瀝青混合料進場原材料試驗檢測研究

沈璐璐

（中鐵大橋局集團第四工程有限公司，江蘇 南京210000）

0 引言

在公路工程項目建設的階段中，瀝青混合料原材料的試驗檢測工作是一項系統性的工作，檢測質量好壞直接關系瀝青混合料的應用效果。因此，在瀝青混合料進場之前，必須以科學的方法做好原材料的試驗檢測，對涉及的檢測過程以及檢測內容進行詳細分析，保證材料的質量滿足實際需要。

1 瀝青混合料概述

因為瀝青混合料的性能相對穩定，結構性能優越，所以被大量地應用到我國的路面鋪設施工環節。瀝青混合料中包含的材料種類比較多，比如碎石、砂、礦粉等，所以混合料可以滿足多種情況下的應用。瀝青材料在規定溫度的條件下是液態的，所以混合料必須經過加熱處理攪拌而形成。

當前我國應用最為普遍的是石油瀝青、煤瀝青與天然瀝青，瀝青工業領域的全面發展，瀝青混合方式也有了較大的變化，可以滿足不同環境、不同場合的應用。瀝青路面的平整性好、防水性能高、使用壽命長，因為瀝青凝固之后會產生一定的彈性，摩擦力也比較好，所以這些瀝青混合料的路面性能高，應用范圍廣[1]。

2 試驗檢測工作的主要內容

2.1 材料檢測

因為工程的施工材料中，包含多種組分形式，其來源較廣，質量也難以達到均勻、穩定的標準，經過材料試驗檢測分析，可以確定是否能夠應用到工程實踐中。在混合料的制作環節，按照就地取材、因地制宜的原則選擇和使用，但是需要保證經濟、質量等方面的要求，還要準備充足的施工材料，符合工程標準要求。而加強材料檢測尤為關鍵，能夠消除材料質量問題，為工程和質量全面提升奠定基礎[2]。

2.2 標準試驗

標準試驗包含擊實試驗、集料級配、混合料配合比、結構強度檢測等，通過標準試驗，可以作為標尺進行檢測，作為樣板使用，這就是工程質量跟蹤檢測的根據。因此，標準試驗的準確性尤為重要。標準試驗結束之后，嚴格按照業主的標準進行驗收，批準試驗結果后，才能繼續進行施工。

2.3 驗證試驗

業主或者現場監理工程師，對于標準試驗進行檢測與分析，比如平行試驗、旁站監理等，以確保標準試驗達到真實性、準確性的要求。在驗證試驗工作中，對于承包商的各個標準試驗原始記錄以及試驗報告全面審查和對比，檢測原材料的取樣是否準確、參數設置是否合格、試驗步驟是否完整、試驗結論是否正確、試驗結果是否真實等。批準之后的試驗數據經過業主的批準，做好施工技術質量參數檢測。

3 影響瀝青混合料敏感性因素

3.1 瀝青與溫度的敏感性分析

公路瀝青路面需要經過長期的運行，受到一年四季的考驗，人們會希望在夏季路面依然堅挺，而冬季則希望更具柔韌性，不會發生脆裂的問題。但是很多情況下，夏季和冬季都會導致路面的損壞，很大程度上影響瀝青路面的運行效果。從數據統計分析發現，夏季路面溫度可達70℃，冬季則溫度在-40℃左右，這種情況之下，瀝青路面受到較大的傷害，其結構損壞較為明顯，影響公路運行質量和效果。同時由于在車輛通行產生荷載作用條件下，會形成與連接性流動狀態的一個層面，而處于冬季較低以及收縮比就會給瀝青的彈性造成一定的影響。因此在施工周期或者是瀝青加熱等環節，需要保證溫度的控制處于100℃以上，此時材料的液體就會屬于一個流動性的狀態，因為瀝青材料具備的黏彈性能力非常高，它的任何限制都是與時間函數以及溫度函數有著密切的聯系的，并且加之不同類型的材料，溫度的變化產生的情況也是不同。故而材料的黏稠度針入度產生的效果也是存在差異性，而針對這種隨著溫度變化以及環境變化的影響，稱之為敏感性[3]。

3.2 級配對瀝青混合料性能影響

熱拌瀝青混合料中，包含粗、細集料以及瀝青材料，經過加熱到規定溫度之后，攪拌設備處理后形成均勻的混合料形式。拌和作業階段，級配參數的差異，會導致混合料的性能有很大的差異。一般來說，需要進行室內試驗的方式，研究不同級配參數對混合料性能的影響。瀝青混合料的性能試驗檢測環節，粗骨料之間會有明顯的嵌鎖反應，此時會給試驗造成較大的影響。粗骨料集中的情況下，攪拌環節會有嵌鎖的問題，試驗數據會增大，數據也會更具離散性。

