公路瀝青路面施工中原材料試驗數據的分析

羅杰

摘要：公路成為社會在生產過程中一個必不可少的環節，貫穿于農業、工業以及國民經濟其它部門之間，公路的重要性不言而喻。隨著技術的進步，傳統混凝土密實的路表面，使得輪胎噪聲大且泄流能力有限在近些年逐漸被經久耐用的瀝青路面所取代。

關鍵詞：瀝青;公路路面施工;原材料檢測;數據分析與探究

Abstract： Highways have become an indispensable link in the production process of society， running through agriculture， industry and other sectors of the national economy. The importance of highways is self-evident. With the advancement of technology， the dense road surface of traditional concrete has been gradually replaced by durable asphalt roads in recent years due to tire noise and limited discharge capacity.

Key words： asphalt;highway pavement construction;raw material testing;data analysis and exploration

1? 關于瀝青路面

瀝青的混合料中的原材料按照現行標準及施工實際情況主要分為瀝青、碎石（粗集料）、細集料、填料等四種成分。

1.1 材料

1.1.1 瀝青結合料

瀝青結合料是指在瀝青結合料中起著結膠作用的瀝青材料總成。它能夠將不同的礦質顆粒在粘黏成一個整體，從而能夠增加路面強度，增強路面抵抗外力的反復作用對路面的破壞。

1.1.2 礦粉

礦粉是指直徑小于0.074毫米的礦質顆粒，其經常作為填充空隙，防止熱瀝青流淌，增加熱瀝青的粘合力和穩定性，一定程度增加抵抗水的剝蝕作用。

1.2 路面結構

①瀝青路面結構共有四部分組成，分別為：面層、基層、底基層、墊層。瀝青路面類結構層屬于柔軟路面的范圍，基層的柔軟材料也可用剛性的水泥混凝土或者半剛性的水硬性材料替代，加入了剛性的水泥混凝土或者半剛性的水硬性材料一定程度上會增加路面的耐用度。②面層直接承受外力反復作用（車輪碾壓等）和自然侵蝕（雨水沖刷等）的結構層。③基層是在面層的下方，并且和面層一起承受壓力，起主要的承重作用。④底基層是在基層的下方，并且和面層基層一起承受外界反復作用和自然因素的壓力，是起次要承重壓力作用的層次。

1.3 性能

①瀝青路面具有高溫穩定性。為了更好地時瀝青路面在高溫季節行車符合反復作用下仍然可以行車穩定。②瀝青路面具有低溫抗裂性。③瀝青路面具有水穩定性。為保證路面在水流侵蝕下經久耐用。④瀝青路面具有耐疲勞性。路面長期在車輛行駛中輪胎對其的碾壓磨損和外力因素對其的侵蝕作用下，長期處于壓力交疊變化狀態，導致路面結構的穩定度和強度逐漸下降。

2? 瀝青路面使用的原材料

在公路瀝青路面的施工過程中，要求瀝青混合材料需具備的主要性能包括：水穩定性、抗疲勞性、高溫穩定性和耐久性。在公路瀝青路面的施工過程中，要求其原材料需要具備以下幾個要求，瀝青原料配比中，增加集料的顆粒感，減少油的用量，并且為了防止今后因大顆粒的集料使路面出現裂縫，就要適度的添加細的混合料，為了使路面具有抗滑的性能，加大輪胎和路面間的摩擦，需要采用抗滑效果好的瀝青原材料，并且要觀察施工路段地形地貌，氣候溫度濕度，因地制宜，調整瀝青集料的配比，以保證施工效果。

3? 試驗檢測工作對改善工程質量的重要性

對公路瀝青路面施工的原材料的檢測工作，是對公路工程施工的一個必不可少的環節，同時，原材料的檢測工作也影響著公路工程施工和竣工以及后續的使用。通過高規格的對原材料的實驗和檢測工作，我們能夠最大程度的發揮材料的作用，也督促著高質量的完成路面施工工作。

①通過試驗檢測，可以明確判斷出原材料的質量、性能、是否符合使用標準，是保證路面施工的重要環節。②通過試驗檢測，能夠就地取材，降低工程造價。

4? 原材料試驗檢測

在瀝青路面的施工原材料運送到現場后，收取供應商提供的原材料報告后，必去進行現場的抽樣檢測。

4.1 集料的試驗

4.1.1 粗集料試驗：吸水率

取集料水中質量Mw、表干質量Mf、烘干質量Ma

吸水率%：Wx=（Mf-Ma）/Ma×100%

堅固性：Qi=（Mi-Mi'）/Mi×100%

堅固性：主要實驗步驟：①不同粒徑范圍內集料分別放入三角網籃中，浸入溶液，排除氣泡。②浸泡20h。③完成五次循環，清水洗凈，在各種規格下過篩，稱取過篩后質量。

含泥量檢測：將試樣浸泡20h后，過篩，洗凈烘干后稱重質量。

計算：Qn=（M0-m1）/M0

Qn：碎石或礫石含泥量（%）;M0：實驗前烘干試樣質量（%）;m1：試驗后烘干試樣質量（%）。

4.1.2 細集料：堅硬、無風化、無雜質

砂當量：測定細集料中含有的黏土性或雜質的含量，以測評集料的潔凈程度。

4.1.3 礦粉

礦粉應自行研磨加工，不能從水泥廠等購買，且要采用10mm以上的石灰巖碎石進行加工。應對其礦粉的每個指標都進行一一檢測，不合格、不達標的礦粉不得使用。具體操作如下：

