瀝青混合料車(chē)轍試樣成型機(jī)是公路工程檢測(cè)領(lǐng)域的核心設(shè)備,主要用于制備符合《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20)要求的車(chē)轍試驗(yàn)試樣,其性能精度直接決定后續(xù)車(chē)轍試驗(yàn)(評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性)結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)該設(shè)備的檢驗(yàn)需圍繞 “設(shè)備自身性能達(dá)標(biāo)” 和 “成型試樣質(zhì)量合格” 兩大核心目標(biāo),涵蓋機(jī)械性能、溫控精度、加載穩(wěn)定性等多維度,具體檢驗(yàn)項(xiàng)目如下:?
一、設(shè)備基礎(chǔ)性能檢驗(yàn):保障運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性?
基礎(chǔ)性能是設(shè)備正常工作的前提,需重點(diǎn)檢驗(yàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)、安全保護(hù)裝置及運(yùn)行狀態(tài),避免因設(shè)備自身缺陷導(dǎo)致試樣成型失敗或安全事故。?
1. 機(jī)械結(jié)構(gòu)與外觀檢驗(yàn)?
檢驗(yàn)內(nèi)容:?
① 設(shè)備主體框架(如底座、加壓橫梁、試樣模具支架)是否存在變形、裂紋或焊接缺陷,表面涂層是否均勻無(wú)脫落;?
② 運(yùn)動(dòng)部件(如加壓活塞、模具升降機(jī)構(gòu))的滑動(dòng) / 轉(zhuǎn)動(dòng)是否順暢,無(wú)卡頓、異響或松動(dòng);?
③ 連接件(如螺栓、螺母、銷(xiāo)軸)是否緊固,防松措施(如彈簧墊圈、鎖緊螺母)是否齊全有效,需用扭矩扳手抽查關(guān)鍵部位扭矩(如模具固定螺栓扭矩應(yīng)符合設(shè)備說(shuō)明書(shū)要求,通常為 25-35N?m)。?
合格標(biāo)準(zhǔn):?
主體結(jié)構(gòu)無(wú)可見(jiàn)損傷,運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)異常,連接件緊固無(wú)松動(dòng),符合設(shè)備出廠技術(shù)文件規(guī)定。?
2. 安全保護(hù)裝置檢驗(yàn)?
檢驗(yàn)內(nèi)容:?
① 急停按鈕:按下急停按鈕時(shí),設(shè)備應(yīng)立即切斷所有動(dòng)力源(加壓、加熱、升降),且復(fù)位后需重新啟動(dòng)才能恢復(fù)運(yùn)行;?
② 過(guò)載保護(hù):模擬加載過(guò)載(如設(shè)定加載力超過(guò)設(shè)備額定加載力的 110%,常見(jiàn)額定加載力為 30kN 或 50kN),設(shè)備應(yīng)自動(dòng)停止加壓并報(bào)警;?
③ 溫控保護(hù):當(dāng)加熱溫度超過(guò)設(shè)定上限(通常為 200℃,可根據(jù)試驗(yàn)需求調(diào)整)時(shí),溫控系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)切斷加熱電源并提示故障;?
④ 防護(hù)門(mén) / 罩:打開(kāi)設(shè)備加熱腔防護(hù)門(mén)時(shí),加熱系統(tǒng)應(yīng)立即暫停,關(guān)閉后才能恢復(fù)加熱,防止操作人員燙傷。?
合格標(biāo)準(zhǔn):?
所有安全裝置響應(yīng)及時(shí)、動(dòng)作可靠,故障報(bào)警信號(hào)清晰(聲光報(bào)警均有效),符合《實(shí)驗(yàn)室設(shè)備安全通用要求》(GB 4793.1)。?
二、核心功能檢驗(yàn):確保試樣成型精度?
核心功能直接影響試樣的物理指標(biāo)(如尺寸、密度、均勻性),是檢驗(yàn)的重中之重,需針對(duì) “加載精度”“溫控精度”“模具尺寸” 三大關(guān)鍵模塊展開(kāi)。?
1. 加載系統(tǒng)精度檢驗(yàn):控制試樣壓實(shí)度均勻性?
車(chē)轍試樣成型需通過(guò)加壓系統(tǒng)對(duì)瀝青混合料施加穩(wěn)定壓力(通常為 0.7MPa 或 1.0MPa,對(duì)應(yīng)不同壓實(shí)度要求),加載精度不足會(huì)導(dǎo)致試樣局部壓實(shí)度偏差,影響高溫穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果。?
檢驗(yàn)內(nèi)容與方法:?
