公路工程中瀝青混合料的試驗(yàn)檢測探究

魏瑛

摘 要：隨著近些年來我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為緩解公路交通運(yùn)輸?shù)膲毫?，對交通建設(shè)的需要逐漸增加，公路工程在當(dāng)前交通建設(shè)中也占有重要地位。作為公路工程建設(shè)的重要材料，瀝青混合料的質(zhì)量以及使用效果直接影響了公路工程的整體質(zhì)量。瀝青混合料的各項(xiàng)性能不足往往會給公路路面造成惡劣的影響，也是減少公路使用壽命的重要原因。因此，瀝青混合料的試驗(yàn)檢測對于整個公路工程來說具有重要的意義。本文針對當(dāng)前公路工程中瀝青混合料的使用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，找出瀝青混合料在使用以及檢測中存在的問題，并提出相應(yīng)的試驗(yàn)檢測策略，供相關(guān)人員進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：交通建設(shè);公路工程;瀝青混合料;公路路面

1 公路工程瀝青混合料試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用的必要性分析

1.1 當(dāng)前公路工程瀝青混合料的使用現(xiàn)狀

瀝青混合料主要是由瀝青與礦料組合而成，是公路鋪設(shè)的主要材料。隨著近些年交通運(yùn)輸量的快速增長，公路路面的損壞程度不斷加深，瀝青路面的壽命也由于車輛超載以及外部環(huán)境等原因有所縮短。瀝青混合料按照不同的分類方式分為多種類型，按照結(jié)合結(jié)構(gòu)主要分為幾大類：懸浮-密實(shí)型、骨架空隙型以及骨架-密實(shí)型。懸浮-密實(shí)結(jié)構(gòu)瀝青混合料和骨架-空隙結(jié)構(gòu)瀝青混合料在應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性較差，降低瀝青路面的耐用性。相對于這兩種瀝青混合料，骨架-密實(shí)結(jié)構(gòu)的瀝青混合料具有較高的摩擦角以及黏聚力，能夠填充骨架空隙形成連續(xù)級配，從而提高瀝青路面的穩(wěn)固性以及抗壓性。

此外，用于瀝青混合料的瀝青通常具有較大的稠度以及可塑性，以保證在一定的壓力以及溫度下瀝青路面能夠保持完整不開裂。不僅如此，由于瀝青路面長期暴露在外界環(huán)境下，受自然環(huán)境的影響較大，同時也受到大量的壓迫。因此對于瀝青的大氣穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性以及水穩(wěn)定性有較高的要求。

隨著交通運(yùn)輸量的增加，瀝青路面的破損情況也日益嚴(yán)重，這種現(xiàn)狀也受到了社會各界的廣泛關(guān)注。瀝青路面的破損種類主要有路面松散、路面變形以及路面裂縫以及其他破損形態(tài)四種情況，高溫變形與低溫開裂是最常見的損壞形式。隨著交通荷載以及自然環(huán)境的變化，公路工程中對瀝青以及瀝青混合材料的使用要求也逐漸提高。

1.2 公路工程中瀝青混合料的試驗(yàn)檢測的內(nèi)容

公路工程的瀝青混合料檢測通常是對瀝青路面的耐久性，以及強(qiáng)度和載重進(jìn)行檢測。瀝青路面長期受到高速高壓的車輛行駛影響，長期暴露在外界環(huán)境下，其耐久性往往對耐久性有較高的要求。另外瀝青混合料如果自身的墻布和栽種力不足，也會造成路面裂縫，甚至有崩塌的危險。因此，耐久性以及強(qiáng)度和載重力檢驗(yàn)是公路工程瀝青混合料檢測的重要內(nèi)容。此外，將試驗(yàn)檢測細(xì)化分類之后，主要試驗(yàn)方向則大體分為密度試驗(yàn)檢測、孔隙率指標(biāo)試驗(yàn)檢測、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性等性能試驗(yàn)。通過不同的試驗(yàn)對混合料的材料進(jìn)行篩選和配置，從而使瀝青混合料在使用過程中達(dá)到最優(yōu)效果[1]。

1.3 公路工程中瀝青混合料的試驗(yàn)檢測的意義

瀝青混合料的使用作為公路工程建設(shè)中必要的環(huán)節(jié)，對于公路工程的建設(shè)乃至經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要的意義，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.3.1 有利于提高公路工程的整體質(zhì)量

