沥青混合料车辙试样成型机是公路工程检测领域的核心设备,主要用于制备符合《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20)要求的车辙试验试样,其性能精度直接决定后续车辙试验(评价沥青混合料高温稳定性)结果的准确性。对该设备的检验需围绕 “设备自身性能达标” 和 “成型试样质量合格” 两大核心目标,涵盖机械性能、温控精度、加载稳定性等多维度,具体检验项目如下:
一、设备基础性能检验:保障运行稳定性与安全性
基础性能是设备正常工作的前提,需重点检验机械结构、安全保护装置及运行状态,避免因设备自身缺陷导致试样成型失败或安全事故。
1. 机械结构与外观检验
检验内容:
① 设备主体框架(如底座、加压横梁、试样模具支架)是否存在变形、裂纹或焊接缺陷,表面涂层是否均匀无脱落;
② 运动部件(如加压活塞、模具升降机构)的滑动 / 转动是否顺畅,无卡顿、异响或松动;
③ 连接件(如螺栓、螺母、销轴)是否紧固,防松措施(如弹簧垫圈、锁紧螺母)是否齐全有效,需用扭矩扳手抽查关键部位扭矩(如模具固定螺栓扭矩应符合设备说明书要求,通常为 25-35N・m)。
合格标准:
主体结构无可见损伤,运动部件运行平稳无异常,连接件紧固无松动,符合设备出厂技术文件规定。
2. 安全保护装置检验
检验内容:
① 急停按钮:按下急停按钮时,设备应立即切断所有动力源(加压、加热、升降),且复位后需重新启动才能恢复运行;
② 过载保护:模拟加载过载(如设定加载力超过设备额定加载力的 110%,常见额定加载力为 30kN 或 50kN),设备应自动停止加压并报警;
③ 温控保护:当加热温度超过设定上限(通常为 200℃,可根据试验需求调整)时,温控系统应自动切断加热电源并提示故障;
④ 防护门 / 罩:打开设备加热腔防护门时,加热系统应立即暂停,关闭后才能恢复加热,防止操作人员烫伤。
合格标准:
所有安全装置响应及时、动作可靠,故障报警信号清晰(声光报警均有效),符合《实验室设备安全通用要求》(GB 4793.1)。
二、核心功能检验:确保试样成型精度
核心功能直接影响试样的物理指标(如尺寸、密度、均匀性),是检验的重中之重,需针对 “加载精度”“温控精度”“模具尺寸” 三大关键模块展开。
1. 加载系统精度检验:控制试样压实度均匀性
车辙试样成型需通过加压系统对沥青混合料施加稳定压力(通常为 0.7MPa 或 1.0MPa,对应不同压实度要求),加载精度不足会导致试样局部压实度偏差,影响高温稳定性评价结果。
检验内容与方法:
① 加载力示值误差检验:在设备加载范围内选取 3 个校验点(如额定加载力的 30%、60%、100%),通过标准力传感器(精度等级≥0.1 级)与设备自带力值显示系统比对,记录两者差值;
② 加载力波动度检验:设定某一加载力(如 0.7MPa 对应的加载力,需根据试样面积换算,例:300mm×300mm 试样对应加载力为 63kN),持续加载 5 分钟,每隔 30 秒记录一次力值,计算最大力值与最小力值的差值占设定力值的百分比;
③ 加载速度检验:用秒表记录加载活塞从 “初始位置” 到 “设定加载力位置” 的时间,计算实际加载速度(通常要求加载速度为 1-5mm/min,可调节),与设备显示速度比对。
合格标准:
加载力示值误差≤±1%,加载力波动度≤±0.5%,加载速度误差≤±10%,符合 JTG E20 对车辙试样成型机加载精度的要求。
2. 温控系统精度检验:保障沥青混合料压实温度
沥青混合料需在规定温度下(如普通沥青混合料 140-160℃,改性沥青混合料 160-180℃)压实,温控精度不足会导致沥青黏度异常,进而影响试样密度和结构稳定性。
检验内容与方法:
① 温度示值误差检验:将 3 支经校准的标准热电偶(精度等级≥0.5 级)分别放置在加热腔的 “中心位置”“靠近加热管位置”“远离加热管位置”,设定 3 个常用温度点(如 150℃、170℃、190℃),待温度稳定后(保温 30 分钟),记录标准热电偶与设备温控仪表的温度差值;
