公路工程中沥青混合料试验检测技术.pdf

CM&M 2023.04253随后将试件转至常温环境中自然冷却 1h 左右，再与玻璃板一道放置于水槽中。槽内水温恒定为 80，试件在其中静置约 30min，以将骨料和沥青分离，最后谨慎地取出玻璃板，确保全程不发生磕碰。再将试件转至冷水中，持续性地观察以判断骨料沥青薄膜的剥落情况，并全程进行数据记录。为保证试验检测结果的可靠性，至少安排 2 个实验组，进行试验结果的对比分析。经过试验检测后，确定粗骨料与沥青的附着力参数，再根据此项数据进行水稳定性的判断。若试验检测结果显示，沥青混合料的水稳定性不达时，需要探明原因，例如是否因矿物材料强度不足或其他原因所致。明确原因后，妥善处理，使沥青混合料的水稳定性达标。2.2 马歇尔试验检测法2.2.1 试验方法制备试件，恒温水浴 4560min。取出试件，用 Marshall测试仪进行试验检测，开启加载装置，加载过程中密切观察流量计。随着加载作业的持续进行，待实际加载量达到试验设定的最大值后，获取流量计和百分表的数据，进行对比分析。2.2.2 误差大原因及处理方法马歇尔试验检测结果误差可能较大，其原因主要有2 点：其一，试验配置的仪器缺乏足够的精度，从而产生数据误差。其二，试件的浸水时间缺乏合理性，或其他环节的操作方式不合理，影响试验检测数据的准确性。为提高马歇尔试验检测结果的精度，应在试验检测前做好仪器的配置，严格落实各项准备工作。试验检测期间，作业人员严格依据规范操作，各项参数均要合理。0 引言沥青混合料是一种性能稳定的材料，在使用过程中不易出现变形、开裂等问题，也不易出现收缩等情况1。在公路工程施工过程中，为了保证沥青混合料质量符合设计要求，需要通过试验检测技术对沥青混合料的性能进行检测。根据试验结果，确定沥青混合料的质量是否符合设计要求，对路面病害问题进行分析和处理，有利于保障公路工程施工质量，提升公路使用寿命2。在试验检测过程中，需要按照设计要求对沥青混合料进行准备，保证材料质量符合要求3。在施工现场，需先对材料进行取样和制作试样，然后按照规定的步骤对试样进行试验检测。1 沥青混合料的分类沥青混合料按沥青的组成材料不同（掺入的材料不同）可分为煤沥青和油沥青两类。按最大粒径可分为粗粒式、中粒式、细粒式 3 类。按矿质混合料级配可分为间断级配和连续级配两类。其中，前者的矿料的级配缺乏连续性，通常缺少 12 个档次粒径，后者则指的是按照一定的比例组合矿料，级配不间断4。2 公路沥青混合料试验检测方法2.1 沥青附着力检测法先取 300g 粒径为 913mm 的骨料，用水清洗，清除附着在骨料上的泥土及其他不利于试验检测的物质，然后在温度为 105的烤箱中对清洗后的骨料做烘干处理后，将其取出置于玻璃板上与沥青混合（沥青用量按照其能够没过骨料为基本要求予以控制）制作成试件。公路工程中沥青混合料试验检测技术郎一鸣（河北雄安交投工程咨询有限公司，河北保定071000）摘要：为了提高公路工程中沥青混合料的施工质量，对沥青混合料的分类进行了概述。对沥青附着力检测法、马歇尔试验检测法、车辙试验检测法等主要试验检测方法进行了总结，并从样品取样、密度检测、水稳定性检测、温度和搅拌时间测试、透层试验检测、摊铺速度试验检测等方面，对沥青混合料试验检测内容进行分析。研究结果表明：只有采用科学合理的试验检测方法，才能有效确保公路工程的施工质量。关键词：公路工程；沥青混合料；试验；检测254工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工分析原因后以适宜的方法及时处理。3.3 水稳定性检测3.3.1 浸水车辙试验取 AC-13、AC-20 等材料进行浸水车辙试验。各类材料的试件制备成型后，置于温度为 60的恒温环境中，经过 10h 后取出，转至相同温度的水槽中再次试验。各组试件的浸水车辙试验数据，如表 1 所示。由表 1 可知，无论普通沥青混合料还是改性沥青混合料，各自的试验结果均达到要求，但优异程度存在差异，从水稳定性的角度来看，改性沥青混合料的性质更优越。