淺談公路工程瀝青混合料試驗檢測

陳鴻雁

（甘肅榕盛工程檢測有限公司，甘肅蘭州 730046）

由于我國公路工程的路面結構大部分采用瀝青混凝土材質，因此瀝青混合料的質量直接影響到公路工程的建設質量，在進行工程建設前要對瀝青混合料的質量進行充分檢測，以保證公路工程的質量安全，提高公路路面的穩(wěn)定性和安全性[1]。對瀝青混合料進行試驗檢測，是我國進行大規(guī)模公路工程建設的重要前提，也是我國公路工程建設安全的重要保障。

1 研究背景

瀝青材料是路面施工當中的主要材料之一，瀝青材料通過與其他礦料按比例進行混合，形成的瀝青混合料在路面施工中能夠形成具有高穩(wěn)定性的結構體，使得路面能夠長期抵御車輛的壓力，方便交通出行。

通過對公路工程瀝青混合料的試驗檢測，可以充分考察瀝青混合料的耐久性能和承載能力，確保在進行路面施工時路面的平整度能夠符合標準，能夠承載重型車輛，保證車輛行駛的平穩(wěn)性和舒適性，減小對路面的破壞，進而有效降低路面的維護成本和事故發(fā)生率。

2 公路工程瀝青混合料的結構組成

公路工程瀝青混合料主要由瀝青、粗集料、細集料、聚合物、木纖維和礦物質粉等組成，不同比例的混合料配比會導致瀝青混合料具有不同的結構組成，通?？煞譃楣羌?空隙結構、骨架-密實結構和懸浮-密實結構等。不同的結構會導致瀝青路面的施工質量存在較大的差異，在公路工程對瀝青混合料的使用中，要注意路面標準對瀝青混合料的結構組成要求，選擇最合適的結構，以提高公路工程的建設質量。

3 試驗檢測的必要性

公路自古以來就是極為重要的基礎設施，對周圍區(qū)域的經濟發(fā)展建設具有重大的積極意義，是國家經濟建設實現(xiàn)高速發(fā)展的重要前提。公路采用瀝青混凝土材質，不僅能夠保證車輛行駛的平穩(wěn)舒適，還具有保護輪胎和防噪的優(yōu)點，因此瀝青公路被廣泛應用于國家公路工程的建設中，同時由于其重要性，瀝青公路的結構要求比普通道路的要求更加嚴格。為確保瀝青公路的建設質量，對瀝青混合料進行試驗檢測是非常必要的，通過進行試驗檢測，有助于及時發(fā)現(xiàn)質量問題，減少后期維護和修建成本，降低安全事故的發(fā)生概率。

4 瀝青公路路面的常見問題

4.1 路面裂縫問題

路面裂縫屬于瀝青混合料公路路面的早期常見問題類型，包括橫向裂縫、縱向裂縫、不規(guī)則裂縫、龜裂狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫等[2]。路面裂縫在公路路面早期使用中容易出現(xiàn)在瀝青混合料的淺表層，裂縫的形成原因主要是受到交通碾壓、溫差變化和雨水侵蝕對路面的影響，在這些因素的綜合作用下，裂縫會越來越深，大幅降低公路路面的結構強度，承重能力直線下降。

4.2 路面泛油問題

瀝青是石油原油蒸餾后的一種產出物，具備較強的延展性，可以有效改善公路路面的原油性能，但瀝青的耐熱性較差，路面溫度較高時會產生路面泛油的問題，使得路面的動摩擦因數(shù)減小，車輛在泛油路面行駛容易產生打滑的問題，進一步提高了安全事故發(fā)生的概率。

4.3 路面松散問題

瀝青路面的表層結構如果不夠穩(wěn)定，就很容易產生脫落現(xiàn)象，出現(xiàn)一系列的不規(guī)則淺坑，而伴隨著車輛碾壓和雨水沖刷，瀝青混合料中的各種物質會逐漸分離，甚至被“擠”出路面。混合料的分離會導致路面淺層結構松散，路面的結構強度大幅下降，會對路面的使用壽命造成很大的負面影響[3]。

