淺談路面工程中瀝青的檢測與質(zhì)量控制

張福祥

江蘇科邦檢測有限公司 江蘇泰州 225313

1 瀝青及改性瀝青使用現(xiàn)狀

瀝青是保證路面質(zhì)量的重要原材料，其品質(zhì)直接影響瀝青路面的耐久性，而聚合物改性瀝青則是在瀝青中加入某些高分子聚合物（如SBS、EVA、PE、SBR等），通過剪切、攪拌等方法使聚合物均勻地分散于瀝青中形成瀝青一聚合物共混材料，利用聚合物良好的物理化學(xué)性能來彌補瀝青本身的缺陷，從而改善瀝青材料的路用性能，提高瀝青路面的服務(wù)水平和使用壽命[1]。傳統(tǒng)的瀝青質(zhì)量控制技術(shù)是從瀝青原材料檢測入手，通過一定頻率的檢測試驗，層層把關(guān)，可以解決一些瀝青質(zhì)量控制問題。但是隨著瀝青尤其是SBS改性瀝青的高速發(fā)展，瀝青質(zhì)量控制技術(shù)會面臨一些新問題新挑戰(zhàn)，比如：基質(zhì)瀝青質(zhì)量穩(wěn)定性、改性瀝青中SBS改性劑含量的監(jiān)測、穩(wěn)定劑用量的監(jiān)測、改性瀝青發(fā)育時間的控制，這些因素在生產(chǎn)過程中，均存在不同程度的波動性。再加上我國瀝青市場還不成熟，規(guī)范化程度不高，更容易暴露一些行業(yè)問題。

1.1 在現(xiàn)階段瀝青質(zhì)量控制中，有以下幾個方面控制存在不足：

檢測全面性的不足：目前瀝青主要是以檢測數(shù)據(jù)評價瀝青質(zhì)量，目前在現(xiàn)場控制瀝青質(zhì)量，主要檢測瀝青針入度、軟化點和延度，盡管三大指標(biāo)能一定程度反映瀝青質(zhì)量，但其不夠全面，尤其是一些能有效體現(xiàn)瀝青質(zhì)量的指標(biāo)檢測頻率較低，在實際檢測過程中，需要增加對溶解度、閃點、含蠟量、動力粘度等指標(biāo)的檢測控制。

檢測手段的不足：隨著瀝青廠家在瀝青配方中的不斷改進，廠家通過瀝青調(diào)和、添加外摻劑的方式來達到瀝青檢測指標(biāo)要求，導(dǎo)致現(xiàn)有檢測手段有效性不斷削弱。檢測方法及檢測設(shè)備的更新是保證檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要保證，另外通過實驗室之間的比對試驗及能力驗證，及時發(fā)現(xiàn)檢測過程中存在的技術(shù)問題，并加以改正[2]。

1.2 改性瀝青中SBS改性劑含量的精準(zhǔn)監(jiān)測

SBS改性劑的含量是SBS改性瀝青性能的關(guān)鍵參數(shù)，對改性瀝青在道路應(yīng)用過程中的路用性能起著決定性的影響。在通常的含量范圍內(nèi)，SBS改性瀝青的路用性能隨著SBS改性劑添加量的增加而提高。雖然使用單位對SBS改性瀝青中改性劑的含量都有各自明確的要求，但是，供應(yīng)商為了降低SBS改性瀝青的生產(chǎn)成本，實現(xiàn)利益最大化，往往在生產(chǎn)過程中弄虛作假，添加非有效改性劑成分。目前對于SBS改性瀝青性能的檢測方法，主要是針對瀝青改性前后物理性質(zhì)的變化，對SBS改性瀝青進行粘度指標(biāo)的測定，也有采用軟化點和針入度的測定方法來估算改性劑的摻量。但這些檢測方法是從宏觀上對SBS改性瀝青進行物理性質(zhì)的表征，無法提供材質(zhì)本身化學(xué)組成的準(zhǔn)確信息，更無法準(zhǔn)確測定SBS改性瀝青中有效改性劑SBS的含量，因而也就無法對SBS 改性瀝青的質(zhì)量進行有效管理和監(jiān)控，客觀上為弄虛作假提供了可乘之機。