4 瀝青混合料進場原材料試驗檢測

4.1 材料試驗檢測對象及其檢測項目

其一，瀝青材料的檢測要從針入度、軟化度、含蠟比等參數進行檢測。其二，粗集料的檢測要從密度、級配、針片狀、壓碎值等參數進行檢測。其三，細集料要從密度、級配、棱角等方面進行檢測。其四，礦粉檢測要從級配、塑性參數、含水量等方面參數進行檢測。其五，乳化瀝青材料要從標準黏度、殘留物含量、軟化度、針入度等方面進行檢測。每種材料的檢驗項目不同，要根據設計情況選擇合適的檢驗方法，以確定材料的性能是否滿足要求[4]。

4.2 材料試驗檢測時的注意事項

一是細集料會選擇使用機制砂、石屑、天然砂等材料形式制作，每種材料的性能和參數都有一定的差異。二是機制砂的優勢是棱角尺寸好，還能夠達到潔凈度的要求，所以優先選擇使用機制砂制作細集料。三是石屑有著明顯的不足，比如強度低、硬度小等，規格、棱角等方面都有很大的問題，所以謹慎使用。如果不得不使用石屑，需要做好軟石含量、粉塵含量、棱角性等方面的檢測，保證材料的各項性能符合工程的要求。四是天然砂有一定的酸性，強度性能較差，盡量不要使用。如果需要使用天然砂，則應該采取抗剝落的措施，具體如下：其一，使用細消石灰粉以及水泥制作；其二，加入合適比例的抗剝落劑；其三，瀝青生產單位需要增加瀝青材料的黏附性，并且加入必要的添加劑[5]。

4.3 瀝青混合料馬歇爾試驗

瀝青材料進行馬歇爾試驗也是非常有必要的，該試驗可以檢測確定瀝青材料的穩定性是否滿足工程的要求。在馬歇爾試驗中，關鍵的就是保證浸水時間符合要求，根據目前試驗標準，將材料放入恒溫水槽中，至少30～40min，然后將試驗的材料放置在馬歇爾試驗儀器上，開啟設備進行加載處理，達到最大荷載參數后，記錄瞬間強度參數。此時，要保證壓頭的位置達到準確性要求，確保壓力是均勻性的，然后記錄百分表、流量計的參數。通過獲取的各項參數信息，再利用公司計算分析，以得到最終的穩定性數據。

4.4 瀝青混合料凍融試驗

對于瀝青混合料的水穩定性來說，主要是指瀝青混合料的低抗。由于水的侵蝕作用而產生的掉粒以及相關的破壞能力。在實踐階段中通常是采用瀝青以及礦料的連接性試驗方式，對瀝青路面的水穩性進行試驗測定，這種試驗的方法能夠客觀地對瀝青以及初級料的黏附性進行綜合判斷，該方法在特定的條件下還能夠實現循環，能夠對材料的受水損害的前后強度進行綜合對比，能夠對瀝青混合料的穩定性進行綜合測定。

4.5 瀝青混合料車轍試驗法

該試驗的進行中，操作較為復雜，難度也比較高。就目前來說，我國最為普遍的應用方式就是加入合適的外加劑，做好比例控制。油石比、級配參數合格后，根據操作工藝進行車轍試驗法檢測。當前世界范圍內應用比較普遍的是美國SHR研究的瀝青路面分析儀，在實驗室做好溫度、浸水控制，然后可以確定瀝青混合料的性能，對于工程的建設施工起到積極的促進作用。從實際情況出發，傳統試驗的方式就是將樣本直接放入到試驗輪內進行壓強檢測，常溫環境下放置12h，然后開始測試，通常會將試驗輪在樣本中行走1h即可完成試驗過程中。

空隙率與穩定性之間存在著必然的聯系，一般情況下，應用的瀝青膜厚度不能滿足要求厚度的情況之下，應該盡量的減少瀝青材料的使用量，但是也不能給瀝青路路面的穩定性造成不利的影響。

4.5.1 空隙率低，穩定度滿足要求。可以減少瀝青材料的加入比例，也可以對骨料進行篩分處理，如果材料級配是斷開的，需要做好級配參數的調節。

4.5.2 空隙率達標而穩定性不足，一般是因為級配參數不合理、礦料強度不足等原因所導致的，而瀝青黏度不足也會產生影響。所以需要根據形成原因，做出參數的調節，以滿足瀝青混合料的性能標準要求。

5 結語

公路工程是我國的基礎設施，對于人們的生活以及社會發展都有重要影響，所以需要重視瀝青混合料的質量管控，消除一些不利影響，根據標準要求開展瀝青混合料進場原材料試驗檢測工作，保證混合料的性能合格，滿足公路工程建設需要，對于保證交通運行效果的提升有著極為重要的價值和意義，對于社會發展也是非常有益的。