關(guān)于瀝青路面壓實(shí)度檢測的探討

張輝

摘 要：瀝青混凝土路面的質(zhì)量好壞的關(guān)鍵在于壓實(shí)度，它對(duì)路面的壽面起到最主要的作用。現(xiàn)根據(jù)有關(guān)的條文規(guī)定和實(shí)際情況，對(duì)瀝青混凝土地面的規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)密度、實(shí)際檢測到的密度以及選取壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)這些問題展開了探索研究，建議以理論得到的密實(shí)度作為檢測實(shí)際操作中的密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：瀝青面層；密度；壓實(shí)度；質(zhì)量控制

1 前言

對(duì)于瀝青混凝土地面的密實(shí)度檢測是按照國內(nèi)瀝青路面建造的條文條例規(guī)范進(jìn)行，從已經(jīng)完工的瀝青混凝土地面中提取芯樣，依據(jù)國家《公路更成瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》中要求的方案進(jìn)行芯樣密度的檢測。瀝青混合料的密實(shí)度以瀝青以及從廠家經(jīng)過馬歇爾試驗(yàn)取樣的樣品攪拌密度為標(biāo)準(zhǔn)。在完工的路面中提取的芯樣和馬歇爾試驗(yàn)樣本測定密實(shí)度的檢測方法時(shí)一樣的。馬歇爾試驗(yàn)的密實(shí)度是指通過瀝青混合材料按照馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定的壓實(shí)度，國內(nèi)要求的壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)在百分之九十六以內(nèi)。

對(duì)任意一種瀝青路面而言，壓實(shí)度都是施工工藝中最重要的施工質(zhì)量管理項(xiàng)目，在路面質(zhì)量評(píng)定中也是一個(gè)重要指標(biāo)。《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTJO59-95）（以下簡稱“測試規(guī)程”）給出其定義式為：

式中 K-瀝青面層某一測定部位的壓實(shí)度，%；Pt-瀝青混合料芯樣試件的實(shí)際密度，g/cm3；PO-瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度，g/cm3。

在我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中詳細(xì)的說明了瀝青混合料是參照瀝青攪拌從廠試驗(yàn)中提取樣本的馬歇爾密度為標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)混合材料是粗粒狀的瀝青混凝土和瀝青碎石子，可以根據(jù)試驗(yàn)中提取的密度作為實(shí)際操作中的密實(shí)度。在理論上講，實(shí)際操作過程中獲得的密實(shí)度在一定條件下和標(biāo)準(zhǔn)的密實(shí)度的值都是不會(huì)變化的，所以，壓實(shí)度的數(shù)據(jù)也是不會(huì)變化的。但是因?yàn)樘崛?biāo)準(zhǔn)密度的過程和實(shí)際試驗(yàn)密度的過程時(shí)不一樣的，所以會(huì)對(duì)檢測到的結(jié)果有所影響。

2 瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)密度

2.1 當(dāng)天取樣的馬歇爾試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制件密度

2.1.1 取樣的偶然性

試驗(yàn)室在取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)時(shí)，通常是上、下午各取一組進(jìn)行試驗(yàn)以獲得當(dāng)天的馬歇爾密度。然而，以TITAN3000型拌和樓為例，正常的生產(chǎn)能力是240t/h，每天只取兩組，所以當(dāng)天馬歇爾密度取樣的偶然性較大。

試驗(yàn)室取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都存在不可避免的人為因素的影響，而且這些影響對(duì)于馬歇爾密度的取值而言是較為明顯的。由于上述種種原因，在實(shí)際檢測中，很難有以馬歇爾密度為標(biāo)準(zhǔn)密度的壓實(shí)度不合格的問題出現(xiàn)。

2.1.2 制件溫度

依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，模擬的通過車輛壓實(shí)和實(shí)際施工中所得到的壓實(shí)度是不一樣的。在馬歇爾計(jì)劃的方案里試件成型選擇壓實(shí)的手段，這樣在一方面可以把一些瀝青的碎石子壓碎，升級(jí)成為混合物的配料；在另一方面來講，擊實(shí)手段并不能得到利用壓路機(jī)和過往車輛的碾壓做得到的壓實(shí)度。在室內(nèi)進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，瀝青混合物的密度會(huì)受環(huán)境的影響，成型的溫度越高，密度就會(huì)越高，空隙則會(huì)減少；反之，成型的溫度降低，密度就會(huì)變小，空隙度就會(huì)增加。在實(shí)際的建造中，考量瀝青混合物在室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn)中的空隙度是一項(xiàng)重要的標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際建造的過程中也是這樣，在馬歇爾的很多試驗(yàn)情況中，都是只有空隙度會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)不符合。所以有很多建造的公司為了達(dá)到空隙的要求的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)的時(shí)候，當(dāng)試驗(yàn)品成型后人為的對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行改變或者忽略對(duì)溫度的掌控。因?yàn)轳R歇爾試驗(yàn)中的密度會(huì)因?yàn)檎J(rèn)為的改變而受到影響，操作的最簡便的手段就是只要降低一點(diǎn)攪拌和在壓實(shí)時(shí)的溫度所得到的馬歇爾密度就會(huì)比較低，假設(shè)以這種情況下得到的馬歇爾密度當(dāng)做標(biāo)準(zhǔn)的來參考，那么就算在工程建造中得到了百分之九十六的壓實(shí)度，路面的實(shí)際瀝青壓實(shí)度還是很低，空隙度會(huì)很大。

