路橋施工中瀝青混合料試驗檢測技術

李欣峰

(武漢永立鼎泰工程檢測有限公司，湖北 武漢 430000)

1 瀝青混合料試驗意義

公路作為交通最重要的承載方式，其質量必須有所保證。而把控公路瀝青路面質量的重要方式便是瀝青混合料試驗檢測技術，該檢測工作不僅影響公路的施工質量，而且影響公路的管理水平。瀝青混合料試驗檢測技術是影響公路施工順利進行的重要因素，同時有利于新材料的推廣。從深遠角度來說，瀝青混合料試驗檢測技術有助于我國公路工程的可持續發展。

道路和公路橋梁為人們服務，保證車輛的安全行駛。在路橋建設過程中也會存在一些不可控的缺點。假如不解決這些缺點，將導致路橋作用受到限制，減短其使用壽命，甚至產生交通安全事故。有效應用路橋試驗檢測技術，能夠合理解決施工中的質量問題，推動路橋質量的提升。在實際施工階段，選用試驗檢測技術對材料、設備、施工內容等進行檢測，變更傳統的目測檢測方式，防止主觀原因影響，確保以精確的檢測結果體現質量和品控，實現對工程質量的控制和管理[1-2]。由此可見，路橋試驗檢測對路橋建設具備積極的意義和價值。此外，路橋試驗檢測的必要性也不可忽視，以下將對其重要性進行具體闡述。

1)通過合理的路橋試驗檢測可得到實際材料的達標率，便于路橋施工階段把控質量。融合材料特點，因時制宜調節對策，減少成本，提升路橋施工效率。

2)路橋試驗檢測能夠推動新技術、新材料、新流水線的發展和運用。合理的檢測能夠分辨這些技術、加工工藝和材料的運用價值，了解的實際的效率和穩定性，為將來的實際運用提供參數上的參考。

3)路橋實驗能夠對材料和半成品加工開展檢測，確定其是否合乎設計標準和國家相關質量標準，并在工程驗收階段進行質量控制。并且，施工現場的全部材料和半成品加工都要開展檢測，防止出現安全隱患。

4)路橋試驗檢測是點評路橋工程質量的關鍵方式。將實驗結果與國家質量標準開展比較，進行路橋質量鑒定。因此，試驗檢測可用于后半期施工質量的評價中，具備科學、精確的特點。

2 瀝青混合料要求

瀝青混合料應具有足夠的承載力、高溫穩定性以及良好的抗滑性。

1)足夠的承載力。在施工應用瀝青水泥混合料時，要注意保證高速公路交通路面整體具有足夠的交通承載力，防止因其對交通車輛荷載的反復受力作用而嚴重破壞交通路面整體結構。

2)高溫穩定性。在高溫的強大影響下，瀝青路面會涌現出各種類型的破壞狀況，如路面車轍、路面變形、路面側向流動等，所以在具體路面施工中，要格外重視所使用材料在高溫下產生的變化，使瀝青路面在耐高溫性能以及穩定性能方面盡量表現突出。

3)良好的抗滑性：瀝青路面之所以在抗滑性方面表現突出，主要與瀝青路面的橫向空隙傾斜率以及平整度等息息相關[3]。抗滑性能是路面面層重要的安全因素，所以必須對其有所重視。

3 密度試驗要點

在進行瀝青混合料的密度試驗過程中，應注意以下要點。

1)準備工作。首先在瀝青路面中選擇適宜的點位，然后以這一點位為核心進行取樣，取得的樣品不能立即使用，而是將其置于35℃以下的環境下儲存，以有效防止樣品產生變形的情況。

2)并非所有天平都適合樣品，而是依照樣品選取適宜的天平，這樣能夠確保測量結果精準無誤，將樣品表面浮動的塵粒清除干凈，然后使其干燥，在干燥狀態下對樣品質量再次展開檢測。

3)將掛籃置放于溢流水箱內部，必須保證樣本充分浸沒，然后對水位展開相應的調整。5 min后稱量水中樣品的質量，取出樣品后將樣本水分擦拭干凈，之后展開第二次稱量。

4)數據計算公式為：芯樣的相對密度=干燥芯樣的空中質量/(芯樣的表干質量-芯樣的水中質量)；芯樣的毛體積密度=(干燥芯樣的質量×常溫水的密度)/(芯樣的表干密度-芯樣的水中質量)。

4 瀝青混合料馬歇爾穩定度試驗

4.1 試驗目的與適用范圍

在公路工程中，展開瀝青混合料穩定度試驗的根本目標在于使瀝青混合料原料的配比更加合理，保證公路瀝青路面的施工質量。這一方法不僅適用于標準馬歇爾試件，而且適用于大型馬歇爾試件。

