瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

【摘 ?要】隨著科技水平的不斷進(jìn)步，路橋工程建設(shè)的數(shù)目和數(shù)量呈現(xiàn)極度上升趨勢(shì)，路橋建設(shè)工程的范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，目前全國(guó)各地均有在建的路橋工程，建設(shè)工程的質(zhì)量也逐漸的引起了社會(huì)群體的關(guān)注。與此同時(shí)，在實(shí)際施工技術(shù)應(yīng)用過程中，多元化的發(fā)展市場(chǎng)卻給施工質(zhì)量控制增加了難度。將瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)合理應(yīng)用于公路工程施工中，可以明確瀝青混合料及路面的壓實(shí)度、平整度及抗滑性能等技術(shù)指標(biāo)，以指導(dǎo)公路工程施工的順利實(shí)施，同時(shí)也可為新材料、新技術(shù)在公路工程施工中的推廣應(yīng)用提供科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)公路建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】瀝青混合料;試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù);公路工程

1瀝青混合料的分類

所謂的瀝青混合料實(shí)質(zhì)就是瀝青結(jié)合料，通過人工進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的初級(jí)配料的選擇，之后再把一些礦粉碎石等原料進(jìn)行無機(jī)混合制成的一種礦質(zhì)的混合料，最后在確定溫度下進(jìn)行攪拌，攪拌至均勻之后就可以直接投入橋面或者路面的鋪設(shè)工作。目前，我國(guó)比較常見的路橋施工工藝有很多種類，可以以不同性質(zhì)或者不同種類混合料為準(zhǔn)來進(jìn)行分類。具體如下：

1.1根據(jù)結(jié)合料的不同進(jìn)行分類

第一，石油瀝青混合料，這種混合料是以石油瀝青為結(jié)合料;第二，煤瀝青混合料，這種混合料是以煤瀝青為結(jié)合料。

1.2根據(jù)礦質(zhì)混合料級(jí)配類型進(jìn)行分類

第一，連續(xù)級(jí)配瀝青混合料。這一類型的瀝青混合料中的礦料是嚴(yán)格按照級(jí)配的原則進(jìn)行添加的，而且混合料中從大到小的各級(jí)粒徑都有;第二，間斷級(jí)配瀝青混合料。這一類型的混合料中礦料缺少一個(gè)或者是兩個(gè)檔次粒徑的瀝青混合料。

1.3根據(jù)施工溫度的不同進(jìn)行分類

第一，熱拌熱鋪瀝青混合料，這種混合料簡(jiǎn)稱為熱拌瀝青混合料;第二，常溫瀝青混合料，這種混合料以乳化瀝青或者是稀釋瀝青與礦料在常溫狀態(tài)下進(jìn)行拌制、鋪筑。

1.4根據(jù)最大粒徑的不同進(jìn)行分類

第一，粗粒式瀝青混合料，這一類型的集料最大粒徑等于或者大于26.5mm;第二，就是中粒式瀝青混合料，這一類型的集料其最大粒徑為16mm或者是19mm。另外，還有細(xì)粒式瀝青混合料，這種類型的混合料集料大粒徑為9.5mm或者是13.2mm;第三，砂粒式瀝青混合料，這一集料的最大粒徑等于或者小于4.75mm，砂粒式瀝青混凝土也被稱為瀝青石屑或者是瀝青砂。

2分析瀝青混合料應(yīng)用的基本質(zhì)量要求

在開展瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)工作前，需明確公路工程在投入使用后對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量的基本要求，具體內(nèi)容為：第一，足夠的承載力。瀝青路面結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中需承受交通荷載的反復(fù)作用，同時(shí)還應(yīng)避免荷載在路面結(jié)構(gòu)層所產(chǎn)生的過量應(yīng)用對(duì)結(jié)構(gòu)層造成破壞;第二，良好的低溫抗裂性。瀝青路面的實(shí)際性能主要取決于瀝青混合料的低溫拉伸變形能力、抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)，在公路工程施工中，應(yīng)對(duì)上述參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，避免瀝青路面出現(xiàn)低溫破壞現(xiàn)象;第三，抗疲勞性。通常瀝青混合料質(zhì)量、集料特性及路面壓實(shí)度會(huì)對(duì)路面的抗疲勞性造成影響，因此，在路面設(shè)計(jì)過程中需將上述因素考慮在內(nèi);第四，高溫穩(wěn)定性。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性主要是指瀝青混合料抵抗車輛反復(fù)壓縮變形及側(cè)向流動(dòng)的實(shí)際能力。通常瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性會(huì)受到瀝青結(jié)合料性質(zhì)、路面壓實(shí)度及瀝青混合料級(jí)配等因素的影響，因此，在公路工程實(shí)際施工中需對(duì)上述因素進(jìn)行控制，以保障瀝青路面良好的高溫穩(wěn)定性;第五，良好的抗滑性能。通常對(duì)路面抗滑性能產(chǎn)生影響的因素包括瀝青路面的空隙率、平整度等，瀝青路面具有良好的抗滑性能可有效保障路面車輛行駛的安全性。

3瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的探討

3.1體積指標(biāo)試驗(yàn)

目前，公路工程中多采用馬歇爾試驗(yàn)對(duì)瀝青混合料體積指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，通過采用雙面擊實(shí)75次的馬歇爾試件對(duì)瀝青混合料的空隙率、礦料間隙率、穩(wěn)定度等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析。

3.2高溫穩(wěn)定性能試驗(yàn)

高溫穩(wěn)定性的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)多采用車轍試驗(yàn)，其具體流程為：首先，經(jīng)篩分試驗(yàn)確定級(jí)配，即對(duì)粗細(xì)集料的表觀密度與毛體積密度進(jìn)行檢測(cè)確定，進(jìn)而為后續(xù)的混合料最大理論密度試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)準(zhǔn)備;結(jié)合以往瀝青混合料試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，合理確定瀝青混合料的最佳油石比;對(duì)成型后車轍試件進(jìn)行切割，以測(cè)得空隙率;根據(jù)碾壓次數(shù)與空隙率之間的關(guān)系，確定混合料空隙率為7%時(shí)所需要的實(shí)際碾壓次數(shù);在碾壓次數(shù)成型車轍試件確定后即可進(jìn)行車轍試驗(yàn)。即在同一溫度環(huán)境下，將蠕變率與變形結(jié)合起來，確定瀝青混合料的抗車轍性能效果。如變形差異大且蠕變率小，則表示瀝青混合料的抗車轍效果不高;反之，則表明混合料的抗車轍效果很好。

3.3密度試驗(yàn)

（1）準(zhǔn)備工作。瀝青混合料密度的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用，需從準(zhǔn)備工作入手，即先要在瀝青路面上確定適用的點(diǎn)位進(jìn)行鉆芯取樣。然后就可將獲取的芯樣放置在一定的溫度環(huán)境下，并將溫度控制在35℃。此時(shí)，就可避免瀝青路面在高溫環(huán)境下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形問題。

（2）根據(jù)芯樣的質(zhì)量選擇合適的浸水天平，以保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3）去除芯樣表面的浮粒，對(duì)干燥下的芯樣質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定。

（4）對(duì)于芯樣中水的質(zhì)量，應(yīng)在掛籃設(shè)置后作用于溢流水箱中，即確保芯樣的完全浸沒后，再對(duì)水位情況進(jìn)行調(diào)整。

（5）將芯樣從水箱中取出后，需采用干凈的抹布將芯樣表面的水分擦除，再次對(duì)芯樣的質(zhì)量進(jìn)行稱量。

（6）數(shù)據(jù)計(jì)算公式為：芯樣的相對(duì)密度=干燥芯樣的空中質(zhì)量/（芯樣的表干質(zhì)量一芯樣的水中質(zhì)量）;芯樣的毛體積密度=（干燥芯樣的質(zhì)量×常溫水的密度）/（芯樣的表干密度一芯樣的水中質(zhì)量）。

3.4低溫性能試驗(yàn)

低溫抗裂性能指標(biāo)主要是在-10℃條件下開展低溫彎曲試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將破壞應(yīng)變作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，而瀝青混合料低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變，可按照氣候情況及瀝青混合料類型參照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求進(jìn)行確定。

3.5水穩(wěn)定性能試驗(yàn)

對(duì)于公路工程中瀝青混合料的穩(wěn)定性，將浸水車轍試件的車轍深度與動(dòng)穩(wěn)定度作為評(píng)價(jià)依據(jù)。具體來說，就是對(duì)瀝青混合料AC-13、AC-20;SBS改性瀝青混合料AC-13、AC-20以及瀝青瑪蹄脂瀝青混合料的SMA-16進(jìn)行試驗(yàn)分析。如此，在試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)人員應(yīng)將試件放在60℃的空氣環(huán)境下保存10h上下，再將其放置于恒溫60℃的水槽中開展試驗(yàn)。具體試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

4結(jié)語

瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)工作作為公路工程建設(shè)質(zhì)量控制的重點(diǎn)，直接關(guān)系著公路工程瀝青路面的施工質(zhì)量和使用性能，因此，為了保證公路工程瀝青路面的建設(shè)質(zhì)量，需在瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)工作中，確定科學(xué)合理的試驗(yàn)方案及參數(shù)指標(biāo)，以提高試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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作者簡(jiǎn)介：

朱大響（1981.10-），女，天津市薊州區(qū)人，長(zhǎng)安大學(xué)土木工程專業(yè)，單位：天津鑫路橋建設(shè)工程有限公司

（作者單位：天津鑫路橋建設(shè)工程有限公司）