《路面渗水仪》编制说明

交通运输行业标准

路面渗水仪

(征求意见稿)

编制说明

标准起草组

2018年12月

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一、工作简况

1任务来源

路面渗水性能是反映路面沥青混合料级配组成的一个重要指标，它直接关系

到路面使用性能和服役寿命。在沥青混合料级配设计、施工质量控制及试验研究

中，渗水系数这一指标被广泛采用。路面渗水仪是交通运输部《公路沥青路面施

工技术规范》、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》和《公路路基路面现场测

试规程》规定的进行渗水系数测量的标准装置。尽管行业标准JT/T833-2012《沥

青混合料渗水仪》已于2012年发布，但对于自动式渗水仪未在本行业标准中做

出相关的规定，导致该类仪器设备的生产没有标准规范，质量得不到保证。同时，

其仪器标准中遗漏了排气孔，使得部分生产企业的生产的渗水仪因为没有排气孔

而无法正常试验。

基于此，交通运输部科技司在《交通运输部关于下达2017年交通运输标准

化计划的通知》(交科技函[2017]412号)中下达了《沥青混合料渗水仪》标准修

订工作，该工作由交通运输部公路科学研究院主持，计划编号：JT2017-110。

本标准立项名称为《沥青混合料渗水仪》，鉴于目前路面渗水仪设备的多样

性，本次修改标准主要在2012年原标准的基础上，对原类型渗水仪进行完善，

同时增加自动式渗水仪，增补相关技术要求、试验方法及检验规则。

2协作单位

在本标准的修订过程中，开展了广泛的调研和大量的试验验证工作，得到了

相关单位的支持、协助，保证了标准的修订质量。协作单位名单如下：

安徽省交通控股集团有限公司

中国路桥工程有限责任公司

福建省高速公路建设总指挥部

河南省交通基本建设质量检测监督站

华北水利水电大学

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3主要工作过程

交通运输部公路科学研究院接到标准修订计划任务后，立即着手进行标准修

订工作，主要工作过程如下：

⑴2017年9月～2017年10月，交通运输部公路科学研究所牵头成立了标

准起草组。课题组广泛收集了国内外主要渗水仪产品，及国家、行业或企业标

准等资料，进行了技术分析，提出了标准修订的原则、编写思路及人员分工，

编写了标准制定大纲。

⑵2017年11月～2017年12月，编写组主要人员对国内外相关标准、试验

方法的调研。

⑶2018年3月～2018年5月，对比分析不同类型渗水仪设备的技术差异性，

确定其关键控制参数。

⑷2018年6月～2018年7月，对自动式渗水仪进行大量室内试验，并进行

工程上应用情况调研。

⑸2018年8月，整理数据，编写标准征求意见稿初稿，进行标准起草组内

部的讨论和初稿完善。8月30日全国交通工程设施（公路）标准化技术委员会

组织专家召开了征求意见稿征求意见会；征求意见会上，专家建议将标准名称

修改为“路面渗水仪”。

4主要起草人及其所做的工作

本标准主要起草人及各起草人员主要工作见下表1。

表1主要起草人员其所做的工作

姓名单位承担工作

王志军交通运输部公路科学研究院负责组织、协调，并参与标准编写工作

负责国内外渗水仪应用情况、技术标

周震宇交通运输部公路科学研究院准资料的收集和整理，参与4.2.2自动式

渗水仪内容的编写

安徽省交通控股集团有限公

黄学文负责4.2.2自动式渗水仪内容的编写

司

曾峰中国路桥集团有限责任公司负责手动式渗水仪标准试验验证工作。

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姓名单位承担工作

常嵘交通运输部公路科学研究院负责6.5盛水量筒内容的修订完善。

福建省高速公路建设总指挥

杨金栋负责自动式渗水仪标准试验验证工作

部

河南省交通基本建设质量检负责6.12流量计示值误差内容的修订完

聂卫林

测监督站善。

负责6.8仪器渗漏~6.10塑料圈内容的修

严二虎交通运输部公路科学研究院

订完善

黄琪华北水利水电大学负责7检验规则内容修订完善

河南省交通基本建设质量检负责6.1环境条件～6.3试验仪器和器具内

乐斐

测监督站容修订完善

福建省高速公路建设总指挥负责8标志、包装、运输和储存内容修订

高晓影

部完善