3.3.2 浸水马歇尔试验圆柱体试件的击实次数根据公路等级而定，一级公路和高速公路均按双面各 75 次的要求进行击实。试件共分为 2 组，放置环境均为温度 60的恒温水槽，测定试件在不同保温时长试验条件下的马歇尔稳定度。2 组的区别主要在于保温时间，其保温时间分别为 3040min、48h。3.3.3 冻融劈裂试验对于圆柱体试件，双面各击实 50 次。试件共分为 2组，置于不同的环境中。一组试件置于 25恒温水槽，时间不短于 2h。另一组试件置于 98.398.7kPa 的真空环境中，做 15min 的饱水处理，而后恢复常压。在此基础上，按照如下顺序依次置于不同的环境中继续试验：水中 0.5h 温度为-18的冰箱中 16h 60恒温水槽中 24h 25恒温水槽中不短于 2h。两组试件的区别在于是否经过冻融循环。试验人员按流程规范进行试验检测，及时采集数据并记录，根据实测数据进行计算，评价被测材料的水稳定性。经试验检测和计算分析，若发现被测混合料的水稳定性不达标，及时将试验情况告知施工单位，进行商讨，采取改善措施。3.4 温度、拌和时间测试针对冷料仓供料比进行精细化调整，直至维持供料平衡的状态为止，在此前提下方可进行沥青混合料的拌和8。3.4.1 加热温度以集料加热温度为参考进行控制，可按照比其高1020的温度要求控制加热温度。2.3 车辙试验检测2.3.1 人工监测在车辙的正上方放置检测横杆，测量其与车辙底部的距离。距离的检测工作量较大，若采取人工监测的方法，难以全面地进行各部位的检测，因此需随机抽取，根据部分检测结果对整体情况做出评价5。从检测结果准确性的角度来看，人工测量的方法难以保证检测数据的全面性，且可能由于检测结果缺乏代表性，而导致最终的结果不准确。从员工操作的角度来看，员工作业强度较高。因此，车辙试验中的人工监测方法在大型公路工程中的应用十分有限。2.3.2 机械设备检测采用机械设备对高温抗车辙性进行检测，检测对象多为中面层和上面层，根据试验检测结果对沥青混合料的动稳定性进行评价6。试验前，测量试压轮的压强，并进行调整，使其稳定在 0.7MPa 左右，而后营造高温试验环境，由合适压强的试压轮行走，全程其运行轨迹需保持一致。试验完成后，确定行走次数和变形数据，基于实测数据进行计算，确定稳定度。3 公路沥青混合料试验检测要点3.1 样品取样选取合适的样品，是顺利进行沥青混合料试验检测并获得可靠结果的重要前提。取样的关键在于样品位置和数量，可将料堆分为上、中、下 3 个部位，分别在各处取样后进行试验检测，以获得代表性数据。此外，样品的选取必须符合相关规范，并在取样后随即进行试验，以减少环境因素对样品的影响，且试验检测全过程中，样品不可出现磕碰及其他异常状况。3.2 密度检测宜采取钻芯取样的方法，严格控制取样部位和样品尺寸。在获取芯样后，随即将其置于不影响试验检测的环境中。检测环境温度不宜超过 35，否则样品在高温环境中可能变形，不利于密度检测7。以芯样的特性为准，配套合适的浸没天平，利用合格的仪器进行检测，以提高检测结果的可靠性。注重对芯样的防护，芯样表面不可附着杂物，且应置于干燥环境中，尽可能减少外部因素对芯样的影响。向溢流水箱中有序放置吊篮，要求置入其中的芯样被完全浸没。在溢流水箱中的水位得到有效调整后，称量芯样质量。最后取出芯样，擦拭表面水分，做 2 次称重，记录下所有称重数据，并根据所得数据计算芯样的相对密度和容重。将计算结果与规范的要求作对比分析，判断芯样是否达标。对于容重或相对密度不达标的芯样，应在表1 浸水车辙试验结果级配类型沥青类型动稳定度/（次/mm）车辙深度/mmAC-13壳牌 90 9804.58AC-13SBS 改性沥青52222.32AC-20壳牌 90 10785.21AC-20SBS 改性沥青56282.31SMA-16SBS 改性沥青64171.89CM&M 2023.042553.4.2 测温在拌和机的出料口接料测温，判断实测温度是否在许可范围内，同时结合混合料的状态进行辅助判断。若混合料流而不散且色泽均一，表明其温度具有合理性。若实测结果显示沥青混合料的温度未达到要求，或混合料的状态欠佳，需进行调整，并再次检测。