對高速公路工程中瀝青混合料的試驗檢測的探討

文/段閩

1 前言

在高速公路工程中，瀝青混合料路面是一種十分常見的特殊結(jié)構(gòu)形式。相對于其他形式的路面來說，瀝青混合料路面的強度較高，并且具有較強的穩(wěn)定性，能夠有效保障汽車的穩(wěn)定通行。此外，相對于其他路面的建設(shè)工作來說，瀝青混合料路面的施工噪音較低，在建成之后便于維護，可以有效降低各種后續(xù)工作的成本[1]。這也是瀝青混合料路面能夠在高速公路建設(shè)工程中占據(jù)極高地位的一個重要原因。瀝青混合料的主要材料是通過將瀝青和各種礦物質(zhì)進行混合而得來的，相對于其他材料來說，這種材料的綜合性能較強，能夠承受噸位更大的車輛通行，最大限度確保車輛通行的穩(wěn)定性和有效性，降低了安全事故發(fā)生的概率。此外，在使用瀝青混合料進行施工時，相關(guān)的施工單位應(yīng)根據(jù)工程的實際情況合理對瀝青和礦物質(zhì)進行混合，之后再對混合料進行相應(yīng)的處理來提高瀝青混合料的整體強度，延長路面的使用壽命。

2 高速公路工程中瀝青材料的質(zhì)量檢測內(nèi)容

2.1 耐久

瀝青路面會隨著天氣等因素的影響而發(fā)生一定的變化，在受天氣的影響下，瀝青路面的承受能力會出現(xiàn)一定的下降，在高速公路工程建成通車之后，高速公路的使用會較為頻繁，而且公路是暴露在空氣中的，氣候的變化也會對高速公路的質(zhì)量造成一定的影響。這就對高速公路的整體質(zhì)量提出了較高的要求。同時隨著路面的不斷使用，高速公路的維護成本也會不斷提升，因此，在高速公路工程建成通車之后，為了降低各種問題的發(fā)生率以及減少后期的維護保養(yǎng)成本，相關(guān)的建設(shè)單位就需要對路面的材料進行科學(xué)的選擇，在保障公路穩(wěn)定性的同時提高公路整體的耐久性[2]。

2.2 強度和載重的要求

對于目前我國的高速公路工程來說，瀝青材料是高速公路工程中路面施工的主要材料，而高速公路需要保障在車輛高速運行的前提下不會出現(xiàn)側(cè)滑、路面斷裂等問題，這就對路面施工的材料提出了較高的要求。因此，為了保障高速公路的正常通行，瀝青路面的承載強度是必須要進行檢測的一個關(guān)鍵內(nèi)容。要想最大限度提高瀝青道路的使用壽命和質(zhì)量，就必須要最大限度提高瀝青路面的承載能力。瀝青路面的承載能力越差，那么在高速公路的使用過程中就很容易出現(xiàn)裂縫、路面塌陷等問題，這不僅會對公路的使用壽命造成影響，同時還會影響車輛的通行安全。因此，在進行高速公路工程的建設(shè)工作中，相關(guān)的施工人員和檢測人員必須對瀝青混合材料的質(zhì)量進行嚴格的檢測，保障施工過程中使用的是高強度的瀝青混合料，以此來保障高速公路建設(shè)工程的穩(wěn)定開展。

3 瀝青混合料的實驗檢測研究

為了分析瀝青混合材料對于高速公路整體質(zhì)量的影響，本文選取了某高速公路建設(shè)工程為例，對其使用的瀝青混合材料進行了分析。該工程的整體長度為100km，路基的設(shè)計寬度為25m。在該工程中，路面材料主要以瀝青混合材料為主。在完成該工程的路面建設(shè)工作之后，施工單位對該公路的路面進行了全面檢測，并有序進行了后續(xù)工作的施工。該工程的主要內(nèi)容如下表所示。