罗恺彦交通运输部公路科学研究院负责6.7渗水管内容修订完善

龚演交通运输部公路科学研究院负责6.6底座内容修订完善

二、标准编制原则和标准主要内容的依据

1标准编制原则

①协调性原则。做好与相关标准、规范的协调、衔接，保证本标准与现行公

路沥青路面施工技术规范等相关行业标准统一性和一致性。

②可操作性原则。本标准与公路工程沥青及沥青混合料试验规程有所不同，

在公路工程沥青及沥青混合料试验规程中渗水仪的试验方法规定重点讲了渗水

系数的试验过程，而对于试验仪器本身的关键参数测定方法、试验步骤不明确；

为便于工程应用，起草的条文应明晰、规范，试验方法中仪器、关键步骤等内容

应详细、明确，可操作性强。

③成熟性原则。标准须进行充分技术论证或试验验证，应依据充分，理论正

确，验证可信，确保技术成熟性、可靠性。

④代表性和先进性原则。标准必须能够满足工程上对渗水仪产品的基本性能

要求，同时也必须考虑产品的代表性，确保验证产品能够覆盖工程上所采用国内

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外产品的90%覆盖率，即满足确保国内市场上大部分产品能够满足标准要求；同

时能够引导工程上产品的改进、完善，从而有利于行业的持续进步。

2标准的主要内容的说明

本标准为《沥青混合料渗水仪》，本次属于标准的第二次修订，修订后的标

准名称为《路面渗水仪》，包括范围，规范性引用文件，术语和定义，结构，技

术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和储存等内容。

2.1本次修订内容

在2012年颁布的标准基础上，本次主要做如下内容的修订：

⑴修改标准名称

将试验仪器及标准名称由沥青混合料渗水仪修订为路面渗水仪。

⑵修改手动式渗水仪结构示意图

修改了手动式渗水仪结构示意图，增加了排气孔(见图1，2012年版图1)。

说明：

1-盛水量筒；3-顶板；5-立柱支架；7-底座；9-排气孔。

2-螺纹连接；4-阀；6-压重钢圈；8-密封材料；

图1手动式渗水仪主要结构示意

原标准中的渗水仪结构示意图中遗漏了排气孔。渗水系数测试之前，需要通

过排气孔排除底座下部残留空气，保证试验的顺利进行和试验结果的准确性。

⑶增加自动式渗水仪

增加了自动式渗水仪，其结构示意图见图2。

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说明：

1-盛水量筒；3-顶板；5-立柱支架；7-把手；9-排气孔；

2-螺纹连接；4-阀；6-压重钢圈；8-密封材料；10-流量计。

图2自动式渗水仪主要结构示意

⑷修改底座开口孔径尺寸和管内径尺寸的技术要求

修改了技术要求的内容底座开口孔径尺寸和管内径尺寸，见5.3.2、5.4.1。

⑸增加排气孔内径与流量计示值误差要求

增加了排气孔内径与流量计示值误差要求（见5.7和5.8）。

⑹增加渗水仪检定平台

试验方法的试验器具增加了渗水仪检定平台(见6.3)。

⑺增加了排气孔内径及流量计示值误差等试验方法

试验方法中增加了排气孔内径及流量计示值误差等内容（见6.11和6.12）。

⑻完善检验规则

修改了检验规则的内容增加了排气孔内径与流量计示值误差的内容(见表

1)。

相关修订说明见2.2.4检验规则。在5.7和5.8中增加了排气孔内径及流量

计示值误差相应技术指标，在6.11和6.12中增加相应的试验方法，因此也应该

明确相应的检验规则。

2.2主要内容的修订说明

本次修订对原标准中的范围，规范性引用文件，术语和定义，结构，技术要

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求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和储存等内容，大部分保持不变，

主要针对新增加的自动式渗水仪结构、技术要求、试验方法和检验规则相应内容

进行了补充，相关修订说明如下。

2.2.1标准名称修订

《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)、《公路路基路面

现场测试规程》(JTGE60-2008)中试验仪器名称均为“路面渗水仪”，可见《沥

青混合料渗水仪》(JJG(交通)104-2012)中试验仪器名称与前两项标准中名称不

一致。根据本标准征求意见会上专家建议，将本标准名称“沥青混合料渗水仪”