4.4 路面變形問題

路面變形問題主要是由于瀝青路面使用時間過長，對車輛的負載總重量遠遠超過了路面的承載力，導致路面出現(xiàn)的不規(guī)則凹陷、結構移動和車轍凹陷等，這些問題會導致車輛在行駛中出現(xiàn)不可控的強制位移現(xiàn)象，降低行駛的安全性，容易造成安全事故。

5 瀝青公路路面問題的處理策略

5.1 添加薄層罩面

薄層罩面主要是指厚度大約在3cm 的瀝青混凝土，薄層罩面的鋪設可以有效減輕外部環(huán)境因素對路面的不利影響，還可以使路面更加平整，減少路面裂縫問題的產生。薄層罩面主要分為磨耗層和粘結層兩個部分，磨耗層屬于罩面表層，主要與車輛輪胎接觸，磨耗層能夠讓路面更加平整，降低輪胎的磨損程度，讓車輛行駛更加安全舒適；粘結層能夠增加瀝青混合料與路面之間的粘結程度，減小雨水的侵蝕作用，延長路面的使用壽命。

5.2 稀漿封層處理

稀漿封層處理可以使路面的表層結構更加穩(wěn)定，實現(xiàn)對路面問題的修復。稀漿封層處理主要是通過稀漿封層車攤鋪改性瀝青混合料，對具有較深的車轍凹陷路面具有很強的修復效果，可以在較短時間內就能讓公路重新投入使用，具有省時省力的特點。

5.3 實施重新攤鋪

對于路面問題情況嚴重、路面結構破壞較大的瀝青公路，應實施重新攤鋪操作，施工人員應使用銑刨機將路面問題部分進行銑刨處理，并清除產生的廢棄材料，準備進行噴灑乳化瀝青的操作，實現(xiàn)瀝青破乳，完成對公路路面的重新攤鋪[4]。在實施重新攤鋪操作時，要確保瀝青混合料的壓實程度、緊密度和施工溫度，確保和之前路面的結構性質保持一致，增強攤鋪后路面的穩(wěn)定性。

6 瀝青混合料的試驗檢測內容分析

6.1 結構體積試驗檢測

對瀝青混合料的結構體積進行試驗檢測，通常采取馬歇爾試驗方法，可以實現(xiàn)對結構體積的全面檢測。運用馬歇爾試驗方法的一個好處就是可以更好地提升瀝青混合料的均勻性，通過加大對瀝青混合料的攪拌和控制力度，可以有效地發(fā)揮瀝青混合料的使用價值。

在進行瀝青混合料的結構體積試驗檢測時，檢測人員要能夠熟練運用檢測設備和儀器，減小試驗誤差的出現(xiàn)；在進行實際的試驗操作中，還要充分考慮檢測環(huán)境對試驗結果的影響，確保在恒溫恒壓、空氣清潔干燥的條件下進行，確保試驗結果的準確性；在試驗完成后還要設置對照試驗組，進行多次試驗，不斷提高檢測數(shù)據(jù)的精確性和規(guī)范性。

6.2 密度試驗檢測

在對瀝青混合料進行密度檢測時，通常分為以下的6 個步驟：①選擇合適的試驗樣品，采用鉆芯取樣法，在瀝青路面的特定點位進行快速取樣操作，樣品獲取后需要在常溫穩(wěn)定環(huán)境中保存，不可存放在高溫或低溫環(huán)境中，以免芯樣產生體積變化，出現(xiàn)形變，影響密度的檢測。②做好芯樣表面的清潔工作，監(jiān)測人員要保持芯樣的干燥狀態(tài)，并做好清潔工作，確保芯樣無其他雜質，質量符合標準要求。③對瀝青混合料進行密度監(jiān)測要使用浸水天平，浸水天平要與芯樣特點相匹配，在使用天平前要進行校準操作，以保證能夠測得準確的檢測結果。④浸水天平的校準操作完成后，要將芯樣有序放入掛籃，進入溢流水箱進行質量檢測操作，在將掛籃放入溢流水箱時要確保芯樣能夠完全浸入水中，調整好水位刻度后要及時完成對芯樣質量的稱取，避免產生較大誤差。⑤在完成芯樣質量稱取操作后，將芯樣從溢流水箱中取出，進行干燥操作，待芯樣干燥后進行二次稱取操作，對兩次芯樣質量數(shù)據(jù)進行詳細記錄和對比，確保質量檢測的準確性。⑥進行芯樣的體積測定，并根據(jù)芯樣的質量數(shù)據(jù)可以計算出芯樣的相對密度，計算出的相對密度要和瀝青混合料的標準相對密度進行對比，如果存在芯樣相對密度不符合標準的情況，要及時通知施工單位進行重新配料。