材料厚度上面層細粒式改性瀝青混凝土5mm中面層中粒式改性瀝青混凝土8mm下面層粗粒式改性瀝青混凝土9mm封層改性SBS瀝青單層表處2mm

3.1 空隙率指標(biāo)試驗檢測

隨著時代的不斷發(fā)展，對于檢測瀝青路面的檢測方式越來越先進，當(dāng)前最常用的一種檢測方式就是馬歇爾試驗技術(shù)，該技術(shù)能夠有效對瀝青混合料的空隙進行檢測。在檢測的過程中，參與的相關(guān)人員必須嚴格根據(jù)規(guī)章制度來進行。首先，在試驗正式開始之前，相關(guān)的工作人員應(yīng)做好相應(yīng)的馬歇爾試件，這樣做的主要目的就是為后續(xù)試驗的開展提供便利。在完成馬歇爾試件的制作工作之后，相關(guān)的工作人員應(yīng)對相應(yīng)的試件進行全面且詳細的檢測，通過進行多次試驗來獲取相對準(zhǔn)確的試驗數(shù)據(jù)[3]。最后，在完成上述工作之后，相關(guān)的工作人員需要利用上述工作獲得的各種數(shù)據(jù)和信息來對瀝青材料的孔隙率進行仔細的分析，并根據(jù)工程實際情況來與試驗結(jié)果進行比對，以此來判斷試驗所用的瀝青混合料能否滿足工程的需求。

3.2 密度試驗檢測

在對瀝青混合料的密度進行試驗檢測時，相關(guān)的工作人員需要做好以下工作。

3.2.1 準(zhǔn)備工作。在進行試驗之前，相關(guān)的工作人員需要對試驗的日期進行選擇，選擇一個氣候適宜的時間段進行測試，將氣候?qū)υ囼灲Y(jié)果的影響降到最低，以此來保障測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2.2 取樣工作。在試驗開始之前，相關(guān)的工作人員應(yīng)在瀝青路面上隨機做好若干個檢測點位，之后在進行隨機取樣，保障試驗結(jié)果的真實性。

3.2.3 對檢測裝置進行科學(xué)合理的選擇，降低實驗過程中產(chǎn)生的各種誤差。

3.2.4 在完成取樣工作之后，相關(guān)的工作人員需要將芯樣表面附著的雜質(zhì)進行清除，并在確保芯樣穩(wěn)定性的前提下對芯樣進行檢測。

3.2.5 將處理好的芯樣放置在檢測裝置中，等芯樣完全浸泡在水中之后在調(diào)整水位，等待一定的時間之后，對芯樣的水中質(zhì)量進行稱取。

3.2.6 在稱取完芯樣在水中的質(zhì)量之后，從水箱中取出芯樣，將其擦拭干凈之后對其進行二次稱重。

3.2.7 在完成上述工作之后，利用相應(yīng)的公式對芯樣的密度進行計算。

3.3 水穩(wěn)定性能試驗檢測

在進行瀝青混合料的水穩(wěn)定性能試驗檢測工作之前，相關(guān)的工作人員需要做好試樣的準(zhǔn)備工作，采用隨機抽取的方式抽取出若干瀝青混合料試樣，之后再檢測在水的作用下，試樣的力學(xué)性質(zhì)出現(xiàn)了怎樣的變化。目前，在高速公路工程中，較為常見的瀝青混合料穩(wěn)定性試驗的檢測方式主要有三種。分別為浸水馬歇爾試驗、真空飽和馬歇爾試驗以及凍融劈裂試驗。這三種實驗的主要內(nèi)容如下所示。

3.3.1 浸水馬歇爾試驗

在使用浸水馬歇爾試驗方式對瀝青混合料的水穩(wěn)定性進行檢測時，相關(guān)的工作人員需要先制作好瀝青混合材料的試件，將試件放在一個溫度恒定的水箱中，之后再做好相應(yīng)的保溫工作。在將試件浸泡一定時間之后，取出試件，然后再對浸泡后試件的穩(wěn)定性進行檢測。在完成一系列的檢測工作外，有關(guān)人員需要對浸水試件的殘留程度進行分析研究，將分析的結(jié)果進行細致的分析，確定瀝青混合材料是否符合施工質(zhì)量的需求。

