蠕变试验中确保沥青混合料试验条件一致性以准确对比结果

一、试样准备的一致性

1. 原材料选取与处理

   集料

   来源与规格：从同一产地或者具有相同品质标准的供应商获取集料。对于不同的沥青混合料，确保集料的类型（如石灰岩、花岗岩等）、最大粒径（如13.2mm、19mm等）、级配曲线符合严格的一致性要求。使用标准的筛分设备对集料进行筛分，并且定期对筛分设备进行校准，以确保得到准确的集料级配。

   清洗与干燥：采用相同的清洗和干燥程序。例如，使用清洁的水冲洗集料以去除泥土和杂质，然后在规定的温度（如105℃±5℃）下烘干至恒重，确保不同混合料中的集料初始含水量相同，避免因含水量差异影响沥青与集料的粘结以及混合料的整体性能。

   沥青

   品牌与标号：选择同一品牌、同一标号的沥青。不同品牌或标号的沥青在化学成分、粘度、软化点等方面存在差异，这些差异会显著影响沥青混合料的蠕变性能。例如，使用70号道路石油沥青时，要确保是来自同一炼油厂同一批次或者具有相同性能指标的产品。

   加热与搅拌：在试验前对沥青进行加热时，使用相同类型的加热设备（如带有精确温度控制的烘箱或油浴锅），并且设定相同的加热温度（如150℃ - 160℃）和加热时间（如2 - 3小时）。在搅拌沥青时，采用相同的搅拌速度（如300 - 500转/分钟）和搅拌时间（如30分钟），以保证沥青的均匀性。

2. 混合料配合比设计

   按照相同的设计方法（如马歇尔设计方法或Superpave设计方法）进行沥青混合料的配合比设计。确定沥青用量、集料级配等参数时，遵循统一的设计流程和标准。例如，在马歇尔设计方法中，要进行标准的马歇尔试验，确定最佳沥青用量，并且对于不同的混合料，在确定最佳沥青用量时，保持试验条件（如击实次数、试件尺寸、试验温度等）一致。

3. 试件制作

   成型模具

   使用相同规格、相同材质的成型模具。例如，对于圆柱体试件，确保模具的直径（如100mm）、高度（如100mm）以及模具的表面粗糙度相同。模具的材质要具有相同的导热性和稳定性，避免因模具不同而影响试件的成型质量和内部结构。

   成型工艺

   如果采用马歇尔击实法成型试件，保证击实锤的重量（如4.536kg）、击实高度（如自由落体高度为457.2mm）、击实次数（如双面击实75次）等参数完全一致。对于旋转压实法，要设定相同的旋转角度（如1.25°）、压实压力（如600kPa）、压实次数（如100次）等条件。在试件成型过程中，保持相同的成型温度（如130℃ - 150℃），并且控制试件的冷却速度（如在室温下自然冷却）相同。

二、试验环境的一致性

1. 温度

   恒温设备

   使用高精度的恒温箱来控制试验温度。恒温箱应具备精确的温度传感器和良好的温度调节系统，能够将温度波动控制在极小范围内（如±0.1℃）。例如，对于在20℃下进行的蠕变试验，恒温箱应能够稳定地维持在20℃左右。

   温度测量

   在试件周围放置多个温度传感器，以准确测量试件所处环境的温度。这些温度传感器要经过校准，并且具有相同的精度（如±0.1℃）。在试验过程中，实时监测温度变化，确保整个试验过程中温度的稳定性。

2. 湿度

   湿度调节设备

   采用专门的湿度调节设备（如加湿器和除湿器）来控制试验环境的湿度。将湿度控制在一个稳定的范围，例如对于大多数沥青混合料蠕变试验，相对湿度可控制在40% - 60%之间。

   湿度测量

   使用高精度的湿度传感器测量湿度，并且将湿度传感器放置在靠近试件的位置。湿度传感器要定期校准，确保测量的准确性。在试验过程中，持续监测湿度变化，保证湿度稳定在设定范围内。

三、试验设备及加载过程的一致性

1. 试验设备

   设备型号与精度

   使用相同型号的蠕变试验设备，确保设备的结构、性能、传感器精度等方面完全一致。例如，对于测量试件变形的位移传感器，要具有相同的量程（如0 - 10mm）和精度（如±0.01mm）；对于施加荷载的加载系统，要具有相同的加载精度（如±0.1kN）。

   设备校准：在试验前，按照设备的操作规程对试验设备进行全面校准。对于位移传感器，使用标准的位移校准块进行校准；对于加载系统，使用标准砝码进行校准，确保设备在试验过程中能够准确测量和施加荷载。

2. 加载条件

   加载应力

   根据试件的尺寸准确计算加载应力，并且对不同材料组成的沥青混合料试件施加相同的初始加载应力。例如，在计算加载应力时，要精确测量试件的横截面积，确保计算结果的准确性。在加载过程中，通过高精度的加载系统平稳地施加应力，避免应力的突然增加或减小。

   加载速率

   设定相同的加载速率。如果采用应变控制加载，要确保应变率（如1×10 - 5 /s）相同；如果采用应力控制加载，要保证应力增加的速率（如0.1MPa/s）相同。加载速率会影响沥青混合料的蠕变响应，保持一致的加载速率有助于准确对比不同混合料的蠕变特性。