试验时，沥青混合料试件通常有两种类型：圆柱体和棱柱体。为了试验的方便性，试件的制作尽量简单。因此，冲剪试验试件形状采用圆柱体试件。试件的尺寸的确定需要结合目前可用的成型方法、成型试件模具和试验设备综合考虑。目前的成型方法有：马歇尔击实成型、旋转压实成型及碾压成型（车辙板）。考虑到试件尺寸效应和各种试验方法的特点，冲剪试验的试件尺寸确定为 φ150 mm ×100 mm ，采用旋转压实成型获得。

试验时采用单调加载控制模式，加载速率对试验结果的影响比较大。我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》[97]中沥青混合料单轴压缩试验采用的加载速率为 2 mm/min，单轴贯入试验采用的加载速率为1 mm/min，而马歇尔稳定度试验采用的是 50 mm/min。考虑到试验的准确性、可操作性和可重复性，试验时选取2 mm/min、6 mm/min、10 mm/min三个加载速率，研究加载速率对冲剪性能的影响规律，并最终确定最佳加载速率。不同加载速率作用下的影响规律如图4-21～图4-27 所示。

（1）38 mm 压头。

当压头直径为38 mm 压头时，不同混合料类型和温度下轴向压力与位移之间的关系如图4-21～图4-23 所示。

图4-21　38 mm 压头冲剪试验（Sup-13）

图4-22　38 mm 压头冲剪试验（Sup-20）

图4-23　38 mm 压头冲剪试验（Sup-25）

（2）47.5 mm 压头。

压头直径为47.5 mm 时，不同混合料类型和温度下，轴向压力与位移之间的关系如图4-24～图4-26 所示。

图4-24　47.5 mm 压头冲剪试验（Sup-13）(www.daowen.com)

图4-25　47.5 mm 压头冲剪试验（Sup-20）

图4-26　47.5 mm 压头冲剪试验（Sup-25）

（3）57 mm 压头。

压头直径为57 mm 时，不同沥青混合料类型和温度下，轴向压力与位移之间的关系如图 4-27 所示。在进行试验过程中发现，压头直径为57 mm 时，对于Sup-20 沥青混合料试验无法顺利进行，因此没有继续进行其他混合料类型的试验。

图4-27　57 mm 压头冲剪试验（Sup-20）

由图4-21～图4-27 可以看出，压头直径相同情况下，随着加载速率的增大，轴向压力也在增大；从试验结果可以看出，压头直径为 38 mm时，Sup-25 沥青混合料试验结果离散性比较大；压头直径为57 mm 时，颗粒间相互挤压，很难准确测定轴向压力与位移之间的关系。

在沥青混合料试验中，由于考虑的角度不同，选取的加载速率大小也不同，稳定度试验中为了快速获取沥青混合料试件的力学指标，采用的加载速度比较大，加载速率采用50 mm/min，单轴贯入试验为了模拟现场流动型车辙，采用比较小的加载速度，加载速率采用1 mm/min。本试验的目的是为了区分各参数对沥青混合料性能的影响，进一步研究沥青混合料在荷载作用下的变形规律。通过试验还可以发现10 mm/min 的加载速率比较稳定，因此本试验选取的加载速率为10 mm/min。

根据以上分析，试验时施加围压比不施加更合理；公称最大粒径小于或等于13.2 mm 的沥青混合料，压头直径选取38 mm 比较合理，对于公称最大粒径大于13.2 mm 的沥青混合料，压头直径选取47.5 mm 较为合理；试验时的温度选用 60 °C，试件尺寸选用 φ150 mm ×100 mm ，加载速率选取10 mm/min 比较合理。