檢測礦粉的質量，同時測定供拌制瀝青混合料用的其宅填料入水泥、石灰、粉堞灰的相對密度。

主要儀具：李氏比重瓶、天平、烘箱、恒溫水槽。主要試驗步驟：試樣烘干，減量法稱重，稱取試樣、器皿、漏斗和小牛角匙的總重mq;比重瓶加水至刻度0～1ml之間，恒溫稱重，讀取刻度V1;加礦粉到，同時排出氣泡，恒溫后讀取刻度V2;稱取器皿、漏斗、小牛角匙和剩余試樣的總重m2。

Pf：礦粉密度;Rf：礦粉對水的相對密度;M1：實驗前礦粉干燥質量;M2試驗后礦粉干燥質量;V1：加礦粉前比重瓶初讀數;V2：加礦粉后比重瓶終讀數;Pw試驗水的密度。

4.1.4 親水性實驗

目的：親水系數即礦粉試樣在水（極性介質）中膨脹的體積與同一試樣在煤油（非極性介質）中膨脹的體積之比，用以評價礦粉與瀝青結合料的粘附性能。主要儀具：50ml，刻度為0.5ml的量簡、天平、煤油、烘箱。主要試驗步驟：試樣烘干，加水15～30ml碾磨，裝入量筒，加水至50ml液面處;方法同上，不同的是用煤油代替水。

4.1.5 棱角試驗

主要試驗步驟：①稱取細集料質量Mo;②容器加滿水mp，標定容器體積;③過篩，稱取0.075mm篩上烘干集料試樣;④試樣入筒，開啟漏斗門，集料入容器中，直尺刮平容器表面;⑤稱取容器與細集料的總質量m2;⑥測定細集料的毛體積相對密度rb。

4.1.6 纖維：道路施工工程中一般可分為硬纖維和軟纖維兩種

木質纖維：在化學上具有穩定性，不容易被一般溶劑，酸堿腐蝕，被廣泛應用于水泥、石膏、石灰等建材增加纖維硬度的添加劑。聚酯纖維：新型防裂增強材料，以聚酯為主要原料，具有突出的耐高溫性能。玄武巖礦質纖維：以特定的玄武巖為原料，具有優越的力學性能和耐高溫性能。木質素纖維、聚酯纖維、玄武巖礦質纖維的技術性能。

4.2 瀝青混合料檢驗

4.2.1 石油比檢驗

按規范的要求，抽取瀝青混合料，進行抽提試驗，檢驗其石油比重是否符合要求，如不符合要求，應立即調整。

4.2.2 礦料級配的檢驗

油石比試驗后的礦料進行篩分試驗，檢驗礦料的級配是否滿足規范的要求，如不滿足應調整各熱料倉的比例。

4.2.3 馬歇爾試驗

抽樣進行馬歇爾試驗，檢驗瀝青混合料的物理力學性質是否符合設計的要求，如不滿足應檢查其原因，進行必要的調整再進行施工，同時還為以后瀝青路面的壓實度檢測提供標準密度。

4.2.4 攪拌方面的檢測

①直觀檢測：溫度過熱，瀝青混合料冒黃煙;溫度過低，瀝青混合料裹不均勻。②質量測試：瀝青混合料測試，馬歇爾穩定度、留值和其他物理指標，石油配比、物理分析。

5? 案例分析

以鄭州市普干線公路為例：①項目經理查看供貨商提供的原材料檢驗合格證后對瀝青原材料進行抽樣調查，并且組織試驗檢測，以確保原材料合格。②對原材料嚴格把關，卸貨必檢測，同時加強對石料顆粒大小的檢測，不合格、不達標的材料堅決不采用。③對瀝青混合料進行抽樣檢測，確保混合料在性能上的合格。

對于瀝青原材料檢測注意事項：

①原材料包括粗集料、細集料、填料（礦粉）、瀝青，這些材料都要送到實驗室去做檢測拿試驗報告。至于每種材料需要檢測什么項目，一是可以看設計，一般設計都會給出材料要符合那些技術指標。二是看規范，《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》（CJJ 1-2008）或者《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）。

②參考配合比報告，當然也要看原料有沒有變化，一般檢測報告：集料檢測報告：篩分、密度、針片狀、壓碎值、砂當量，礦粉：親水系數、篩分、密度。瀝青三大指標、密度。具體指標要求參照《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）和設計圖紙。

③瀝青在運輸途中、裝卸過程中難免會混入水、雜物等，這些混入的會影響檢測結果，我們應采取加熱、過篩的方式，對混入的水或雜物進行剝除，以保證檢測結果的嚴謹性和科學性。同時要注意，在加熱過程中把握溫度，過高的溫度會造成瀝青老化。

④瀝青分為三個等級：A級、B級、C級。不同等級原料配比和粘度作用功能都有所不同，應根據要求一一檢測。

⑤瀝青材料試驗有：

必檢：1）針入度試驗關于瀝青的針入度實驗，大致分6步：a準備一口大鍋和若干木材;b把木材點燃架上大鍋;c在鍋內把瀝青和好;d將和好的瀝青到在地面上;e半小時后用一小針（可以是繡花針）垂直插入瀝青內;f開始研究小針的深入度，并記錄下插入深度。若插入較深，則表示瀝青結構過分稀疏，此時需進行蒸干處理。反之，結構緊密，需上濕處理。在實驗中，若針只能插入1/2。則表示瀝青配制成功。2）軟化點試驗。3）延度試驗。

按需要檢測：1）閃燃點試驗;2）含蠟量試驗;3）溶解度試驗;4）密度試驗;5）瀝青老化性能試驗;6）瀝青粘附性試驗。

6? 總結

公路瀝青路面的鋪設和施工，需要先確定優質達標的瀝青原料，以保證施工初始環節的準確性、科學性和安全性，優質的瀝青原材料在今后的公路實際運營當中，可以有效地降低外力作用（輪胎碾壓）和自然因素（雪、雨）等對其路面的損害，延長公路的使用壽命。

參考文獻：

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