沥青混合料进场原材料试验检测研究

沈璐璐

（中铁大桥局集团第四工程有限公司，江苏 南京210000）

0 引言

在公路工程项目建设的阶段中，沥青混合料原材料的试验检测工作是一项系统性的工作，检测质量好坏直接关系沥青混合料的应用效果。因此，在沥青混合料进场之前，必须以科学的方法做好原材料的试验检测，对涉及的检测过程以及检测内容进行详细分析，保证材料的质量满足实际需要。

1 沥青混合料概述

因为沥青混合料的性能相对稳定，结构性能优越，所以被大量地应用到我国的路面铺设施工环节。沥青混合料中包含的材料种类比较多，比如碎石、砂、矿粉等，所以混合料可以满足多种情况下的应用。沥青材料在规定温度的条件下是液态的，所以混合料必须经过加热处理搅拌而形成。

当前我国应用最为普遍的是石油沥青、煤沥青与天然沥青，沥青工业领域的全面发展，沥青混合方式也有了较大的变化，可以满足不同环境、不同场合的应用。沥青路面的平整性好、防水性能高、使用寿命长，因为沥青凝固之后会产生一定的弹性，摩擦力也比较好，所以这些沥青混合料的路面性能高，应用范围广[1]。

2 试验检测工作的主要内容

2.1 材料检测

因为工程的施工材料中，包含多种组分形式，其来源较广，质量也难以达到均匀、稳定的标准，经过材料试验检测分析，可以确定是否能够应用到工程实践中。在混合料的制作环节，按照就地取材、因地制宜的原则选择和使用，但是需要保证经济、质量等方面的要求，还要准备充足的施工材料，符合工程标准要求。而加强材料检测尤为关键，能够消除材料质量问题，为工程和质量全面提升奠定基础[2]。

2.2 标准试验

标准试验包含击实试验、集料级配、混合料配合比、结构强度检测等，通过标准试验，可以作为标尺进行检测，作为样板使用，这就是工程质量跟踪检测的根据。因此，标准试验的准确性尤为重要。标准试验结束之后，严格按照业主的标准进行验收，批准试验结果后，才能继续进行施工。

2.3 验证试验

业主或者现场监理工程师，对于标准试验进行检测与分析，比如平行试验、旁站监理等，以确保标准试验达到真实性、准确性的要求。在验证试验工作中，对于承包商的各个标准试验原始记录以及试验报告全面审查和对比，检测原材料的取样是否准确、参数设置是否合格、试验步骤是否完整、试验结论是否正确、试验结果是否真实等。批准之后的试验数据经过业主的批准，做好施工技术质量参数检测。

3 影响沥青混合料敏感性因素

3.1 沥青与温度的敏感性分析

公路沥青路面需要经过长期的运行，受到一年四季的考验，人们会希望在夏季路面依然坚挺，而冬季则希望更具柔韧性，不会发生脆裂的问题。但是很多情况下，夏季和冬季都会导致路面的损坏，很大程度上影响沥青路面的运行效果。从数据统计分析发现，夏季路面温度可达70℃，冬季则温度在-40℃左右，这种情况之下，沥青路面受到较大的伤害，其结构损坏较为明显，影响公路运行质量和效果。同时由于在车辆通行产生荷载作用条件下，会形成与连接性流动状态的一个层面，而处于冬季较低以及收缩比就会给沥青的弹性造成一定的影响。因此在施工周期或者是沥青加热等环节，需要保证温度的控制处于100℃以上，此时材料的液体就会属于一个流动性的状态，因为沥青材料具备的黏弹性能力非常高，它的任何限制都是与时间函数以及温度函数有着密切的联系的，并且加之不同类型的材料，温度的变化产生的情况也是不同。故而材料的黏稠度针入度产生的效果也是存在差异性，而针对这种随着温度变化以及环境变化的影响，称之为敏感性[3]。

3.2 级配对沥青混合料性能影响

热拌沥青混合料中，包含粗、细集料以及沥青材料，经过加热到规定温度之后，搅拌设备处理后形成均匀的混合料形式。拌和作业阶段，级配参数的差异，会导致混合料的性能有很大的差异。一般来说，需要进行室内试验的方式，研究不同级配参数对混合料性能的影响。沥青混合料的性能试验检测环节，粗骨料之间会有明显的嵌锁反应，此时会给试验造成较大的影响。粗骨料集中的情况下，搅拌环节会有嵌锁的问题，试验数据会增大，数据也会更具离散性。

