瀝青混合料試驗檢測技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

【摘 ?要】隨著科技水平的不斷進(jìn)步，路橋工程建設(shè)的數(shù)目和數(shù)量呈現(xiàn)極度上升趨勢，路橋建設(shè)工程的范圍也在不斷地擴(kuò)大，目前全國各地均有在建的路橋工程，建設(shè)工程的質(zhì)量也逐漸的引起了社會群體的關(guān)注。與此同時，在實際施工技術(shù)應(yīng)用過程中，多元化的發(fā)展市場卻給施工質(zhì)量控制增加了難度。將瀝青混合料試驗檢測技術(shù)合理應(yīng)用于公路工程施工中，可以明確瀝青混合料及路面的壓實度、平整度及抗滑性能等技術(shù)指標(biāo)，以指導(dǎo)公路工程施工的順利實施，同時也可為新材料、新技術(shù)在公路工程施工中的推廣應(yīng)用提供科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)，進(jìn)而促進(jìn)我國公路建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】瀝青混合料;試驗檢測技術(shù);公路工程

1瀝青混合料的分類

所謂的瀝青混合料實質(zhì)就是瀝青結(jié)合料，通過人工進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的初級配料的選擇，之后再把一些礦粉碎石等原料進(jìn)行無機(jī)混合制成的一種礦質(zhì)的混合料，最后在確定溫度下進(jìn)行攪拌，攪拌至均勻之后就可以直接投入橋面或者路面的鋪設(shè)工作。目前，我國比較常見的路橋施工工藝有很多種類，可以以不同性質(zhì)或者不同種類混合料為準(zhǔn)來進(jìn)行分類。具體如下：

1.1根據(jù)結(jié)合料的不同進(jìn)行分類

第一，石油瀝青混合料，這種混合料是以石油瀝青為結(jié)合料;第二，煤瀝青混合料，這種混合料是以煤瀝青為結(jié)合料。

1.2根據(jù)礦質(zhì)混合料級配類型進(jìn)行分類

第一，連續(xù)級配瀝青混合料。這一類型的瀝青混合料中的礦料是嚴(yán)格按照級配的原則進(jìn)行添加的，而且混合料中從大到小的各級粒徑都有;第二，間斷級配瀝青混合料。這一類型的混合料中礦料缺少一個或者是兩個檔次粒徑的瀝青混合料。

1.3根據(jù)施工溫度的不同進(jìn)行分類

第一，熱拌熱鋪瀝青混合料，這種混合料簡稱為熱拌瀝青混合料;第二，常溫瀝青混合料，這種混合料以乳化瀝青或者是稀釋瀝青與礦料在常溫狀態(tài)下進(jìn)行拌制、鋪筑。

1.4根據(jù)最大粒徑的不同進(jìn)行分類

第一，粗粒式瀝青混合料，這一類型的集料最大粒徑等于或者大于26.5mm;第二，就是中粒式瀝青混合料，這一類型的集料其最大粒徑為16mm或者是19mm。另外，還有細(xì)粒式瀝青混合料，這種類型的混合料集料大粒徑為9.5mm或者是13.2mm;第三，砂粒式瀝青混合料，這一集料的最大粒徑等于或者小于4.75mm，砂粒式瀝青混凝土也被稱為瀝青石屑或者是瀝青砂。

2分析瀝青混合料應(yīng)用的基本質(zhì)量要求

在開展瀝青混合料試驗檢測工作前，需明確公路工程在投入使用后對瀝青路面施工質(zhì)量的基本要求，具體內(nèi)容為：第一，足夠的承載力。瀝青路面結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用中需承受交通荷載的反復(fù)作用，同時還應(yīng)避免荷載在路面結(jié)構(gòu)層所產(chǎn)生的過量應(yīng)用對結(jié)構(gòu)層造成破壞;第二，良好的低溫抗裂性。瀝青路面的實際性能主要取決于瀝青混合料的低溫拉伸變形能力、抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)，在公路工程施工中，應(yīng)對上述參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，避免瀝青路面出現(xiàn)低溫破壞現(xiàn)象;第三，抗疲勞性。通常瀝青混合料質(zhì)量、集料特性及路面壓實度會對路面的抗疲勞性造成影響，因此，在路面設(shè)計過程中需將上述因素考慮在內(nèi);第四，高溫穩(wěn)定性。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性主要是指瀝青混合料抵抗車輛反復(fù)壓縮變形及側(cè)向流動的實際能力。通常瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性會受到瀝青結(jié)合料性質(zhì)、路面壓實度及瀝青混合料級配等因素的影響，因此，在公路工程實際施工中需對上述因素進(jìn)行控制，以保障瀝青路面良好的高溫穩(wěn)定性;第五，良好的抗滑性能。通常對路面抗滑性能產(chǎn)生影響的因素包括瀝青路面的空隙率、平整度等，瀝青路面具有良好的抗滑性能可有效保障路面車輛行駛的安全性。