修订为“路面渗水仪”。为保证现行相关行业标准统一性和一致性，编写组经与

以上两项规程的沟通和协调，拟定将本标准名称由“沥青混合料渗水仪”修订为

“路面渗水仪”。

2.2.2渗水仪型号确定

本次修订，调研了《沥青混合料渗水仪》(JJG(交通)104-2012)、《公路工

程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)、《公路路基路面现场测试规程》

（JTGE60-2008）以及澳大利亚ARRB、美国NCAT、法国NFP98-150-1以及欧

盟EN12697-40相关标准中对于渗水仪的类型及要求。

渗水系数测试方法主要有两种，相应的渗水仪也有两种，即常水头渗水仪和

变水头渗水仪。研究结果显示，绝大多数沥青混合料的渗水系数的数量级在

10-2cm/s～10-6cm/s之间，只有少数的渗水系数大于10-2cm/s。因此目前沥青混合

料的渗水系数试验方法基本为变水头渗水仪。但是目前国内外应用的沥青混合料

渗水试验的变水头渗水仪又是多种多样的。

国外渗水仪主要有澳大利亚ARRB、美国NCAT渗水仪、法国NFP98-150-1

以及欧盟EN12697-40。

澳大利亚为了检测渗水系数在0.04~1500mL/s之间的沥青材料(如封层、混合

料)和粒料基层(其表面是平整的且压实良好)，开发了渗水试验测试方法

Q707A-2002和相应的路用渗透仪，该渗水仪是带有一刚性硬塑料底盘的倒置式

圆锥形塑料漏斗，见图3。

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图3澳大利亚ARRB渗水仪

NCAT渗水仪为三段式变压头渗水仪，见图4。所谓三段式是因为它采用了

三截不同直径的水管组成了注水管，直径最小的在最上面是顶段，直径最大的在

最下面是底段。这种上小下大的设计目的是，试验时通过渗水仪顶段的管子时速

度较快，而进入中段和底段直径较大的水管时水流的速度又会降下来。这样可以

使渗水仪对渗入路面的水流更加敏感，对渗水系数比较小的的路面不至于读不出

水头的变化，因为渗水仪顶段的细管子可以放大水头的变化速度，而对渗水系数

比较大的路面不至于水头的变化太快而导致读数误差，因为渗水仪底段的粗管子

可以放缓水头变化速度。但是三段式渗水仪也有一些缺点：必须进行两次密封，

即在金属底座和橡胶底座之间、橡胶底座和路面之间这两个接合部进行密封；由

于三段式的变化，计算渗水比较复杂；对于纹理深度较大的路面如SMA路面，

密封效果不理想。

图4NCAT三段式渗水仪

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法国对于渗水仪设备在NFP98-150-1中做了详细规定，示意见图3。法国大

渗水仪由于底座半径较大，密封区增大，在渗水测试过程中，能有效避免侧渗问

题，因此广泛用于沥青路面现场渗水系数测定。

说明：

1—泄水插杆；4—排气高度；7—塞子；10—分庭排水管；

2—导杆；5—测定液体体积；8—撤离孔；11—金属抹底；

3—排气孔；6—导杆；9—底座；12—密封胶。

图5法国NFP98-150-1现场用渗水仪

欧盟也制定了统一的渗水仪标准EN12697-40用于路面渗水系数测定，见图

6所示。其基本构造与图5法标渗水仪基本一致。

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说明：

1—把手；7—传感器（自选）；13—合成树脂粘合织物；

2—活塞；8—传感器；14—底座（侧视图）；

3—传感器；9—橡皮球；15—底座（平视图）；

4—柱塞间断；10—密封圈；16—中心孔；

5—传感器（自选）；11—主孔；17—夹板；

6—储水管；12—海绵胶密封材料；18—橡胶底座。

图6欧盟EN12697-40渗水仪

图7渗水仪是我国借鉴日本开发而成，自2005年以来得到大量应用，同时

纳入《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）和《公路工程沥青及沥青

混合料试验规程》（JTGE20-2011）。

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说明：

1-盛水量筒；5-立柱支架；

2-螺纹连接；6-压重钢圈；

3-顶板；7-底座；

4-阀；8-密封材料。

图7手动式渗水仪

目前渗水仪，主要针对AC、SMA及ATB等密级配沥青混合料，此类混合料

渗水系数基本上在300ml/min以内，渗水试验时间一般不小于80s，因此，采用

传统的渗水仪是合适的。随着沥青混合料技术的发展，不同类型沥青混合料设计

技术逐步出现，图7的渗水仪在沥青路面施工质量控制方面起到了重要作用，但

是对于排水沥青混合料路面OGFC\PA\SMAPLUS、沥青玛蹄脂碎石混合料SMA及

其他粗级配沥青混合料的渗水系数测定问题，由于设备本身的局限性及测定方法

导致在实际操作中误差较大，测定过程中水流速率较大，秒表读取时间人为主观

误差大，导致测定结果不可靠、操作性差。例如PA排水沥青混合料渗水系数要

求不小于5000mL/min，普遍达到6000ml/min。此时，整个渗水试验时间不到4s。

采用人工掐表计时，对实验造成较大误差。因此，单靠人为掐秒表来读数已不现

实。

近年来，工程技术单位和设备厂商开始研发自动式沥青混合料，从而有效避

免了上述问题。见图8。该仪器已经纳入正在修订的《公路工程沥青及沥青混合

料试验规程》。考虑本标准新旧版本的传承，同时与相关行业标准的一致性和协

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调性，本次修订增加了自动式渗水仪，同时保留原渗水仪，并局部进行了完善。