6.3 低溫性能試驗檢測

瀝青混合料對外界環(huán)境的溫度變化較為敏感，混合料的性能在不同的外部溫度的影響下會有很大的差別。在外界環(huán)境溫度較低時，混合料的延展性能會不斷下降，形變能力也進一步減弱，容易出現(xiàn)斷裂破碎的脆性破壞現(xiàn)象，因此開展瀝青混合料的低溫性能試驗檢測，能夠通過低溫環(huán)境下瀝青混合料的彎曲程度和脆性破壞程度來判斷是否滿足標準。此試驗通常在-10℃的環(huán)境中進行開展，測試人員通過對瀝青混合料的彎曲程度、脆性程度和硬度進行綜合評估，可以有效地完善低溫環(huán)境下瀝青路面的設計，保證低溫環(huán)境瀝青路面的安全穩(wěn)定。

6.4 高溫性能試驗檢測

瀝青混合料的高溫性能試驗檢測主要采取車轍試驗的方法，車轍試驗可以有效地檢驗其高溫穩(wěn)定性。車轍試驗的步驟如下：①檢測人員對瀝青混合料的中的各項成分進行科學篩分，進一步明確瀝青混合料中的成分占比，計算出混合料中瀝青、粗集料、細集料、聚合物、木纖維和礦物質粉的相對密度。②檢測人員對瀝青混合料進行切割，通過瀝青混合料的成分占比可以計算出切割料的孔隙率數(shù)值，如果孔隙率超過7%，則可以確定出切割料的最佳碾壓次數(shù)，從而進行下一步車轍試件的制作。③通過對切割料的多次碾壓，能夠形成相對穩(wěn)定的車轍試件，此時可以開展車轍試驗。通常車轍試驗的環(huán)境溫度設置在60～70℃，檢測人員在試驗中若發(fā)現(xiàn)車轍試件在蠕變率較低的情況下依然出現(xiàn)較大的形變，則證明該瀝青混合料的抗車轍性能較差，不滿足高溫環(huán)境下瀝青混合料的性能標準，施工單位要立即更換瀝青混合料，并重新檢測，檢測合格后才能進一步采用。

6.5 水穩(wěn)定性試驗檢測

在進行水穩(wěn)定性試驗檢測時，主要采取浸水車轍試驗，檢測人員通過瀝青混合料在浸水車轍試驗中得到的數(shù)據(jù)可以確定混合料的水穩(wěn)定性是否滿足性能標準[5]。

浸水車轍試驗主要通過從車轍深度與動穩(wěn)定度檢測的基礎上對瀝青混合料的穩(wěn)定性進行評估，試驗人員要將試驗溫度嚴格控制在60℃左右，試驗時間保持在10h 以內，浸水完成后進行車轍碾壓，統(tǒng)計各項試驗數(shù)據(jù)，不符合規(guī)定標準要立即通知施工單位進行材料更換，從而進一步提升瀝青混合料的總體質量。

7 結語

通過對瀝青混合料進行結構體積試驗檢測、密度試驗檢測、高低溫性能檢測和水穩(wěn)定性試驗檢測，可以有效地提高瀝青混合料的適配性和實用性，保證公路工程建設的質量，推動我國公路建設向著健康、高效、實用的方向發(fā)展。