3.4.3 拌和时间根据材料的类型、外界环境合理设定拌和时间，第一锅拌和时间约 3050s。在保证材料的加热温度和拌和时间均合理后，根据配合比严格控制材料的用量，经过充分拌和，确保沥青混合料具有良好的均匀性。3.5 透层试验3.5.1 试验操作要点根据相关规范可知，半刚性基层上应喷洒透层沥青，同时考虑到结构阻水的要求，宜遵循一次施作成型的原则，即尽可能将透层与下封层合二为一。对施作成型的透层进行试验检测时，需要选取具有代表性的区域，面积以 1m2左右为宜。将此范围内的杂物清理干净，3.5.2 质量评价用喷壶向表面均匀喷洒乳化沥青，做 24h 的观察，判断喷洒后的表层状况，进行质量评价。若观察发现表面有厚度约为 0.3mm 的沥青薄膜，且色泽均匀，表明乳化沥青的稠度达标，但用量偏高，需适度降低用量；若均匀薄膜可用小刀剥离，表明存在乳化沥青破乳速度快、稠度偏高的问题，喷洒后的乳化沥青并未有效渗入道路基层；若表面未形成均匀薄膜，局部有色泽不均匀的情况，或存在干燥裂块，可以判定乳化沥青的稠度适宜，但施工方式可行性较差，需多次试晒，之后再次进行试验检测。对于不中断交通的道路，为保证施工质量的可靠性，需要随即撒布级配良好的石子，并对其做碾压处理。3.6 摊铺速度试验在保证摊铺质量的前提下，为了缩短摊铺时间，应进行摊铺速度试验，以确定合适的摊铺速度，实现质量和效率的双重提升。综合考虑摊铺层厚度、沥青站拌和能力及摊铺能力等因素，设定合适的摊铺速度。不同路段和不同时段的摊铺条件存在差异，适宜的摊铺速度不尽相同，因此需根据工程现状及时组织试验，对既有的摊铺速度进行调整。试验需要满足一定条件，例如摊铺表面必须具备密实、平整、均匀的特点。不同摊铺速度对应的沥青混合料供应量需充足，避免现场停机等料。根据试验检测结果，进行摊铺速度的动态调整，保证摊铺的有效性9。以较快的速度进行摊铺，虽然可缩短作业时间，但摊铺效果易受到影响，因此需均衡摊铺质量和摊铺效率两项要求，建议最大摊铺速度不超过 6m/min。若公路工程要求，在部分路段应以较慢速度进行沥青混合料摊铺，应根据试验检测结果，提前设定慢速、中速和快速几种模式以供选择，视实际摊铺条件灵活切换速度模式，以保证特定路段的摊铺质量。4 结束语综上所述，公路工程中沥青混合料试验检测技术，是公路工程施工过程中的重要内容，对路面施工具有一定的指导作用，对公路工程的质量具有重要影响。本文对沥青附着力检测法、马歇尔试验检测法、车辙试验检测法等主要试验检测方法进行了总结，并从样品取样、密度检测、水稳定性检测、温度和搅拌时间测试、透层试验检测、摊铺速度试验检测等方面，对沥青混合料试验检测内容进行分析。在具体试验检测中，需要结合实际情况，选取合适的试验检测方法和仪器设备，并严格按照操作规范进行操作。在试验检测过程中，需要对沥青混合料进行充分搅拌和成型，并对路面施工质量进行有效控制。在检测过程中，需要及时记录和整理检测数据，保证数据真实性和有效性。参考文献1 陈乐军.公路工程中沥青混合料试验检测技术应用研究 J.运 输经理世界,2021(21):145-147.2 李树生.公路工程中沥青混合料的试验检测技术J.四川建材,2022,48(8):35-36+53.3 黎明.高速公路工程中沥青混合料的试验检测研究 J.黑龙江 交通科技,2021,44(5):62-63.4 王国春.沥青混合料试验检测技术在公路工程中的应用 J.青 海交通科技,2020,32(3):61-62+88.5 陈洁.公路工程中沥青混合料试验检测技术的应用 J.交通世 界,2019(Z2):86-87.6 蓝海明.沥青混合料试验检测技术在公路工程中的应用 J.中 外企业家,2018(1):215.7 邱文永.沥青混合料试验检测技术在公路工程中的应用 J.城 市建设理论研究(电子版),2018(34):29.8 王彧.沥青混合料试验检测技术在公路工程中的应用 J.城市 建设理论研究(电子版),2019(12):147.9 安建鑫,李哲,黄燕.路桥工程沥青混合料试验检测的有效方 法 J.河南科技,2021,40(32):104-106.