GTM-I型旋转剪切压实仪（机）

 GTM一个重要的特性是能够直接反映出颗粒状塑性材料中可能出现的塑性过大的现象。这时会呈现过饱和状态，或许是因为过度压实，也或许是因为孔隙中置入了过多的介质  — 如土中的水或沥青混合料中的沥青。当沥青含量或含水量时，这种现象可以通过GTM滚轮压力的下降和旋转角度的增加显示出来，依据这一原理可以预测在设定的垂直压力下所设计的沥青混合料的允许沥青含量。同时GTM还可对路面的取样进行试验，以此来确定未来某时在已知轮胎压强的交通量作用下，是否会造成由于混合料的不断密实而使塑性过大，是否会对路面造成破坏。
    GTM成型试验的目的还在于模拟路面行车荷载作用下沥青混合料的终压实状态即平衡状态，并测试分析试样在被压实到平衡状态过程中剪切强度Sg和终塑性形变的大小，以判断混合料组成是否合理。在混合料被压实到平衡状态过程中，若机器角上升，滚轮压力下降，说明混合料的剪强度在降低，变形在增加，呈现出了塑性状态，即表明沥青混合料的沥青用量已经过大，压实试件的终塑性形变大小是用旋转稳定系数GSI（Gyratory Stability Index）来表示的。GSI是试验结束时的机器角与压实过程中的小机器角的比值，是表征试件受剪应力作用的变形稳定程度的参数。GSI接近于1.0时所对应的沥青用量为混合料的沥青用量。试验中需变化沥青用量分别进行GTM压实试验，然后绘制GSI与沥青用量的关系曲线，以确定混合料的沥青用量。另外GTM还可提供试件的密度――试件处于平衡状态时的密度，系数GSF――剪强度与剪应力之值，静态剪切模量，压模量等。
    从GTM的设计原理和过程可知，它是以混合料的终塑性过大作为混合料设计的目标。GTM成型时试件被压实到了终使用状态，与马歇尔方法或SGC成型的试件相比，GTM试件密度高，空隙率和矿料间隙率低，设计沥青用量少，能沥青路面的车辙发生。有文献报导，只要按照GTM方法在平衡状态下的参数进行施工，沥青路面的车辙病害是可以避免的。GTM是依据力学分析原理进行材料设计，较之经验式的体积分析方法更为准确合理。GTM实质上提供了一个不会产生车辙的柔性路面设计方法，而不是去规范车辙的允许深度。GTM摈弃了不能反映实际路用性能的指标（如马歇尔稳定度、维姆稳定度、无侧限压强度等），而用推理方法直接测量计算混合料试件在压实过程中的力学指标，设计方法合理科学，还使设计周期大大缩短。
    我们配合有关科研单位在通过大量的室内试验和深入的理论分析，研究了影响沥青路面技术性能的关键因素，通过大规模实体工程应用研究，总结出了较为完整的与材料性能相匹配的施工技术，得出以下结论：
    1、沥青路面的多种早期病害，如车辙、泛油、水损坏等，都与沥青混合料的
       性能密切相关，而沥青混合料的性能则主要取决于材料设计方法中的试件
       成型方式和判据。
    2、GTM不是一种试件成型设备，其成型试件的优点也不是限度地
       模拟了路面施工时的碾压工况，更为有价值的是，它以汽车轮胎的接地压
       强作为成型试件的一个主要控制条件，不固定试件成型功能而以被试验对象
      （如沥青混合料）限平衡状态作为结束条件，恰恰能反映不同的沥青
       混合料的物理（塑性变形）、力学（剪能力）特性。
    3、级配、油石化、粉油比等因素对沥青混合料性能均有显著影响，通过调整上
       述因素，可以有目的的改变沥青混合料的主要性能，对于沥青面层的车辙、
       裂和水损坏能力，级配、粉油比在范围内存在值，在解决主要
      矛盾的同时，使得兼顾解决矛盾的对立面成为可能。
    4、优化研究出的滑型级配具有连续嵌挤、骨架结构特征明显且密实的特点。
       采用GTM进行滑型沥青混合料配合比优化设计，在表面层具有的
       滑能力的同时，大幅度了混合料的车辙能力、水损坏能力和耐久
       性，进一步证实了沥青混合料的性能主要取决于设计方法的论断。