3.3.2 真空飽和馬歇爾試驗

相對于其他的檢測方式來說，真空飽和馬歇爾試驗的步驟較多，主要包含以下內(nèi)容。首先，將事先制作好的檢測試樣放入到真空干燥儀器中，之后再將儀器的進水管關(guān)閉，對儀器進行抽真空操作，待干燥器內(nèi)的真空度到達一定數(shù)值時，停止真空抽取，之后靜置15min[4]。在完成靜置之后，相關(guān)的工作人員需要在真空干燥器保持真空的前提下打開進水管，待水流完全將試件浸泡之后，靜置十五分鐘。在完成上述工作之后，打開真空干燥器，將試件取出，試樣放置在恒溫水箱中進行保溫操作，完成這些步驟之后再對試件進行馬歇爾試驗，進而計算出試件的真空飽和程度和水殘留穩(wěn)定程度。

3.3.3 凍融劈裂試驗

在使用凍融劈裂試驗對瀝青混合材料進行檢測時，相關(guān)的工作人員需要對實驗材料進行隨機分組，將其分為兩組，并對兩組試件采用不同的檢測方式進行處理。在進行檢測時，需要將一組試件放入到恒溫水箱中浸泡2h，另一組放置在壓力較大的恒溫水箱中浸泡15min，之后再將其冷凍16h。在完成上述工作之后，在對這兩組材料的強度進行全方位的檢測分析，以此來分析出瀝青混合材料的水穩(wěn)定性。

3.4 高溫穩(wěn)定性能試驗檢測

在對瀝青混合材料的高溫穩(wěn)定性能進行檢測時，車轍試驗是一種十分常見的檢測方式。在使用該方式檢測瀝青混合材料的高溫穩(wěn)定性能時，相關(guān)的工作人員需要做好以下工作。

3.4.1 使用科學(xué)合理的方式來篩選出試驗作用的骨料。之后再對篩選出的骨料進行嚴格的檢測，測試出骨料的密度。為后續(xù)的檢測工作提供便利，降低檢測過程中的存在的各種誤差，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.4.2 按照相應(yīng)的比例來控制瀝青混合材料中的石油比例。

3.4.3 在制作好相應(yīng)的試件之后，相關(guān)的工作人員需要對試件進行科學(xué)合理的切割。這樣做的好處就是能夠在對瀝青混合材料進行孔隙率檢測的同時保障材料的孔隙率與碾壓次數(shù)之間的關(guān)系，提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，降低各種誤差。

3.4.4 在制定好試件的碾壓次數(shù)之后，相關(guān)的工作人員需要根據(jù)之前制定的試驗方案來對試件進行車轍試驗。一般來說，在溫度相同的情況下，可以使用車轍試驗對瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性進行檢測，如果試件的蠕變率相對較小的話，就說明該材料的抗碾壓性能較高。

3.5 低溫抗裂性能試驗檢測

低溫抗裂性能檢測試驗在實際應(yīng)用中，溫度需要控制在零下十度左右，在這個溫度下進行低溫彎曲試驗。該實驗的具體性能評價指標(biāo)應(yīng)以試件的破壞應(yīng)變程度為主。在進行該試驗時，需要按照瀝青混合料的類型來制定試驗的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實際的天氣情況等內(nèi)容來進行，在此基礎(chǔ)上進行低溫性能試驗，有效檢測瀝青混合料在低溫下的性能。

4 結(jié)語

瀝青混合料對于高速公路而言是非常重要的材料，并且瀝青混合材料在高速公路工程中占據(jù)了十分重要的地位，一旦瀝青混合材料出現(xiàn)了質(zhì)量問題，就會對高速公路的整體質(zhì)量和使用性能造成嚴重的影響，嚴重的還會引發(fā)各種安全事故。因此，相關(guān)的高速公路工程建設(shè)單位在進行施工時應(yīng)重視瀝青混合材料的質(zhì)量問題。檢測人員在整體的施工過程中，需要將檢測工作落實到每一個環(huán)節(jié)當(dāng)中，尤其是一些細節(jié)上的處理，確保瀝青混合料的質(zhì)量能夠符合施工標(biāo)準(zhǔn)，最大限度提高高速公路的使用壽命。