② 温度均匀性检验:同一温度点下,3 支标准热电偶的最高温度与低温度的差值即为温度均匀性;
③ 升温速率检验:记录加热腔从室温(25℃±5℃)升至 170℃的时间,计算升温速率(通常要求≥5℃/min)。
合格标准:
温度示值误差≤±3℃,温度均匀性≤5℃,升温速率符合设备说明书要求(不低于 5℃/min),满足沥青混合料压实温度控制需求。
3. 试样模具与成型尺寸检验:保证试样符合试验规范
车辙试样的标准尺寸为 “300mm×300mm×50mm(或 100mm)”,模具尺寸偏差和成型后试样尺寸偏差会直接影响车辙试验中 “动稳定度”(DS 值)的计算准确性。
检验内容与方法:
① 模具尺寸检验:用数显卡尺(精度 0.01mm)测量模具的长、宽、高(各测量 3 个不同位置),计算尺寸偏差;用平面度仪检测模具内表面平面度(要求≤0.1mm/m);
② 成型试样尺寸检验:按设备操作规程制备 1 组沥青混合料试样(通常 3 个),冷却至室温后,用数显卡尺测量每个试样的长、宽、高(各测量 4 个角和中心共 5 个位置),计算尺寸偏差和单个试样的尺寸均匀性;
③ 试样密度与空隙率检验:采用 “表干法” 测量成型试样的毛体积密度,与设计密度(或标准击实密度)对比,计算压实度(通常要求车辙试样压实度为 96%±1%);根据密度和沥青混合料最大理论密度,计算试样空隙率(应符合试验设计要求,通常为 3%-6%)。
合格标准:
模具尺寸偏差≤±0.5mm,内表面平面度≤0.1mm/m;成型试样尺寸偏差:长、宽≤±1mm,高≤±0.5mm,单个试样尺寸均匀性≤0.3mm;压实度和空隙率符合试验方案要求,且 3 个平行试样的密度偏差≤0.02g/cm³。
三、运行稳定性检验:模拟长期使用场景
设备在长期连续运行中的稳定性,是评价其可靠性的重要指标,需通过 “连续成型试验” 检验性能衰减情况。
1. 连续成型试验检验
检验内容:
按标准规程连续制备 5 组沥青混合料试样(每组 3 个),在试验过程中持续监测:
① 加载力:每制备 1 组试样,记录加载力的示值变化,观察是否出现明显漂移;
② 加热温度:每 30 分钟记录一次加热腔温度,检查温度稳定性;
③ 试样质量:测量每组试样的密度、尺寸,计算组间偏差。
合格标准:
连续运行过程中,加载力示值漂移≤±0.5%,加热温度波动≤±2℃,5 组试样的密度组间偏差≤0.03g/cm³,尺寸偏差始终符合要求,无性能衰减现象。
2. 噪声与振动检验
检验内容:
① 噪声:设备正常运行时(加载 + 加热状态),用声级计在设备周围 1m 处、距地面 1.2m 高度测量噪声值(测量 3 个不同方位);
② 振动:用振动仪测量设备底座的垂直和水平振动加速度(加载状态下),记录最大振动值。
合格标准:
噪声值≤75dB(A),振动加速度≤0.1m/s²,避免对实验室环境和操作人员造成影响。
四、检验周期与判定原则
1. 检验周期
新设备验收检验:设备投入使用前,需进行全面检验,合格后方可启用;
定期检验:正常使用情况下,每 12 个月进行一次全项目检验;若设备出现重大维修(如更换加载油缸、温控模块)或试验结果异常,需提前进行专项检验;
日常核查:每次试验前,需简单核查加载力零点、温控显示、安全按钮功能,确保设备处于正常状态。
2. 判定原则
合格判定:所有检验项目均符合上述标准要求,且无影响试验结果的缺陷,判定为合格;
不合格处理:若某一项或多项指标不合格(如加载力误差超标、温控均匀性不符合要求),需暂停使用设备,联系厂家维修或校准,维修后重新检验,直至合格;若无法修复至合格状态,需报废或降级使用(如仅用于非仲裁性试验)。
结语
沥青混合料车辙试样成型机的检验是 “以设备精度保障试验精度” 的关键环节,需严格遵循国家规范和设备技术要求,从基础性能、核心功能到运行稳定性进行全维度把控。检验过程中不仅要关注 “设备参数达标”,更要通过 “成型试样质量反推设备性能”,形成 “检验 - 验证 - 优化” 的闭环。只有确保设备始终处于合格状态,才能为沥青混合料高温稳定性评价提供准确、可靠的试验数据,进而保障公路路面的施工质量和使用寿命。