4.2 試驗方法

1)測量試件直徑和高度：用卡尺對試件中部直徑進行量測。首先選取試件四個彼此垂直的方向，從這四個方向出發測量試件邊緣約10 mm的高度。準確度控制在0.1 mm，獲取每個方向的值后計算出平均值。平均值與試件高度保持一致，假如試件的高度不在62.2～64.8 mm或者不在94.1～96.6 mm這一范圍內，同時兩側的高度在2 mm以上時，代表檢測失誤，這一試件應該棄置不用。

2)密度測試后，最好將試件保存在恒溫水槽內部。如果是標準的馬歇爾試件，那么保溫時間大約維持在35 min，如果是馬歇爾試件，保溫時間大約維持在50 min。不同試件要有一定的間隔，同時試件與水槽底部的距離保持在5 cm以內。對于恒溫水槽的溫度，具體數據如下：對于粘稠石油瀝青溫度，保持在59℃～61℃；對于煤瀝青混合料溫度，保持在32.8℃～34.8℃；對于空氣養生的乳化瀝青溫度，保持在24℃～26℃。

3)不論是馬歇爾試驗儀的上壓頭還是下壓頭都可以置于水槽之內，進而將溫度提升到一個特定范圍。再取出壓頭，對內面擦拭潔凈，為了充分達到壓頭靈活滑動的目的，可以嘗試給壓頭抹黃油，然后取出全部試件，將壓頭蓋入后將其置于相關設備內部。

4)鋼球的最佳位置在壓頭，同時將鋼球與荷載測定設備壓頭彼此對應。

5)當利用自動馬歇爾試驗儀時，精確連接傳感器與計算機。

6)如果使用流值計，可將其安置于導棒上，這樣能夠使導向套管輕輕按壓壓頭，注意流值計的數值應調整到0。

7)只有設備處于運轉狀態，試件才能經受荷載，加載速度保持在45～55 mm/min。計算機會及時記錄、保存數據。

8)流值計會記下試驗荷載最大時的值。

9)以試件的取出為開始，以最大荷載值的出現為結束，時間保持在30 s之內。

5 水穩定性能試驗

5.1 浸水車轍試驗

在水穩定性能試驗中，本文選取的施工材料包括AC-13、AC-20等。在具體的試驗過程中需要將試件置放于60℃的環境中，并保存大約10 h，繼而放入60℃的水槽中再度進行試驗，具體結果如表1所示。

從表1能夠看出，改性瀝青混合料、普通瀝青混合料都達到了相關技術要求。但是試驗結果同時顯示，在水穩定度方面，改性瀝青混合料的表現遠遠強于普通瀝青混合料。

5.2 浸水馬歇爾試驗

采用馬歇爾擊實法成型圓柱體試件，根據規范規定，高速公路和一級公路擊實次數為雙面各75次。將成型好的標準馬歇爾試件分成2組：一組在60℃恒溫水槽中保溫30～40 min后測其馬歇爾穩定度M；另一組在6℃恒溫水槽中保溫48 h后測其馬歇爾穩定度M，由式(1)計算殘留穩定度：

MS=MS2/MS1×100%

(1)

式中，MS為試件的浸水殘留穩定度，%；MS1為試件的穩定度，kN；MS2為試件浸水48h后的穩定度，kN。

5.3 凍融劈裂試驗

采用馬歇爾擊實法成型的圓柱體試件，擊實次數為雙面各50次。將成型好的標準馬歇爾試件分成2組：一組在25℃恒溫水槽中浸水不少于2h后測其最大破壞荷載P；另一組在98.3～98.7kPa真空條件下飽水15min，然后恢復常壓，試件在水中放置0.5h，再在-18℃冰箱中冷凍16h，然后放到60℃恒溫水槽中浸水24h，再放入25℃恒溫水槽中不少于2h，最后測其最大破壞荷載P，由式(2)計算強度比：

T=R2/R1×100%

(2)

式中，T為凍融劈裂試驗強度比，%；R1為未進行凍融循環的第一組試件的劈裂抗拉強度，MPa；R2為經受凍融循環的第二組試件的劈裂抗拉強度，MPa。R1、R2由式(3)計算：

R1=0.006287P1/h1

R2=0.006287P2/h2

(3)

式中，P1、P2分別為第一組和第二組試件的試驗荷載的最大值，N；h1、h2分別為第一組和第二組試件的高度，mm。

6 結束語

公路是承載交通的重要形式，對生產生活產生重要影響。因此，其質量優劣直接關涉到國計民生。瀝青混合料是影響公路質量的重點所在。所以，對混合料質量的精準把握是重中之重，只有確保質量，才能保證公路施工達到標準，使公路真正發揮交通動脈的作用。

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