河南省建设科技协会团体标准
T/YCST 003—2024
多层沥青混合料结构层 车辙试验方法
Multilayer asphalt mixture structures—Rutting test method
2024-07-08发布
2024-08-08实施
河南省建设科技协会 发布
T/YCST 003—2024
I
目次
前言 ................................................................................. II
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 一般规定 ........................................................................... 1
5 仪具与设备 ......................................................................... 1
6 试件制备 ........................................................................... 3
7 试验方法 ........................................................................... 4
8 计算 ............................................................................... 5
9 试验报告 ........................................................................... 5
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II
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 本文件由河南中联建科建设工程检测有限公司提出。 本文件由河南省建设科技协会归口。 本文件起草单位：河南中联建科建设工程检测有限公司、河南省建科院工程检测有限公司、河南省工建集团工程建设有限公司、黄淮学院、河南省诚建检验检测技术股份有限公司、河南交通技师学院、焦作市恒信市政工程质量检测有限公司、河南中原鼎盛工程技术有限公司、郑州中州建筑材料检测有限公司、河南山河建设工程质量检测有限公司、基诚建设发展有限公司、河南东邦建设工程有限公司、河南金辉建筑设计有限公司、智勋工程设计有限公司、洛阳国宏新业发展有限公司、郑州市市政工程建设中心、河南恒威建筑工程有限公司、中交上海航道局有限公司、云南省公路工程监理咨询有限公司、云南新创新交通建设股份有限公司、河南新启工程管理有限公司、河南崇诚建设工程有限公司、郑州泉舜中州上城房地产有限公司、河南得华建筑工程有限公司、驻马店市市政工程服务中心、宙宏建设集团有限公司、原阳县自然资源局、河南鑫筑建设工程有限公司、河南恒耀建筑工程有限公司、邓州市国正建设工程有限公司、河南纳本建筑工程有限公司 本文件主要起草人：肖宇领、赵宗林、荆营花、李小颖、杨明旺、李少华、宋新涛、魏彦华、荆翠翠、祁津、张文忠、甘巍、王二玮、王苓任、熊新利、程米春、肖丹、陈玉高、刘好朋、王蒋、李兴滔、管言豪、宋义国、周延平、王峪彬、伦瑞敏、徐冬冬、路保龙、王哲、王永辉、张凡、张鹏、刘亚强、赵国涛、刘帅路、陈海桥、于大伟、杨文华、周慧慧、董瑞丽、娄坤坤、董秀良、张朝峰、郭俊杰、张瑞旭、姚慧敏、张腾飞、冯跃春
本文件为第一次发布。
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多层沥青混合料结构层 车辙试验方法
1 范围
本文件规定了新拌多层沥青混合料结构层车辙试验方法的术语和定义、一般规定、仪具与设备、试件制备、试验方法、计算和试验报告。 本文件适用于测定多层沥青混合料结构层的高温抗车辙能力。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
多层沥青混合料结构层 multilayer asphalt mixture structures
两层或两层以上的沥青混合料结构层。
3.2
多层沥青混合料车辙试模 the test mode of multilayer asphalt mixture rutting test
依据设计的沥青路面结构组合和厚度，由底板与第一层、第二层、第三层等模框组成，每一层模框的内部净空尺寸为长300 mm、宽300 mm、厚40 mm~100 mm。
3.3
沥青混合料车辙试件 the test specimen of asphalt mixture rutting test
沥青混合料采用车辙试模经分层轮碾成型得到的试件。
4 一般规定
4.1 本文件使用的仪器设备，均应经相应的计量部门检定或校准，测试误差应满足本文件及其他相关规范的要求。
4.2 多层沥青混合料结构层车辙试验除应遵照本文件要求外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
5 仪具与设备
5.1 轮碾成型机
轮碾成型机的净空高度在底板高度加车辙试件高度的范围内可调，一般为350 mm，具有与钢筒式压路机相似的圆弧形碾压轮，轮宽300 mm，压实线荷载为300 N/cm，碾压行程长度300 mm，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%±1%。
5.2 车辙试验机
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试件变形测量装置为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0~130 mm，精度±0.01 mm。温度检测装置为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。车辙试验机配套使用的恒温室应具有足够的空间。试验台、试验轮、加载装置、试件变形测量装置、温度检测装置必须全部安放在恒温室内，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块沥青混合料结构层车辙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，其他要求应符合JTG E20中T 0719的规定。
5.3 车辙试模
5.3.1 车辙试模的层数和每层模框的高度根据路面结构厚度而定，可以模拟路面结构中的两层或更多层的沥青混合料结构层，车辙试模由高碳钢或工具钢制成。底板及各层模框钢板厚度不小于10 mm，且各层模框钢板厚度应保持一致，模框与底板、模框与模框之间采用M6丝杆连接固定，模框上过孔直径为7 mm。
