加州揉压压实机制备沥青混合料试件的标准规程（D1561）

📋 概述与适用范围

ASTM D1561/D1561M-13《加州揉压压实机制备沥青混合料试件的标准规程》最初由美国加州公路局开发，旨在为沥青混合料性能测试提供统一的试件制备方法。该标准明确规定了一套使用机械揉压压实机、通过压头对混合料施加一系列单独冲击的压实流程。适用材料涵盖热拌沥青混合料及其他含沥青黏结料的粒料混合料，尤其针对需要模拟实际路面揉压效果的场景。

标准在单位制上具有独特性：SI制与英寸‑磅制均作为独立标准使用，严禁混用；数值虽非精确等效，但各自系统内可独立溯源。与D1560《采用Hveem仪测定沥青混合料抗变形与黏聚力的试验方法》紧密配套，后者规定试件性能测试步骤，而本规程确保试件密度与力学状态的一致性。此外，标准引用D3666《道路与铺路材料检验机构最低要求规范》和D4753《土、岩石与建筑用天平评估选择指南》，从机构能力与设备计量两方面为试验质量提供保障。

值得注意的是，该规程与马歇尔击实法形成鲜明对比：揉压作用使集料重新排列，更接近实际压路机工作状态；马歇尔法则采用落锤冲击，适用于体积设计但力学模拟较粗。因此，本规程在模拟现场压实、评估水稳定性及高温抗变形能力方面具有不可替代的优势。标准不适用于冷拌或含再生材料等特殊配方，但可通过调整参数扩展使用范围。

⚙️ 试验原理与方法

试验原理核心是“揉压”——压实机通过可升降的压头对沥青混合料表面施加可控压痕，每个压痕均模拟压路机碾轮的一次揉搓动作。压头最大行程为254 mm，配备独立调节机构，可精确控制压实深度与频率。压实过程分多个阶段：首先将预热至规定温度的混合料装入钢模，随后在揉压压实机上进行系列冲击；压实参数（压头压力、冲击次数、温度）依据混合料类型和后续测试要求设定。标准要求设备定期校准，确保载荷‑时间曲线的峰值压力与持压时间与标准轨迹一致。

具体步骤大致如下：①预热模具与混合料；②称取规定质量混合料装入模具，用刮刀插捣；③将模具置于压实机底座，调整压头位置；④设定压实次数（通常为30‑50次），启动设备；⑤压实后静置冷却，再使用脱模器取出试件。整个过程需严格控制温度，混合料出料温度与模具温度差不得超过规定范围。实验室应具备符合D3666的资质，设备需通过校准验证——校准曲线须与标准曲线在峰值压力和持压时间上吻合，方为合格。

关键设备“加州揉压压实机”需配备刚性机架、液压或气动系统、压头以及可调节的模具底座。压头形状经专门设计，底部为半球形，能有效将混合料推向侧壁，促进集料嵌挤。标准在附录中以图示说明设备结构，并强调任何具有相同揉压效果且能给出等值稳定度仪读数的替代设备均可被接受。因此，实验室可委托设备供应商提供比对数据，证明其设备与标准机的性能等效。

📊 技术参数与指标

标准原文虽未给出所有参数的具体数值，但通过引用的附属资料和设备校准要求提供了核心技术边界。以下表格汇总了设备规格、校准条件及引用标准的关键信息。所有数据均直接取自标准文本或由其推导而来。

🔬 工程应用与注意事项

该规程在工程中主要服务于Hveem稳定度试验，用于评价沥青混合料的高温抗剪性能与水稳定性。由于揉压压实能更好地模拟路面碾压时集料的取向与嵌挤，因此对于粗级配、大粒径或高黏度沥青混合料，采用本规程制备试件可显著提高试验区与路芯的相关性。此外，在科研与配合比设计中，也常用本规程替代马歇尔击实法以提高力学指标的代表性。

实际应用中的常见问题包括：①压实初期温度下降过快导致密度不足——应控制混合料从拌合到入模的总时间不超过5 min，并保持模具与压头温度在目标范围内。②压头行程和次数设定不当引起试件密度不均——需通过试验确定不同混合料的最佳压实次数。③设备校准失效造成结果不可比——建议每季度进行一次曲线比对，并在每次更换易损件后重新校准。此外，实验室环境温度变化会影响系统液压油的黏度，从而导致每次冲击的峰值压力漂移，必须在恒温（22 ± 3 ℃）下操作。

质量控制要点还包括：对每次压实记录压头峰值压力、持压时间、环境温度；定期使用标准金属块模拟试件校验设备；建立本实验室的“压力‑次数‑密度”关系曲线，以便快速修正参数。现场芯样与本规程试件的密度比对也是验证压实效应的常用手段。

❓ 常见问题解答