① 加載力示值誤差檢驗(yàn):在設(shè)備加載范圍內(nèi)選取 3 個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)(如額定加載力的 30%、60%、100%),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(精度等級(jí)≥0.1 級(jí))與設(shè)備自帶力值顯示系統(tǒng)比對(duì),記錄兩者差值;?
② 加載力波動(dòng)度檢驗(yàn):設(shè)定某一加載力(如 0.7MPa 對(duì)應(yīng)的加載力,需根據(jù)試樣面積換算,例:300mm×300mm 試樣對(duì)應(yīng)加載力為 63kN),持續(xù)加載 5 分鐘,每隔 30 秒記錄一次力值,計(jì)算最大力值與最小力值的差值占設(shè)定力值的百分比;?
③ 加載速度檢驗(yàn):用秒表記錄加載活塞從 “初始位置” 到 “設(shè)定加載力位置” 的時(shí)間,計(jì)算實(shí)際加載速度(通常要求加載速度為 1-5mm/min,可調(diào)節(jié)),與設(shè)備顯示速度比對(duì)。?
合格標(biāo)準(zhǔn):?
加載力示值誤差≤±1%,加載力波動(dòng)度≤±0.5%,加載速度誤差≤±10%,符合 JTG E20 對(duì)車(chē)轍試樣成型機(jī)加載精度的要求。?
2. 溫控系統(tǒng)精度檢驗(yàn):保障瀝青混合料壓實(shí)溫度?
瀝青混合料需在規(guī)定溫度下(如普通瀝青混合料 140-160℃,改性瀝青混合料 160-180℃)壓實(shí),溫控精度不足會(huì)導(dǎo)致瀝青黏度異常,進(jìn)而影響試樣密度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。?
檢驗(yàn)內(nèi)容與方法:?
① 溫度示值誤差檢驗(yàn):將 3 支經(jīng)校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(精度等級(jí)≥0.5 級(jí))分別放置在加熱腔的 “中心位置”“靠近加熱管位置”“遠(yuǎn)離加熱管位置”,設(shè)定 3 個(gè)常用溫度點(diǎn)(如 150℃、170℃、190℃),待溫度穩(wěn)定后(保溫 30 分鐘),記錄標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與設(shè)備溫控儀表的溫度差值;?
② 溫度均勻性檢驗(yàn):同一溫度點(diǎn)下,3 支標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的最高溫度與低溫度的差值即為溫度均勻性;?
③ 升溫速率檢驗(yàn):記錄加熱腔從室溫(25℃±5℃)升至 170℃的時(shí)間,計(jì)算升溫速率(通常要求≥5℃/min)。?
合格標(biāo)準(zhǔn):?
溫度示值誤差≤±3℃,溫度均勻性≤5℃,升溫速率符合設(shè)備說(shuō)明書(shū)要求(不低于 5℃/min),滿(mǎn)足瀝青混合料壓實(shí)溫度控制需求。?
3. 試樣模具與成型尺寸檢驗(yàn):保證試樣符合試驗(yàn)規(guī)范?
車(chē)轍試樣的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為 “300mm×300mm×50mm(或 100mm)”,模具尺寸偏差和成型后試樣尺寸偏差會(huì)直接影響車(chē)轍試驗(yàn)中 “動(dòng)穩(wěn)定度”(DS 值)的計(jì)算準(zhǔn)確性。?
檢驗(yàn)內(nèi)容與方法:?
① 模具尺寸檢驗(yàn):用數(shù)顯卡尺(精度 0.01mm)測(cè)量模具的長(zhǎng)、寬、高(各測(cè)量 3 個(gè)不同位置),計(jì)算尺寸偏差;用平面度儀檢測(cè)模具內(nèi)表面平面度(要求≤0.1mm/m);?
② 成型試樣尺寸檢驗(yàn):按設(shè)備操作規(guī)程制備 1 組瀝青混合料試樣(通常 3 個(gè)),冷卻至室溫后,用數(shù)顯卡尺測(cè)量每個(gè)試樣的長(zhǎng)、寬、高(各測(cè)量 4 個(gè)角和中心共 5 個(gè)位置),計(jì)算尺寸偏差和單個(gè)試樣的尺寸均勻性;?
③ 試樣密度與空隙率檢驗(yàn):采用 “表干法” 測(cè)量成型試樣的毛體積密度,與設(shè)計(jì)密度(或標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)密度)對(duì)比,計(jì)算壓實(shí)度(通常要求車(chē)轍試樣壓實(shí)度為 96%±1%);根據(jù)密度和瀝青混合料最大理論密度,計(jì)算試樣空隙率(應(yīng)符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,通常為 3%-6%)。?
合格標(biāo)準(zhǔn):?