2 瀝青檢測質(zhì)量控制方法

2.1 瀝青指紋識別技術(shù)

（1）技術(shù)原理。瀝青指紋識別技術(shù)是一種采用傅里葉紅外光譜技術(shù)原理實現(xiàn)的瀝青來源快速匹配以及SBS改性瀝青摻量快速化檢測的技術(shù)。傅里葉紅外光譜技術(shù)是當(dāng)前用于有機物分子化合物結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析的最先進技術(shù)，其將光譜儀的紅外光源照射在樣品上，檢測器會精確地測量樣品吸收的光量。這種吸收可形成特有的光譜指紋，使用這種光譜指紋可以確定樣品的分子結(jié)構(gòu)和混合物中特定化合物的精確含量。因此在瀝青來源快速匹配以及SBS改性瀝青摻量快速化檢測中通過對比分析現(xiàn)場瀝青檢測光譜與樣本光譜可達到快速確定瀝青來源穩(wěn)定性以及改性瀝青改性劑摻量的目的。

（2）檢測方法。在瀝青來源快速匹配以及SBS改性瀝青摻量快速化檢測中，首先運用傅里葉紅外光譜技術(shù)對多年實驗和現(xiàn)場實際運用的各種瀝青、改性瀝青進行光譜掃描，并建立龐大的樣本數(shù)據(jù)庫，即建立各類瀝青的特有的光譜指紋。在后期檢測中，采用瀝青指紋識別儀對待檢對象進行快速紅外掃描，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時將掃描結(jié)果與樣本光譜指紋進行行后臺對比分析，智能識別瀝青的品牌、型號、批次和產(chǎn)地等身份信息，并通過指紋圖譜的特征吸收峰進行分析，快速判斷瀝青來源及SBS、SBR等添加劑，摻假物質(zhì)，老化程度[3]。

（3）檢測技術(shù)特點。該技術(shù)通過光譜分析與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方式從另外一個全新的角度去進行瀝青的檢測，該技術(shù)不但可以做到一分鐘給出檢測結(jié)果，同時結(jié)果準(zhǔn)確有效。通過該技術(shù)可以進一步監(jiān)控瀝青的質(zhì)量。

2.2 常規(guī)瀝青檢測改進

針對現(xiàn)有瀝青常規(guī)檢測的不足，以及應(yīng)對部分瀝青廠家只控制指標(biāo)不控制質(zhì)量的現(xiàn)狀，有必要適當(dāng)提高瀝青檢測指標(biāo)要求，并將新型的檢測手段引入到實體工程施工中，以提高瀝青路面耐久性，產(chǎn)生更高的社會及經(jīng)濟效益。在施工過程中，結(jié)合我省及周邊省份近期瀝青最新研究現(xiàn)狀，對指標(biāo)要求適當(dāng)進行調(diào)整，并可適當(dāng)提高瀝青全套檢測的頻率，其建議值如下：（1）針入度（25℃，100g，5s）（0.1mm）,技術(shù)要求60-80；（2）延度（5cm/min，15℃）（cm）,技術(shù)要求≥100；（3）延度（5cm/min，10℃）（cm）,技術(shù)要求≥20；（4）軟化點（環(huán)球法）（℃）,技術(shù)要求≥46；（5）密度（15℃）（g/cm3）,技術(shù)要求≥1.01；（5）閃點（COC）（℃）,技術(shù)要求≥260；（6動力粘度（絕對黏度，60℃）（Pa.s）,技術(shù)要求≥180。

3 結(jié)語

動態(tài)控制技術(shù)又稱統(tǒng)計過程控制，是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程控制的重要手段，在各行各業(yè)中特別是工業(yè)界已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但在公路瀝青路面施工過程中應(yīng)用較少。實踐表明，動態(tài)控制程序可以在公路建設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)方法不能發(fā)現(xiàn)的問題，實現(xiàn)事前預(yù)控，對公路施工控制具有重要的意義。