4 沥青混合料进场原材料试验检测

4.1 材料试验检测对象及其检测项目

其一，沥青材料的检测要从针入度、软化度、含蜡比等参数进行检测。其二，粗集料的检测要从密度、级配、针片状、压碎值等参数进行检测。其三，细集料要从密度、级配、棱角等方面进行检测。其四，矿粉检测要从级配、塑性参数、含水量等方面参数进行检测。其五，乳化沥青材料要从标准黏度、残留物含量、软化度、针入度等方面进行检测。每种材料的检验项目不同，要根据设计情况选择合适的检验方法，以确定材料的性能是否满足要求[4]。

4.2 材料试验检测时的注意事项

一是细集料会选择使用机制砂、石屑、天然砂等材料形式制作，每种材料的性能和参数都有一定的差异。二是机制砂的优势是棱角尺寸好，还能够达到洁净度的要求，所以优先选择使用机制砂制作细集料。三是石屑有着明显的不足，比如强度低、硬度小等，规格、棱角等方面都有很大的问题，所以谨慎使用。如果不得不使用石屑，需要做好软石含量、粉尘含量、棱角性等方面的检测，保证材料的各项性能符合工程的要求。四是天然砂有一定的酸性，强度性能较差，尽量不要使用。如果需要使用天然砂，则应该采取抗剥落的措施，具体如下：其一，使用细消石灰粉以及水泥制作；其二，加入合适比例的抗剥落剂；其三，沥青生产单位需要增加沥青材料的黏附性，并且加入必要的添加剂[5]。

4.3 沥青混合料马歇尔试验

沥青材料进行马歇尔试验也是非常有必要的，该试验可以检测确定沥青材料的稳定性是否满足工程的要求。在马歇尔试验中，关键的就是保证浸水时间符合要求，根据目前试验标准，将材料放入恒温水槽中，至少30～40min，然后将试验的材料放置在马歇尔试验仪器上，开启设备进行加载处理，达到最大荷载参数后，记录瞬间强度参数。此时，要保证压头的位置达到准确性要求，确保压力是均匀性的，然后记录百分表、流量计的参数。通过获取的各项参数信息，再利用公司计算分析，以得到最终的稳定性数据。

4.4 沥青混合料冻融试验

对于沥青混合料的水稳定性来说，主要是指沥青混合料的低抗。由于水的侵蚀作用而产生的掉粒以及相关的破坏能力。在实践阶段中通常是采用沥青以及矿料的连接性试验方式，对沥青路面的水稳性进行试验测定，这种试验的方法能够客观地对沥青以及初级料的黏附性进行综合判断，该方法在特定的条件下还能够实现循环，能够对材料的受水损害的前后强度进行综合对比，能够对沥青混合料的稳定性进行综合测定。

4.5 沥青混合料车辙试验法

该试验的进行中，操作较为复杂，难度也比较高。就目前来说，我国最为普遍的应用方式就是加入合适的外加剂，做好比例控制。油石比、级配参数合格后，根据操作工艺进行车辙试验法检测。当前世界范围内应用比较普遍的是美国SHR研究的沥青路面分析仪，在实验室做好温度、浸水控制，然后可以确定沥青混合料的性能，对于工程的建设施工起到积极的促进作用。从实际情况出发，传统试验的方式就是将样本直接放入到试验轮内进行压强检测，常温环境下放置12h，然后开始测试，通常会将试验轮在样本中行走1h即可完成试验过程中。

空隙率与稳定性之间存在着必然的联系，一般情况下，应用的沥青膜厚度不能满足要求厚度的情况之下，应该尽量的减少沥青材料的使用量，但是也不能给沥青路路面的稳定性造成不利的影响。

4.5.1 空隙率低，稳定度满足要求。可以减少沥青材料的加入比例，也可以对骨料进行筛分处理，如果材料级配是断开的，需要做好级配参数的调节。

4.5.2 空隙率达标而稳定性不足，一般是因为级配参数不合理、矿料强度不足等原因所导致的，而沥青黏度不足也会产生影响。所以需要根据形成原因，做出参数的调节，以满足沥青混合料的性能标准要求。

5 结语

公路工程是我国的基础设施，对于人们的生活以及社会发展都有重要影响，所以需要重视沥青混合料的质量管控，消除一些不利影响，根据标准要求开展沥青混合料进场原材料试验检测工作，保证混合料的性能合格，满足公路工程建设需要，对于保证交通运行效果的提升有着极为重要的价值和意义，对于社会发展也是非常有益的。