曹恒濤

(1.河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，河南 鄭州 450006；2.河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450015)

瀝青路面滲水系數(shù)是反映瀝青路面混合料級配設(shè)計的間接指標(biāo)，也是表征瀝青路面水穩(wěn)定性、評價路面使用性能的重要指標(biāo)。因此，需適時測量瀝青路面的滲水系數(shù)。但在實際測試過程中其影響因素較多，測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度備受關(guān)注。測量質(zhì)量通過測量不確定度來表征，測量不確定度的大小往往決定測量結(jié)果的有效性和可用性，測量結(jié)果附帶有不確定度報告才算完整、才有意義。

1 滲水系數(shù)測試方法簡介

根據(jù)JTG E60-2008《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》，瀝青路面滲水系數(shù)測試方法如下：1) 把塑料圈放置于試件中央或道路表面測點上，用筆分別沿塑料圈內(nèi)外側(cè)標(biāo)注圓圈，內(nèi)外環(huán)之間的區(qū)域即為需用密封材料進(jìn)行密封的區(qū)域；2) 對標(biāo)注的區(qū)域進(jìn)行密封，注意不能把密封材料抹到內(nèi)圈；3) 將滲水儀放在涂抹密封材料處，使其中心與所標(biāo)注的圓環(huán)重合，然后加配重，以免壓力水從底座與路面流出；4) 關(guān)閉開關(guān)，往量筒注滿水，之后打開開關(guān)，排除滲水儀底座處的空氣后關(guān)閉開關(guān)，再向量筒中注滿水；5) 打開開關(guān)，待量筒中水面下降到100 mL刻度處時開始計時，每隔1 min讀一次量筒中液面位置，直至水面下降到500 mL時停止；6) 按上述步驟在同一路段檢測5個點，取平均值作為檢測結(jié)果。

2 測量不確定度來源及評定模型

對瀝青路面滲水系數(shù)測量結(jié)果造成影響的因素主要包括測量人員、秒表、量筒的示值、數(shù)值修約和滲水儀校準(zhǔn)證書的不確定度等(見表1)。

表1 瀝青路面滲水系數(shù)測量不確定度的來源

根據(jù)瀝青路面滲水系數(shù)測試方法及不確定度來源，建立如下數(shù)學(xué)模型：

式中：V1為第一次計時時的水量，通常為100 mL；V2為第二次計時時的水量，通常為500 mL；t1為第一次計時的時間；t2為第二次計時的時間；ρ1為秒表校準(zhǔn)證書不確定度的影響；ρ2為人員讀數(shù)誤差的影響；ρ3為數(shù)值修約的影響；ρ4為滲水儀校準(zhǔn)證書不確定度的影響。

3 不確定度的評定

3.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

3.1.1 測量重復(fù)性引入的不確定度分量

表2 單次測量值

測量的重復(fù)性以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，按照貝塞爾公式計算：

測量共進(jìn)行5次，根據(jù)規(guī)范要求按下式計算測量標(biāo)準(zhǔn)偏差：

3.1.2 秒表校準(zhǔn)證書不確定度影響引入的不確定度分量

誤差范圍為0.3 mL/min，均勻分布，用B類方法進(jìn)行評定，得出標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.1.3 人員讀數(shù)誤差影響引入的不確定度分量

人員讀數(shù)產(chǎn)生的誤差，根據(jù)經(jīng)驗估計為±1 mL，按均勻分布，用B類方法進(jìn)行評定，得出標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.1.4 數(shù)值修約影響引入的不確定度分量

按照要求修約至1 mL/min，按均勻分布，用B類方法進(jìn)行評定，得出標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.1.5 滲水儀校準(zhǔn)證書不確定度影響引入的不確定度分量

誤差范圍為1.05 mL/min，均勻分布，用B類方法進(jìn)行評定，得出標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

上述A、B類不確定度分量見表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

由下式計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

urel(ρ4)2]1/2=(8.122+0.092+0.62+

0.32+0.72)1/2=8.2

3.3 擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度U=8.2×2=17。測量同一處瀝青路面滲水系數(shù)時，取其均值作為檢測結(jié)果，U=17 mL/min，k=2。在符合正態(tài)分布的前提下，路面構(gòu)造深度的檢測值在(174±17) mL/min內(nèi)的概率為95%。

4 結(jié)語

以某瀝青路面滲水系數(shù)測試為例，對瀝青路面滲水系數(shù)試驗結(jié)果進(jìn)行不確定度分析，得到擴(kuò)展不確定度，為進(jìn)一步完善瀝青路面滲水系數(shù)試驗檢測報告和不確定度在試驗檢測中的應(yīng)用提供參考。