高速公路常用瀝青標準化質(zhì)量控制綜述

歐陽奕波 梁葉云

摘要 造成高速公路瀝青路面各種病害有多種原因，其中瀝青作為路面的原材料之一，其質(zhì)量問題是導致瀝青路面出現(xiàn)病害的主要原因。 文章論述了基質(zhì)瀝青及聚合物改性瀝青質(zhì)量控制的全過程及標準化要求，從基質(zhì)瀝青及聚合物改性瀝青的檢測方法、技術(shù)要求、貯存、運輸、驗收等多種角度分別闡述基質(zhì)瀝青及SBS改性瀝青質(zhì)量控制要點。

關(guān)鍵詞 瀝青;原材料;質(zhì)量控制要點;檢測設備

中圖分類號 U416.217 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）05-0082-04

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高速公路的建設質(zhì)量，取決于精心的設計、施工和管理，同選用材料關(guān)系極大，是施工控制的重中之重。對于路面工程，設備的先進、工藝的科學雖然是保證路面質(zhì)量的主要條件，如果沒有高質(zhì)量的原材料作為前提保證，質(zhì)量控制就是一句空話。在路面工程中瀝青混合料的瀝青結(jié)合料（以下簡稱“瀝青”）質(zhì)量是直接影響瀝青路面的性能最重要的因素之一，必須要加強質(zhì)量控制。為確保高速公路工程建設質(zhì)量目標的實現(xiàn)，介紹瀝青質(zhì)量標準化控制過程，用于規(guī)范瀝青的存儲、運輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)檢驗方法與技術(shù)要求。該文中提及的瀝青包括基質(zhì)瀝青、聚合物改性瀝青等各項技術(shù)指標應該滿足現(xiàn)行技術(shù)標準及招標文件有關(guān)規(guī)定。

高速公路瀝青路面下面層所用瀝青一般為道路石油瀝青，簡稱基質(zhì)瀝青。中上面層所用瀝青一般為SBS改性瀝青，其中以SBS（I-C）、SBS（I-D）應用最為廣泛。在以上瀝青質(zhì)量控制中，試驗檢測是對其質(zhì)量控制的重要手段?；|(zhì)瀝青和SBS改性瀝青的檢測分為常規(guī)檢測和快速檢測，常規(guī)檢測為《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的檢測參數(shù)，快速檢測為紅外光譜法檢測基質(zhì)瀝青品質(zhì)和改性瀝青SBS摻量。該文從瀝青的技術(shù)要求、貯存、運輸、驗收等角度分別闡述基質(zhì)瀝青及SBS改性瀝青質(zhì)量控制要點[1-2]。

1 基質(zhì)瀝青質(zhì)量控制要點

1.1 推薦的技術(shù)要求

基質(zhì)瀝青質(zhì)量控制技術(shù)要求見表1。

基質(zhì)瀝青中蠟含量過高會降低石油瀝青的粘結(jié)性和塑性，造成基質(zhì)瀝青的溫度穩(wěn)定性差。在高溫時會使瀝青容易發(fā)軟，導致瀝青路面高溫穩(wěn)定性降低，出現(xiàn)車轍。在低溫時會使瀝青變得脆硬，導致路面低溫抗裂性降低，出現(xiàn)裂痕。蠟會使瀝青與石料的粘附性降低，在有水的條件下，會使路面石子產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，造成路面破壞，更嚴重的是含蠟瀝青會使瀝青路面的抗滑性降低，影響路面的行車安全。蠟含量對瀝青三大指標均有影響，含蠟量高的瀝青與含蠟量低的同標號瀝青相比，軟化點升高、延度降低、針入度提高、瀝青混合料抗水損害能力變差，與集料粘附性變差、容易剝落、高溫容易產(chǎn)生車轍。因此需要嚴格控制基質(zhì)瀝青中的蠟含量[1-2]。