影響公路工程質(zhì)量的因素有很多，對于公路路面鋪設(shè)來講，瀝青混合料的質(zhì)量直接決定了公路路面的安全性以及穩(wěn)定性，以及路面的使用壽命。不合理的瀝青使用以及混合料拌和往往會給路面安全帶來大量的隱患，因此對于瀝青混合料的試驗(yàn)檢測具有必要性。另外隨著當(dāng)前對公路路面鋪設(shè)需求的變化，瀝青混合料的實(shí)用技術(shù)以及混合材料的升級是必然的，在這個過程中，相關(guān)的試驗(yàn)檢測技術(shù)升級也是提高整個混合料質(zhì)量的內(nèi)在要求，是公路工程質(zhì)量提升的保障。

1.3.2 有利于推動經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展

當(dāng)前新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，公路運(yùn)輸量巨大，對公路瀝青路面造成的傷害也多種多樣。頻繁的維修以及重建工程對自然環(huán)境以及社會經(jīng)濟(jì)造成的影響巨大，破碎的瀝青路面大量堆積不僅造成環(huán)境污染還會影響交通。由于瀝青混合材料對石油、煤等資源的使用量巨大，且相關(guān)重型機(jī)械的使用也較多，因此不科學(xué)的瀝青混合料使用往往造成的是更大的經(jīng)濟(jì)損失和資源消耗。因此，為了降低公路工程成本以及建設(shè)工程對自然和社會的影響，應(yīng)在瀝青混合料的應(yīng)用階段就做好相關(guān)的耐高溫、耐低溫以及抗壓性等性能檢測，是當(dāng)前的重要任務(wù)。相應(yīng)的瀝青混合料的試驗(yàn)檢測技術(shù)更新則更是提升當(dāng)前瀝青混合料質(zhì)量的重要舉措。

2 公路工程中瀝青混合料試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用存在的問題

2.1 缺乏相應(yīng)技術(shù)使用規(guī)定

盡管瀝青路面的質(zhì)量會受到施工技術(shù)以及設(shè)計(jì)方法的影響，但瀝青混合料的試驗(yàn)技術(shù)使用也應(yīng)當(dāng)受到重視。而當(dāng)前我國對于瀝青路面的相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)以及規(guī)定缺乏，相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程跟不上技術(shù)發(fā)展的速度，導(dǎo)致很多技術(shù)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題得不到解決，某些技術(shù)的推廣也存在一定困難。另外當(dāng)前對于瀝青混合料的抗剪性能的設(shè)計(jì)規(guī)定也比較缺乏，這就導(dǎo)致很多情況下抗剪性能檢驗(yàn)的過程也存在一定的問題。

2.2 對瀝青混合料的性能檢測不全面

由于瀝青混合料試驗(yàn)檢測工作通常工序比較繁瑣，需要保證一定的試驗(yàn)檢測環(huán)境，還需要通過使用大量儀器設(shè)備對各個性能進(jìn)行樣本檢測。不僅如此，當(dāng)前檢測技術(shù)的發(fā)展也呈現(xiàn)多樣性的特征，在試驗(yàn)檢測方法選擇上也存在一定的問題。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，很多公路工程在建設(shè)過程中為提高整體的施工效率，縮短工程周期，不重視瀝青混合料的試驗(yàn)檢測工作。由于每一批次的混合材料品質(zhì)存在差異，在拌和以及使用過程中檢測的精確性不高，青混合料的性能得不到全面的檢測。這就導(dǎo)致了每種混合材料的細(xì)微的質(zhì)量或種類差異造成整批瀝青混合料的性能存在偏差，影響整體的使用，進(jìn)而對公路工程產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.3 瀝青混合料的檢測技術(shù)檢測項(xiàng)目工作重復(fù)率較高

由于瀝青混合料需要檢測多種性能，而在各項(xiàng)性能的檢測過程中采用的技術(shù)手段以及工作內(nèi)容存在一定的重復(fù)。例如體積測試以及水穩(wěn)定性測試，都有馬歇爾試驗(yàn)，密度檢測與高溫穩(wěn)定性檢測都需要在一定高溫條件下，進(jìn)行試樣檢測等，這些情況往往會出現(xiàn)瀝青混合料的檢測過程較為繁瑣，導(dǎo)致檢測效率不高。同時也會造成資源的浪費(fèi)，增加檢測成本，還有可能導(dǎo)致檢測結(jié)果的不一致性。

3 公路工程中瀝青混合料的試驗(yàn)檢測工作探索

3.1 對瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面的試驗(yàn)檢測

就公路工程而言，對于另請混合料的檢測應(yīng)到考慮到各個方面，不僅是為了提高工程的質(zhì)量，同時也是為了在建設(shè)工程中減少資源的浪費(fèi)與消耗。因此，在瀝青混合料的密度指標(biāo)、體積指標(biāo)、低溫性能、高溫性能以及抗剪性、抗壓性上都需要進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)。