说明：

1-盛水量筒；3-顶板；5-立柱支架；7-把手；9-排气阀；

2-螺纹连接；4-阀；6-压重钢圈；8-密封材料；10-流量计。

图8自动式渗水仪

2.2.3渗水仪主要技术指标

（1）自动水位计量及流速读取功能的流量计

目前渗水仪，主要针对AC、SMA及ATB等密级配沥青混合料，此类混合

料渗水系数基本上在300ml/min以内，渗水试验时间一般不小于80s，因此，采

用传统的渗水仪是合适的。近几年，随着大孔隙沥青混合料的普遍应用，传统的

渗水仪无法进行渗水检测。对于排水沥青混合料渗水系数要求不小于

5000mL/min，普遍达到6000ml/min。此时，渗水试验时间不到4s。采用人工掐

表计时，对实验造成较大误差。因此，单靠人为掐秒表来读数已不现实。

因此，结合工程实际情况，对渗水仪设备的结构进行了调整，增设了流量计

进行自动渗水系数测定。对于自动渗水仪，其试验时由流量计自动给出试验读数，

因此流量计的精度和可靠性非常重要，是关键控制参数，需要进行检验。根据实

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验误差精度要求，确定了流量计示值误差为：±5%。

（2）渗水管内径尺寸

根据已有研究和理论推导，渗水试验仪所测定的最大渗水系数值与渗水管的

内径直接相关，原标准要求不小于7mm，代表性渗水仪渗水管内径普遍在

8-10mm。在渗水阀全开、底座悬空条件下，最大渗水系数仅为1800~2400ml,达

不到排水沥青混合料的渗水测试要求。

为了提高渗水仪渗水系数测定范围，在不改变其他结构参数的条件下，需要

增加渗水管内径尺寸。为此，编写组进行了不同内径尺寸渗水系数试验。数据测

试结果，见下表2。

表2不同渗水管孔径条件下渗水系数测定结果（阀门全开）

孔径范围8~1011~1516~1818~22

（mm）

渗水系数1500~24002900~55006300~78007800~12000

（ml/min）

现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）规定OGFC混合料渗水系

数大于5000mL/min。根据国内外工程经验，路面空隙率为20%左右时，排水

沥青路面渗水系数可以达到6000mL/min以上，且落入路面的泥土、杂质等容

易随雨水通过路面空隙排出。因此，在选择渗水管内径尺寸时，渗水系数应满足

＞6000mL/min的技术要求，即渗水管内径应＞16mm。同时为了保证标准内径尺

寸技术要求的合理性，实测数据与所制定标准之间应留有15~20%的富余量，考

虑到渗水管内径尺寸过大，可能对于渗水仪整体结构不至于有过大影响。经过反

复对比，最终确定渗水管内径尺寸为20mm±1mm。

（3）底座上部开口直径

根据已有经验，底座上部开口直径要与渗水管内径尺寸相匹配，因此其上部

开口直径规定为22mm±0.5mm。

（4）排气孔设置

在《公路路基路面现场测试规程》、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》

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渗水试验步骤中均提到试验之前打开排气孔，试验开始时关闭排气孔，但是上一

版标准中遗漏了排气孔设置的要求，渗水仪结构示意图中未标注排水孔，技术要

求中也未涉及相关内容。此次标准的修订增加了排气孔的设置，主要考虑到渗水

系数测试之前，排除底座下部残留空气，保证试验的准确性。目前工程应用的大

部分渗水仪设有排气孔，也发现部分生产企业的生产的渗水仪因为没有排气孔而

无法进行正常渗水试验。

本次修订，通过对代表性渗水仪设备的调研，排气孔内径均为5mm，经过

室内试验，此尺寸完全满足试验要求；同时考虑加工精度，本标准规定排气孔内

经为5mm±1mm。

2.2.4试验方法

（1）渗水仪检定平台

对于流量计的示值误差，采用现有常规的方法是无法进行检验的，必须采用

渗水仪检定平台（见图9）进行确定。通过不同渗水系数测定条件（阀门全开与

常规测定条件）下的流量计的渗水系数相对误差，取其最大值作为流量计示值相

对误差测定结果。

渗水仪检定平台：如图9所示。

说明：

1——水位监控相机；5——压