5.3.2 车辙试模的结构如图1和图2所示。第一层模框通过螺钉安装在底板上，形成承载沥青混合料的容器，按照标准方法碾压成型第一层沥青混合料试件。然后，在第一层模框表面通过螺钉安装第二层模框，由第一层沥青混合料试件的上表面与第二层模框形成承载沥青混合料的容器，同样按照标准方法碾压成型第二层沥青混合料试件。重复上述过程，完成其余各层的成型。需要说明的是，每层模框的四个边通过四个角上的侧向螺钉固定，四个边可以拆卸。
5.3.3 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19 mm的沥青混合料，宜采用内部净空尺寸为长300 mm×宽300 mm×厚50 mm的板块试模成型；对于集料公称最大粒径大于或等于26.5 mm的沥青混合料，宜采用内部净空尺寸为长300 mm×宽300 mm×厚80 mm~100 mm的板块试模成型。
图1 车辙试模结构组合示意图
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图2 车辙试模连接示意图
5.4 其他仪具
试验室用沥青混合料拌和机、烘箱、台秤、小型击实锤、温度计、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、棉纱等应符合JTG E20中T 0719的规定。
6 试件制备
6.1 准备工作
准备工作按JTG E20中T 0719的规定进行。
6.2 轮碾成型方法
6.2.1 将预热的第一层试模（包括底模和第一层模框）从烘箱中取出，装上试模框架；在第一层试模中铺一张裁好的纸，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模，中部要略高于四周。
6.2.2 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。
6.2.3 插入温度计，待混合料达到JTG E20中T 0702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纸。
6.2.4 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碾成型机的平台上，轻轻放下碾压轮，调整总荷载为9 kN（线荷载300 N/cm）。
6.2.5 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，应经单层车辙试件试压，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50 mm）。
6.2.6 压实成型后，揭去表面的纸，用粉笔在第一层试件表面标明碾压方向。
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6.2.7 第一层车辙试件碾压完毕后立即成型第二层车辙试件，不需要等待第一层车辙试件的温度降至室温。将预热的第二层模框从烘箱中取出，安装在第一层模框的上面，装上试模框架；在试模中铺一张裁好的纸，使侧面被纸隔离；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第二层模框由边至中按顺序转圈装入试模，中部要略高于四周。
6.2.8 重复6.2.2~6.2.6，每层试件的碾压方向应相同，直至成型好车辙试件。
6.2.9 当采用车辙试件进行其他试验时，将盛有压实试件的车辙试模置室温下冷却，至少12 h后方可脱模。
注： 试件制作时每层试件的厚度可根据实际路面结构厚度确定，当实际路面结构单层厚度大于100 mm时，需要分两层成型车辙试件。
7 试验方法
7.1 准备工作
7.1.1 准备工作应符合JTG E20中T0719的规定。
7.1.2 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12 h。车辙试件中如有聚合物改性沥青混合料结构层时，放置的时间以48 h为宜，使聚合物改性沥青充分固化后方可进行多层沥青混合料结构层车辙试验，室温放置时间不得超过一周。
7.2 试验步骤
7.2.1 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，保温时间根据结构层厚度选择，如表1所示。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 ℃。
表1 车辙试件的保温时间
车辙试件厚度H(mm)
车辙试件保温时间t(h)
H≤50
5.0≤t≤12.0
50
5.5≤t≤12.0
60
6.0≤t≤12.0
70
6.5≤t≤12.0
80
7.0≤t≤12.0
90
7.5≤t≤12.0
100
9.0≤t≤12.0
150
10.0≤t≤12.0
7.2.2 将试件连同试模移置于车辙试验机的试验台上，试验轮在试件的中央部位，其行走方向须与试件碾压或行车方向一致。开动车辙变形自动记录仪，然后启动试验机，使试验轮往返行走，时间不少于60 min，或最大变形达到25 mm时为止。试验时，记录仪自动记录变形曲线（图3）及试件温度。
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图3 车辙试验自动记录的变形曲线
8 计算
8.1 动稳定度计算时间原则上为试验开始后45 min~60 min。从图3 上读取45 min（t1）及60 min（t2）
时的车辙变形d1及d2，准确至0.01 mm。
当变形过大，在未到60 min时变形已达25 mm，则以达到25 mm（d2）的时间为t2，将其前15 min为
t1，此时的变形量为d1。
8.2 多层沥青混合料结构层动稳定度按式（1）计算。
式中：
1 2
2 1
2 1（ ）
C C
d d
t t N
DS
······················································ (1)
式中：
DS——多层沥青混合料结构层动稳定度（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300 mm 的试件为1.0；
N——试验轮往返碾压速度，通常为42 次/min。
9 试验报告
9.1 同一路面结构或同一沥青混合料至少平行试验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。
9.2 试验报告应注明试验温度、试验轮接地压强、路面结构组合形式、各层路面材料类型、试件各层
芯样的密度、试件各层芯样的空隙率及试件制作方法等。
9.3 重复性试验路面结构动稳定度变异系数不大于20%。