模具尺寸偏差≤±0.5mm,內(nèi)表面平面度≤0.1mm/m;成型試樣尺寸偏差:長(zhǎng)、寬≤±1mm,高≤±0.5mm,單個(gè)試樣尺寸均勻性≤0.3mm;壓實(shí)度和空隙率符合試驗(yàn)方案要求,且 3 個(gè)平行試樣的密度偏差≤0.02g/cm³。?
三、運(yùn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn):模擬長(zhǎng)期使用場(chǎng)景?
設(shè)備在長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行中的穩(wěn)定性,是評(píng)價(jià)其可靠性的重要指標(biāo),需通過(guò) “連續(xù)成型試驗(yàn)” 檢驗(yàn)性能衰減情況。?
1. 連續(xù)成型試驗(yàn)檢驗(yàn)?
檢驗(yàn)內(nèi)容:?
按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程連續(xù)制備 5 組瀝青混合料試樣(每組 3 個(gè)),在試驗(yàn)過(guò)程中持續(xù)監(jiān)測(cè):?
① 加載力:每制備 1 組試樣,記錄加載力的示值變化,觀察是否出現(xiàn)明顯漂移;?
② 加熱溫度:每 30 分鐘記錄一次加熱腔溫度,檢查溫度穩(wěn)定性;?
③ 試樣質(zhì)量:測(cè)量每組試樣的密度、尺寸,計(jì)算組間偏差。?
合格標(biāo)準(zhǔn):?
連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中,加載力示值漂移≤±0.5%,加熱溫度波動(dòng)≤±2℃,5 組試樣的密度組間偏差≤0.03g/cm³,尺寸偏差始終符合要求,無(wú)性能衰減現(xiàn)象。?
2. 噪聲與振動(dòng)檢驗(yàn)?
檢驗(yàn)內(nèi)容:?
① 噪聲:設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)(加載 + 加熱狀態(tài)),用聲級(jí)計(jì)在設(shè)備周?chē)?1m 處、距地面 1.2m 高度測(cè)量噪聲值(測(cè)量 3 個(gè)不同方位);?
② 振動(dòng):用振動(dòng)儀測(cè)量設(shè)備底座的垂直和水平振動(dòng)加速度(加載狀態(tài)下),記錄最大振動(dòng)值。?
合格標(biāo)準(zhǔn):?
噪聲值≤75dB(A),振動(dòng)加速度≤0.1m/s²,避免對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和操作人員造成影響。?
四、檢驗(yàn)周期與判定原則?
1. 檢驗(yàn)周期?
新設(shè)備驗(yàn)收檢驗(yàn):設(shè)備投入使用前,需進(jìn)行全面檢驗(yàn),合格后方可啟用;?
定期檢驗(yàn):正常使用情況下,每 12 個(gè)月進(jìn)行一次全項(xiàng)目檢驗(yàn);若設(shè)備出現(xiàn)重大維修(如更換加載油缸、溫控模塊)或試驗(yàn)結(jié)果異常,需提前進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢驗(yàn);?
日常核查:每次試驗(yàn)前,需簡(jiǎn)單核查加載力零點(diǎn)、溫控顯示、安全按鈕功能,確保設(shè)備處于正常狀態(tài)。?
2. 判定原則?
合格判定:所有檢驗(yàn)項(xiàng)目均符合上述標(biāo)準(zhǔn)要求,且無(wú)影響試驗(yàn)結(jié)果的缺陷,判定為合格;?
不合格處理:若某一項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)不合格(如加載力誤差超標(biāo)、溫控均勻性不符合要求),需暫停使用設(shè)備,聯(lián)系廠家維修或校準(zhǔn),維修后重新檢驗(yàn),直至合格;若無(wú)法修復(fù)至合格狀態(tài),需報(bào)廢或降級(jí)使用(如僅用于非仲裁性試驗(yàn))。?
結(jié)語(yǔ)?
瀝青混合料車(chē)轍試樣成型機(jī)的檢驗(yàn)是 “以設(shè)備精度保障試驗(yàn)精度” 的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需嚴(yán)格遵循國(guó)家規(guī)范和設(shè)備技術(shù)要求,從基礎(chǔ)性能、核心功能到運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行全維度把控。檢驗(yàn)過(guò)程中不僅要關(guān)注 “設(shè)備參數(shù)達(dá)標(biāo)”,更要通過(guò) “成型試樣質(zhì)量反推設(shè)備性能”,形成 “檢驗(yàn) - 驗(yàn)證 - 優(yōu)化” 的閉環(huán)。只有確保設(shè)備始終處于合格狀態(tài),才能為瀝青混合料高溫穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供準(zhǔn)確、可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)而保障公路路面的施工質(zhì)量和使用壽命。