根據(jù)《T0745—2025瀝青混合料重復(fù)壓縮試驗》規(guī)程內(nèi)容，本試驗旨在通過三軸重復(fù)壓縮法測定瀝青混合料的蠕變速率，從而評價其高溫性能（如車轍抵抗能力）。該試驗對瀝青混合料試驗機（特別是三軸重復(fù)壓縮試驗系統(tǒng)）提出了非常具體和嚴格的技術(shù)要求，涵蓋加載系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳感器精度、數(shù)據(jù)采集、環(huán)境控制、試件制備與安裝、試驗流程控制等多個方面。
下面我將從技術(shù)要求分類出發(fā)，對瀝青混合料試驗機（三軸重復(fù)壓縮試驗系統(tǒng)）的關(guān)鍵技術(shù)指標與功能要求進行系統(tǒng)梳理與分析，便于設(shè)備研發(fā)、采購、驗收及試驗室管理參考。
一、總體試驗?zāi)康呐c核心評價指標
項目 | 內(nèi)容 |
試驗方法 | 三軸重復(fù)壓縮法（圍壓+軸向重復(fù)荷載） |
評價指標 | 瀝青混合料的蠕變速率（με/次），反映其在重復(fù)荷載下的永久變形累積能力與高溫穩(wěn)定性 |
應(yīng)用意義 | 用于評價瀝青路面抗車轍性能，尤其是高溫條件下（如夏季）的長期性能表現(xiàn) |
二、瀝青混合料試驗機（三軸重復(fù)壓縮系統(tǒng)）技術(shù)要求分析
（一）加載系統(tǒng)要求
1.加載方式
?支持多種圍壓與軸壓加載方式：
?A型：乳膠膜+雙層O型環(huán)密封，通過壓力室介質(zhì)（水/油/空氣）反向施加圍壓
?B型：橡膠輪胎內(nèi)胎充氣圍壓（僅圓周，上下無圍壓），軸向同步加載
?C型：真空乳膠膜+抽真空形成負壓圍壓
?技術(shù)要求：
?加載系統(tǒng)必須能獨立控制軸向荷載與圍壓
?軸向加載應(yīng)支持重復(fù)加載（循環(huán)荷載）
?能實現(xiàn)靜態(tài)或動態(tài)加載，加載波形包括：
?半正弦波
?矩形波
?加載頻率：1Hz或3Hz（常用）
?圍壓范圍：常見50 kPa或150 kPa
?軸向應(yīng)力振幅：200~300 kPa（根據(jù)試驗溫度與層位不同）
2.加載系統(tǒng)材質(zhì)
?加載系統(tǒng)所有與介質(zhì)或試件接觸部件，應(yīng)采用硬化不銹鋼
?加載板材質(zhì)：
?硬質(zhì)鋼板或陽極氧化高強度鋁合金（6061-16以下硬度材料禁用）
?加載板直徑>試件直徑+10 mm
?加載板剛性要求極高：
?在250 kPa荷載下，加載壓頭變形≤2μm
（二）控制系統(tǒng)技術(shù)要求
1.核心功能
?獨立控制軸向應(yīng)力與圍壓
?過調(diào)制控制須避免（即控制信號不能失真）
?必須包含：
?可編程函數(shù)發(fā)生器（用于生成各種波形，如半正弦、矩形）
?高精度控制電路
?控制精度要求：
?圍壓與軸向應(yīng)力控制精度達到±2%以內(nèi)
（三）傳感器系統(tǒng)要求
傳感器類型 | 技術(shù)指標要求 | 用途 |
荷載傳感器 | 最大量程≥10 kN；精度±10 N；響應(yīng)頻率≥10×試驗頻率 | 測量軸向荷載 |
位移傳感器 | 量程≥12.7 mm；精度±2%（測量范圍5mm內(nèi)）；響應(yīng)頻率≥10×試驗頻率 | 測量試件軸向變形（永久變形） |
溫度傳感器 | 精度±0.5℃ | 控制與監(jiān)測試件與環(huán)境溫度 |
?注意：
?位移傳感器用于記錄試件在重復(fù)荷載下的累積變形
?傳感器響應(yīng)頻率須匹配試驗頻率（如3Hz試驗則傳感器頻率須≥30Hz）
（四）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要求
1.采集內(nèi)容
?軸向荷載、位移、加載次數(shù)、溫度、圍壓等
2.采集頻率
?應(yīng)滿足試驗需求，尤其要在加載期與恢復(fù)期的特定時刻采集數(shù)據(jù)
?半正弦波形：在信號最小值（最低點）采集
?矩形波形：盡量在恢復(fù)期末，接近下一脈沖前采集
3.數(shù)據(jù)精準性與同步性
?各通道（荷載、變形、溫度）不能有明顯相位偏移
?采集系統(tǒng)需確保時間同步與信號完整性
（五）環(huán)境控制系統(tǒng)（溫控系統(tǒng)）
1.溫控箱（環(huán)境箱）
?控溫精度：±1℃