2.2 試驗(yàn)路段路面芯樣的密度

在正式對(duì)路面進(jìn)行攤鋪之前都要對(duì)實(shí)驗(yàn)路段先攤鋪，這樣做的目的有三個(gè)：第一明確要使用的材料配合比怎樣才合適；第二明確攤鋪的系數(shù)；第三明確需要輾壓的次數(shù)和遍數(shù)。只要明確了以上三個(gè)條件的數(shù)據(jù)，就可以正常的生產(chǎn)瀝青混合料。在明確以上三個(gè)條件的數(shù)據(jù)時(shí)，壓實(shí)度也是作為其中一項(xiàng)評(píng)價(jià)目標(biāo)的。當(dāng)然，假設(shè)在實(shí)際建造的時(shí)候，試驗(yàn)路段的數(shù)據(jù)和要鋪設(shè)的路段數(shù)據(jù)都相符的話，標(biāo)準(zhǔn)密度也可以采用試驗(yàn)路段的密度。其實(shí)，生產(chǎn)瀝青混合物的活動(dòng)是動(dòng)態(tài)的，在地面上攤鋪的瀝青表層的密度是一直變化的不是一個(gè)定值，密度的大小會(huì)根據(jù)生產(chǎn)瀝青混合物時(shí)的油和沙礫比例以及建造過程時(shí)環(huán)境的不同而不同。日常的生產(chǎn)里，實(shí)際的生產(chǎn)情況跟實(shí)驗(yàn)路的基本不會(huì)一樣，某些范圍里幾乎都會(huì)有多多少少的變化。所以，將實(shí)驗(yàn)路段密度用來做其標(biāo)準(zhǔn)大部分情況下是行不通的。在現(xiàn)實(shí)基本不會(huì)用實(shí)驗(yàn)路段密度當(dāng)做標(biāo)準(zhǔn)密度。

2.3 最大理論密度

最大理論密度可以通過計(jì)算法、真空法或溶劑法來取得，溶劑法和真空法對(duì)鉆孔取芯而言最能反映實(shí)際情況，但這兩種方法都不能保留芯樣，而且試驗(yàn)本身也比較繁瑣。而計(jì)算法對(duì)于施工過程中的質(zhì)量控制而言則更為簡單明了、易于掌握。使用最大理論密度可以直接地、相對(duì)真實(shí)地反映該路段的空隙率情況。

3 標(biāo)準(zhǔn)密度的選擇和壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)的確定

現(xiàn)在不少公路已在使用空隙率和壓實(shí)度雙控指標(biāo)，即以馬歇爾密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度來評(píng)價(jià)壓實(shí)度的同時(shí)，要求其空隙率也要達(dá)到要求。這樣做可從兩方面對(duì)瀝青面層的質(zhì)量進(jìn)行控制，但實(shí)際施工中會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)度滿足要求而空隙率不滿足要求的情況，這很難說服施工單位其是不合格的。當(dāng)以理論密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度時(shí)，如前所述由于空隙率和壓實(shí)度是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)，即W=（1-0.01K）×100%。在這樣情況下控制了壓實(shí)度其實(shí)也就控制了路面的實(shí)際空隙率。

標(biāo)準(zhǔn)密度值就相當(dāng)于最大理論密度，這樣的好處就是最快的判斷出來空隙率的多少。空隙率小會(huì)引起乏油，而大會(huì)引起水損害，最好就是保持在百分之九十三到百分之九十八。

4 瀝青面層實(shí)際密度

檢查瀝青表面密實(shí)度的方法遵守測試規(guī)程的話有核子儀技術(shù)以及鉆孔取樣技術(shù)。核子儀技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)破壞瀝青表層形狀，但是因?yàn)槊糠N瀝青的型號(hào)在材料的粗細(xì)上不是同的，經(jīng)過核子儀技術(shù)獲得的密度和實(shí)際的密度數(shù)據(jù)差別很大，而且測試的結(jié)果和瀝青的真實(shí)密度缺少相關(guān)性，所以在測試過程中就很明白的提出最好不要使用核子儀法作為驗(yàn)收瀝青路的密度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的措施。鉆孔取樣技術(shù)就是在瀝青路攤鋪完工后，從瀝青路的地層中提取樣本，這項(xiàng)技術(shù)具有代表性，也是驗(yàn)收瀝青路密度是否合格時(shí)經(jīng)常用的方法。檢測瀝青混合物密度的措施有很多，譬如水中稱重法、表干法、使用蠟油密封法和按照體積重量法，到底選擇哪一種措施更適合測量鉆孔取樣的密度，在這里我們有必要研究一下。在測試規(guī)程中對(duì)瀝青表面的建造壓實(shí)度計(jì)算方法是有所規(guī)定的，選擇的取樣毛體積密度和標(biāo)準(zhǔn)密度之比，按百分?jǐn)?shù)顯示。《公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》中提出，在瀝青混合物遇水不吸收的前提下，使用水中稱重法，所以在測定I型瀝青混合物的密度時(shí)，技術(shù)人員習(xí)慣性的使用表干法測量瀝青混合料的密度，這種做法測量出的并不是最準(zhǔn)確的。

在瀝青面層壓實(shí)度檢測中，瀝青標(biāo)準(zhǔn)密度宜采用最大理論密度，這樣既可以有效地控制壓實(shí)度，也可以控制其空隙率等體積指標(biāo)；瀝青的鉆孔取芯芯樣密度只能采用毛體積密度，以表干法測定。

5 結(jié)束語

可以以目前的程度為標(biāo)準(zhǔn)，再用最大理論密度進(jìn)行監(jiān)督，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，逐漸將原先的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲罄碚撁芏鹊穆访鎵簩?shí)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[l]中華人民共和國交通部.JTJ032-94.瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1994.

[2]中華人民共和國交通部.JTJ059-95.公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程[S].北京：人民交通出版社，l995.