚度逐渐增大的情况下，其深度也将会随之增大，而动稳定度将会呈现处减小的趋势。为此，在开展车辙试验时，必须要确保所选的动稳定度的适合性。

（二）试验条件。立足于试验条件，则车辙试验所受到的影响的因素主要包括下几类：其一为试验温度。在試验温度不同的情况下，则车辙动稳定性也将会表现出差异，一般来说，在温度逐渐上升时，则车辙动稳定度将会呈现出下降趋势，同时，车辙深度也将会增大，从而表现出二次线性关系。试验人员还发现，在温度达到一定值并且持续升高的情况下，则动稳定度的下降趋势将会更加明显；二是荷载。研究人员在开展试验工作时，基于不同的荷载开展试验研究，发现，当荷载由0.7MPa变为0.8MPa时，再由0.8MPa变为0.9MPa，动稳定度的下降状况不一，前一变化对应的下降值为53.5%，后者对应的则是43.7%。由此可见，荷载将会影响到混合料的高温性能，为此，在公路路面设计时，必须要加强对荷载作用的考虑，要结合国内交通运输实况，确保试验荷载的合适性；三是试验轮速度、试验时间以及坡度。基于研究工作的开展，人们发现，当处于重载低速状态，则车辙性能将会受到影响，为此，人们创建了有关动稳定度和速度的变化方程，促使不同速度状态下的动稳定值能够实现有效转化。同时人们在研究中，还发现通常车辙试验时间均会超过2h，在试验时间得到有效延长的情况下，能够实现对混合料的区分。

三、沥青混合料车辙试验方法改进措施

（一）增设变速功能。试验轮速度对于试验工作的开展具有一定的影响，为此，必须要加强对试验轮速度的控制，而增设变速功能则是重要的改进措施。从理论层面来看，基于时温等效原理，能够促使试验发生转变，由低速状态转变成高温状态，但是在此过程中还需借助精密仪器以实现对转换因子的确定，从而实现对误差的控制。此外，就试件构成来看，其并非是全厚式组合机构，为此，想要实现时温等效实际是具有较大的难度的。故而，必须要从试验轮速度出发，基于对试验轮速度的改变，从而保证时温等效。可以从试验电动机入手，将其更换为变频电动机，已实现对速度的控制。

（二）设置试验净空。之所以要设置试验净空，是为促使全厚车辙试验能够更好的开展，该项措施的采取充分考虑国内路面结构实况。在本次试验研究中，所设置的是标准试验净空，在此情况下，则试件厚度能够达到23cm。为此，能够满足三层沥青路面的需求，为全厚车辙试验的开展提供保障。但是试验净空并非是唯一方法，与之相对的还有车辙试验改进，也就是基于实际组合合度，从而确定三层组合试模，基于该种方法也能保证全厚式车辙试验的正常进行。

（三）增加温控系统。由于温度对于试验的影响也是较为明显的，为此，还需要基于一定的手段促使温度能够得到有效控制，而增加温控系统无疑是最佳的办法。在本次研究工作中，笔者所选择的是水循环，从而形成温度梯度，该系统能够从下述几个方面出发，从而实现对温度的控制：一是基于恒温水循环，从而促使试模底温能够维持恒定值，从而实现对温度的控制；二是去除顶部防护，确保试件能够与机内温度保持一致；三是加装隔热材料，避免钢模和试件间热交换的出现。基于上述三种措施的采取，能够基于内部热传导，从而形成基于温度方向的梯度，确保温度能够得到有效控制。

（四）试验时间进行调整。本试验是车辙仪模拟汽车轮痕行走而碾压发生的变形而得出的试验，车辙可以考虑不同的时间下沥青混合料发生变形的速度，使不同时间相同速度下车辙结果具有可比性，但是试验纵的碾压次数必须相同。在试验过程中，其他参数都必须保持一致，只是变形速度不同，其他参数包括，温度、试验检测人员、仪器设备。

沥青混合料车辙试验在当前的公路建设中是不可缺少的，为了保证试验的准确性，有效规避车辙病害，必须要加强对试验方法的分析，明确影响因素，并采取各种措施，促使影响因素能够得到有效控制，以保证试验效果，确保车辙病害能够得到有效控制，提高公路使用寿命，改善公路工程质量。