3瀝青混合料試驗檢測技術(shù)的探討

3.1體積指標(biāo)試驗

目前，公路工程中多采用馬歇爾試驗對瀝青混合料體積指標(biāo)進(jìn)行檢測，通過采用雙面擊實75次的馬歇爾試件對瀝青混合料的空隙率、礦料間隙率、穩(wěn)定度等指標(biāo)進(jìn)行計算分析。

3.2高溫穩(wěn)定性能試驗

高溫穩(wěn)定性的試驗檢測技術(shù)多采用車轍試驗，其具體流程為：首先，經(jīng)篩分試驗確定級配，即對粗細(xì)集料的表觀密度與毛體積密度進(jìn)行檢測確定，進(jìn)而為后續(xù)的混合料最大理論密度試驗提供數(shù)據(jù)準(zhǔn)備;結(jié)合以往瀝青混合料試驗經(jīng)驗，合理確定瀝青混合料的最佳油石比;對成型后車轍試件進(jìn)行切割，以測得空隙率;根據(jù)碾壓次數(shù)與空隙率之間的關(guān)系，確定混合料空隙率為7%時所需要的實際碾壓次數(shù);在碾壓次數(shù)成型車轍試件確定后即可進(jìn)行車轍試驗。即在同一溫度環(huán)境下，將蠕變率與變形結(jié)合起來，確定瀝青混合料的抗車轍性能效果。如變形差異大且蠕變率小，則表示瀝青混合料的抗車轍效果不高;反之，則表明混合料的抗車轍效果很好。

3.3密度試驗

（1）準(zhǔn)備工作。瀝青混合料密度的試驗檢測技術(shù)運用，需從準(zhǔn)備工作入手，即先要在瀝青路面上確定適用的點位進(jìn)行鉆芯取樣。然后就可將獲取的芯樣放置在一定的溫度環(huán)境下，并將溫度控制在35℃。此時，就可避免瀝青路面在高溫環(huán)境下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形問題。

（2）根據(jù)芯樣的質(zhì)量選擇合適的浸水天平，以保障測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3）去除芯樣表面的浮粒，對干燥下的芯樣質(zhì)量進(jìn)行測定。

（4）對于芯樣中水的質(zhì)量，應(yīng)在掛籃設(shè)置后作用于溢流水箱中，即確保芯樣的完全浸沒后，再對水位情況進(jìn)行調(diào)整。

（5）將芯樣從水箱中取出后，需采用干凈的抹布將芯樣表面的水分擦除，再次對芯樣的質(zhì)量進(jìn)行稱量。

（6）數(shù)據(jù)計算公式為：芯樣的相對密度=干燥芯樣的空中質(zhì)量/（芯樣的表干質(zhì)量一芯樣的水中質(zhì)量）;芯樣的毛體積密度=（干燥芯樣的質(zhì)量×常溫水的密度）/（芯樣的表干密度一芯樣的水中質(zhì)量）。

3.4低溫性能試驗

低溫抗裂性能指標(biāo)主要是在-10℃條件下開展低溫彎曲試驗進(jìn)行評價，并將破壞應(yīng)變作為主要評價指標(biāo)，而瀝青混合料低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變，可按照氣候情況及瀝青混合料類型參照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求進(jìn)行確定。

3.5水穩(wěn)定性能試驗

對于公路工程中瀝青混合料的穩(wěn)定性，將浸水車轍試件的車轍深度與動穩(wěn)定度作為評價依據(jù)。具體來說，就是對瀝青混合料AC-13、AC-20;SBS改性瀝青混合料AC-13、AC-20以及瀝青瑪蹄脂瀝青混合料的SMA-16進(jìn)行試驗分析。如此，在試驗過程中，試驗檢測技術(shù)人員應(yīng)將試件放在60℃的空氣環(huán)境下保存10h上下，再將其放置于恒溫60℃的水槽中開展試驗。具體試驗檢測結(jié)果如表1所示。

4結(jié)語

瀝青混合料試驗檢測工作作為公路工程建設(shè)質(zhì)量控制的重點，直接關(guān)系著公路工程瀝青路面的施工質(zhì)量和使用性能，因此，為了保證公路工程瀝青路面的建設(shè)質(zhì)量，需在瀝青混合料試驗檢測工作中，確定科學(xué)合理的試驗方案及參數(shù)指標(biāo)，以提高試驗檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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作者簡介：

朱大響（1981.10-），女，天津市薊州區(qū)人，長安大學(xué)土木工程專業(yè)，單位：天津鑫路橋建設(shè)工程有限公司

（作者單位：天津鑫路橋建設(shè)工程有限公司）