1.2 基質(zhì)瀝青貯存、運輸、驗收要求

基質(zhì)瀝青的儲存罐應預先清理，不同品牌、不同標號的基質(zhì)瀝青不得混放;同一品牌標號、不同批次的基質(zhì)瀝青檢驗后方能貯存在儲存罐中。

基質(zhì)瀝青進場輸入瀝青混合料拌和廠自備儲罐后，儲罐中的貯存溫度不宜低于130℃，并不得高于170℃。瀝青應避免長時間存放，存放時間超過15天的瀝青在使用前應抽樣檢驗，不符合要求者不得使用。對于桶裝基質(zhì)瀝青必須設置足夠面積的專用存儲場地，場地應采用15 m厚砂礫墊層+15 cm厚水泥穩(wěn)定碎石進行硬化，嚴禁將桶裝基質(zhì)瀝青直接堆放在未經(jīng)硬化的地面上。桶裝基質(zhì)瀝青堆碼層數(shù)不超過3層，裝卸時必須按規(guī)程進行操作。桶裝基質(zhì)瀝青的脫桶應采用專用設備對桶裝基質(zhì)瀝青進行脫桶。脫桶后基質(zhì)瀝青應及時導入瀝青罐儲存，瀝青罐總儲存能力不少于500 t，瀝青罐導熱系統(tǒng)必須單獨設置，可選擇性開啟或關(guān)閉。

瀝青供應商應根據(jù)儲存地距瀝青拌合廠的距離確定運輸方案，測定合理的車輛在途時間，運輸車輛的狀況、數(shù)量應滿足工程需要，并將瀝青運輸專用車輛牌號、司機姓名等信息報監(jiān)理工程師備案。同時應加強對運輸過程的控制管理，超過規(guī)定在途時間且無正當理由予以解釋的瀝青施工單位應禁止入庫。運輸車裝畢瀝青后用專用封條進行封閉。監(jiān)理單位在瀝青運輸車輛到達現(xiàn)場后，應派專人對隨車運送單、封條、運輸車號、到貨時間、司機等各種情況進行檢查，確認并作相應記錄。工地試驗室必須取樣檢測瀝青的針入度、軟化點、延度、60℃動力黏度及紅外光譜法檢測瀝青品質(zhì)。

以上四個參數(shù)檢測頻次如下，見表2：

瀝青檢測合格后再按日常程序檢測其他指標。檢測不合格的瀝青應做退回處理，不得使用。所有抽檢瀝青取樣后，均應留出一份2 kg樣品存檔，留樣瀝青應注明：取樣時間、地點、參加人員、瀝青品牌及標號。

瀝青供應商應按如下運送單的格式完善各種簽認手續(xù)，施工單位每月匯總報監(jiān)理工程師相應原件。運輸單應根據(jù)項目實際情況確定，但主要內(nèi)容需包括但不限于以下要求，見表3：

基質(zhì)瀝青在貯存、使用及存放過程中應有良好的防水措施，避免雨水或加熱管道蒸汽進入瀝青中。

2 SBS改性瀝青質(zhì)量控制要點

2.1 推薦的技術(shù)要求

SBS改性瀝青質(zhì)量控制技術(shù)要求見表4。

2.2 SBS改性瀝青的儲存、運輸、驗收要求

SBS改性瀝青的儲存要求。改性瀝青的儲存溫度應保持在160～170 ℃。改性瀝青儲存時間一般不超過48 h。當天的施工任務完成后，應盡量用完罐中的瀝青，或者給瀝青罐加滿瀝青，或把剩余的少量瀝青抽到其他儲存罐內(nèi)。拌和場應有足夠數(shù)量的改性瀝青罐，儲存能力需滿足實際需要，且能保溫儲存和加熱;改性瀝青儲存罐應配備攪拌裝置，一般為每2 h攪拌一次，每次攪拌30 min以上。