?容積要求：足夠容納至少2個試件
?試驗前試件需在目標溫度下恒溫30~60分鐘
?試件內(nèi)部溫度通過貼片溫度傳感器監(jiān)測確認
?技術(shù)要求：
?必須具備精準控溫與保溫能力
?支持試件與壓力室介質(zhì)同步升溫
（六）輔助材料與工裝要求
項目 | 要求 |
聚四氟乙烯薄膜 | 厚度0.25mm，硬度50A~60A（邵氏A），置于加載板與試件間，減小摩擦 |
O型密封圈/雙層O型環(huán) | 用于乳膠膜密封，保證圍壓有效性 |
真空泵（部分類型） | 用于C型試驗中的負壓圍壓形成 |
橡膠輪胎內(nèi)胎（B型） | 用于圓周圍壓施加 |
（七）試驗控制與流程自動化要求（推薦）
雖然規(guī)程中多數(shù)流程為人工輔助+系統(tǒng)控制，但高端三軸試驗系統(tǒng)應(yīng)支持如下自動化功能：
功能 | 說明 |
試驗參數(shù)預(yù)設(shè) | 試驗溫度、波形類型、頻率、應(yīng)力振幅、圍壓等一鍵設(shè)置 |
試件對中與預(yù)壓控制 | 自動或半自動檢測對中狀態(tài)，控制預(yù)壓不超過限定值 |
加載過程自動化 | 按設(shè)定波形、頻率、次數(shù)全自動加載，無需手動干預(yù) |
數(shù)據(jù)自動采集與存儲 | 按時間/次數(shù)自動記錄變形、荷載、溫度等 |
異常監(jiān)控與停機 | 圍壓/應(yīng)力超差、試件破壞、變形超標（如>6%）時自動停機保護 |
試驗報告自動生成 | 包括蠕變曲線、階段劃分、回歸分析、最終蠕變速率等 |
三、試驗機整體技術(shù)指標匯總表（推薦）
項目 | 技術(shù)要求 |
軸向加載方式 | 伺服液壓/氣動/電磁，支持動態(tài)與靜態(tài)加載 |
加載波形 | 半正弦波、矩形波；頻率支持1Hz/3Hz |
軸向應(yīng)力振幅 | 200~300 kPa（依試驗條件） |
圍壓范圍 | 50 kPa或150 kPa，控制精度±2% |
荷載傳感器 | 最大量程：10kN，精度±10N，響應(yīng)頻率≥30Hz（對應(yīng)3Hz試驗） |
位移傳感器 | 最大量程：12.7mm，精度±2%，響應(yīng)頻率≥30Hz |
溫度控制 | 控溫精度±1℃，支持試件與介質(zhì)同步控溫 |
數(shù)據(jù)采集頻率 | ≥10倍試驗頻率，關(guān)鍵點自動采集 |
加載次數(shù) | 通常≥10,000次，或試件變形>6%時終止 |
試件規(guī)格 | 直徑≥50mm（≤16mm粒徑）或≥75mm（>16mm），高徑比1.5 |
控制系統(tǒng) | 可編程函數(shù)發(fā)生器、獨立軸壓/圍壓控制、過調(diào)制抑制 |
環(huán)境箱 | 容積足夠，控溫±1℃，可放置多個試件 |
四、試驗系統(tǒng)可擴展功能建議（面向智能化試驗室）
遠程監(jiān)控 | 試驗過程數(shù)據(jù)與影像可遠程查看，支持試驗參數(shù)遠程下發(fā) |
試驗權(quán)限管理 | 通過秘鑰控制試驗啟動、參數(shù)修改等關(guān)鍵操作 |
試驗數(shù)據(jù)管理 | 自動存儲、備份、檢索歷史試驗數(shù)據(jù)，支持大數(shù)據(jù)分析 |
AI輔助分析 | 基于歷史數(shù)據(jù)，自動識別異常曲線、預(yù)測蠕變趨勢 |
設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)互通 | 支持與工程試驗大數(shù)據(jù)平臺對接，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、試驗排程統(tǒng)一管理 |
五、總結(jié)
類別 | 核心技術(shù)要求總結(jié) |
加載性能 | 支持軸向重復(fù)荷載+圍壓獨立控制，波形多樣，頻率1/3Hz，應(yīng)力精度高 |
控制精度 | 軸向與圍壓控制精度±2%，荷載與變形傳感器高響應(yīng)、高分辨率 |
環(huán)境控制 | 溫控精度±1℃，試件恒溫要求嚴格 |
數(shù)據(jù)采集 | 高頻采集，關(guān)鍵點自動記錄，多參數(shù)同步 |
系統(tǒng)安全與自動化 | 過載保護、試件對中、自動停機、數(shù)據(jù)管理 |
試驗標準化 | 嚴格遵循T0745—2025流程，從試件制備、安裝、加載到數(shù)據(jù)處理全過程控制 |