（1）瀝青混合料密度試驗(yàn)檢測。例如，在密度試驗(yàn)檢測過程中對于瀝青路面進(jìn)行點(diǎn)位鉆芯取樣，而后將樣本分別置于高溫度、高濕度環(huán)境以高溫高濕環(huán)境下，進(jìn)行相關(guān)變量控制，檢測樣本的結(jié)構(gòu)變形情況以及質(zhì)量變化，這樣才能保證實(shí)驗(yàn)過程的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性[2]。

（2）瀝青混合料體積試驗(yàn)檢測。此外，瀝青混合料的體積指標(biāo)檢測是整個混合料檢測技術(shù)的重要組成，通過對瀝青混合料的體積計(jì)算，分析出混合料內(nèi)部的空隙。這就用到了馬歇爾試件，進(jìn)行雙面擊實(shí)75次來獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算分析，得出相應(yīng)的孔隙率，對比空隙標(biāo)準(zhǔn)從而確定達(dá)標(biāo)與否。馬歇爾試驗(yàn)檢測技術(shù)對的計(jì)算準(zhǔn)確率高，同時試件的應(yīng)用范圍以及環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，檢測效率較高。

（3）瀝青混合料低溫抗裂性檢測。瀝青混合料的低溫抗裂性檢測主要指的是將瀝青混合料置于-10℃的低溫環(huán)境進(jìn)行彎曲度測試，從而得到破壞應(yīng)變作為低溫抗裂性指標(biāo)，然后根據(jù)這個指標(biāo)評估公路工程所處的自然氣候條件下瀝青混合料的質(zhì)量與類型是否能夠滿足相應(yīng)要求，從而及時做出調(diào)整。

（4）瀝青混合料高溫穩(wěn)定性檢測。為了保障瀝青路面的安全性與穩(wěn)定性，對瀝青混合料的耐高溫檢測必不可少。車轍試驗(yàn)是應(yīng)用最廣泛的高溫測試技術(shù)之一，該測試在展開前需要進(jìn)行大量準(zhǔn)備工作，以保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，同時也是對瀝青混合料配比材料的篩選。例如骨料的篩選對于混合料質(zhì)量檢測有著重要的意義，通過檢測骨料的級配、毛體積密度以及表觀密度從而確定骨料的質(zhì)量，進(jìn)而確定石油與瀝青的比例。不僅如此，車轍試件在成型之后要及時進(jìn)行切割取樣，從而對瀝青混合料的孔隙率做出更準(zhǔn)確的檢測，來驗(yàn)證孔隙率與車轍碾壓次數(shù)之間的關(guān)系，根據(jù)數(shù)據(jù)再次確定混合料的合理空隙范圍。經(jīng)過以上的步驟，就可以對混合料進(jìn)行抗車轍性能的試驗(yàn)，在相同溫度條件下，根據(jù)蠕變率以及相對變形的試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定瀝青混合料的性能。至于對蠕變率的試驗(yàn)可采用拉線式重復(fù)蠕變回復(fù)試驗(yàn)儀，并通過計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置，從而完成更旋轉(zhuǎn)加載等，最終得出更加準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)[3]。

（5）瀝青混合料水穩(wěn)定性檢測。相對于其他性能檢測，瀝青混合料的水溫定性檢測有多個方面可以進(jìn)行，而最重要內(nèi)容則是真空飽和馬歇爾試驗(yàn)以及凍融劈裂實(shí)驗(yàn)。這兩項(xiàng)試驗(yàn)對于瀝青混合材料在低溫環(huán)境以及干燥環(huán)境下的劈裂程度能夠做出很好的檢驗(yàn)，從而確定在公路工程使用過程中面對高壓、低溫、干燥的狀態(tài)，瀝青路面能夠有較強(qiáng)的柔韌度，進(jìn)而降低瀝青路面的破碎率，也是提高瀝青路面使用壽命的重要手段[4]。

參考文獻(xiàn)

[1]李清林.對高速公路工程中瀝青混合料的試驗(yàn)檢測的探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（20）：66-67.

[2]張慧鮮.基于抗剪強(qiáng)度的瀝青混合料高溫性能影響因素分析及改善措施研究[D].長安大學(xué)，2010.

[3]李玉華.瀝青及瀝青混合料旋轉(zhuǎn)剪切試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法研究[D].大連理工大學(xué)，2013.

[4]陳潔.公路工程中瀝青混合料試驗(yàn)檢測技術(shù)的應(yīng)用[J]. 交通世界，2019（Z2）：86-87.