SBS改性瀝青的運輸、驗收與基質(zhì)瀝青要求一致。

2.3 SBS改性瀝青現(xiàn)場生產(chǎn)加工要求

（1）SBS改性劑等原材料的質(zhì)量控制。SBS改性劑供貨商必須為國內(nèi)外主流SBS改性劑生產(chǎn)廠商，基質(zhì)瀝青采用A級基質(zhì)瀝青，與改性劑應有良好的配伍性，技術(shù)指標應滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）對基質(zhì)瀝青技術(shù)指標的要求。施工單位在基質(zhì)瀝青、改性劑、穩(wěn)定劑、相溶劑進場時，應及時通知中心試驗室和監(jiān)理單位進行檢查確認，同時施工單位和駐地辦應同時對改性劑、穩(wěn)定劑、相溶劑的品牌、數(shù)量等建立進場和消耗臺賬。

（2）改性瀝青生產(chǎn)設備的控制。改性瀝青生產(chǎn)設備的生產(chǎn)效率應與路面施工進度相匹配，同時應具有良好的穩(wěn)定性。設備的溫度控制、稱量精度、研磨或剪切效果應在使用前進行系統(tǒng)地標定和檢驗，定期檢測設備的運轉(zhuǎn)情況，并在改性瀝青生產(chǎn)設備上安裝“改性瀝青生產(chǎn)過程動態(tài)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)”。

（3）摻量的確定。用于生產(chǎn)改性瀝青的SBS改性劑使用前必須進行配伍性試驗，并在室內(nèi)做不同改性劑摻量下改性瀝青樣品的各項技術(shù)性能指標曲線。在大量生產(chǎn)前，SBS改性劑廠商必須向路面咨詢單位提供改性劑添加量為3%、3.5%、4%、4.5%、5%的改性瀝青樣本，以備以后檢測改性劑劑量用。

（4）改性瀝青的加工。改性劑的添加可采用螺旋、料斗或氣力輸送機送料，禁止采用風送添加。改性設備的計量部件必須標定。改性瀝青可采用瞬時加熱系統(tǒng)，但必須以試驗指標進行控制，確保瀝青不被老化。改性設備使用膠體磨或高速剪切機，將加工過程中溶脹、研磨、發(fā)育等工藝流程時間進行明示，各環(huán)節(jié)工作溫度要在監(jiān)控室實時顯示。改性瀝青的生產(chǎn)過程應有監(jiān)理人員進行全過程監(jiān)控，監(jiān)理人員對瀝青加工溫度、改性劑添加量、研磨時間、研磨遍數(shù)、研磨細度、改性瀝青發(fā)育罐的儲存溫度、儲存時間、儲存期間是否按規(guī)定進行攪拌等進行檢查，并做好檢查記錄。

（5）泵送技術(shù)要求。瀝青泵的過濾器，應使用網(wǎng)眼較大的過濾器（9.5 mm以上），同時加強瀝青管線的保溫措施。

3 瀝青相關(guān)檢測設備要求

3.1 推薦試驗檢測設備清單

瀝青推薦相關(guān)設備清單見表5。

3.2 紅外光譜儀法

該方法的作用一是用于判別基質(zhì)瀝青的品質(zhì);二是用于分析SBS改性劑瀝青中改性劑摻量?；|(zhì)瀝青品質(zhì)檢測方法見《基質(zhì)瀝青相似度檢測 紅外光譜法》（DB22/T2979—2019）。SBS改性瀝青SBS摻量檢測方法見《改性瀝青中SBS含量的測定 紅外光譜法》（DB33/T 989—2015）。

4 結(jié)語

（1）高速公路路面工程中瀝青原材料的質(zhì)量控制應是從瀝青生產(chǎn)、運輸、到場檢驗、貯存等全過程控制。

（2）在常規(guī)的檢測外還應加強紅外光譜檢測。除上述檢測手段外還可進一步地探討及嘗試通過流變儀檢測瀝青的模量，進而辨別瀝青的品質(zhì)。

參考文獻

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