路桥施工中沥青混合料试验检测技术

李欣峰

(武汉永立鼎泰工程检测有限公司，湖北 武汉 430000)

1 沥青混合料试验意义

公路作为交通最重要的承载方式，其质量必须有所保证。而把控公路沥青路面质量的重要方式便是沥青混合料试验检测技术，该检测工作不仅影响公路的施工质量，而且影响公路的管理水平。沥青混合料试验检测技术是影响公路施工顺利进行的重要因素，同时有利于新材料的推广。从深远角度来说，沥青混合料试验检测技术有助于我国公路工程的可持续发展。

道路和公路桥梁为人们服务，保证车辆的安全行驶。在路桥建设过程中也会存在一些不可控的缺点。假如不解决这些缺点，将导致路桥作用受到限制，减短其使用寿命，甚至产生交通安全事故。有效应用路桥试验检测技术，能够合理解决施工中的质量问题，推动路桥质量的提升。在实际施工阶段，选用试验检测技术对材料、设备、施工内容等进行检测，变更传统的目测检测方式，防止主观原因影响，确保以精确的检测结果体现质量和品控，实现对工程质量的控制和管理[1-2]。由此可见，路桥试验检测对路桥建设具备积极的意义和价值。此外，路桥试验检测的必要性也不可忽视，以下将对其重要性进行具体阐述。

1)通过合理的路桥试验检测可得到实际材料的达标率，便于路桥施工阶段把控质量。融合材料特点，因时制宜调节对策，减少成本，提升路桥施工效率。

2)路桥试验检测能够推动新技术、新材料、新流水线的发展和运用。合理的检测能够分辨这些技术、加工工艺和材料的运用价值，了解的实际的效率和稳定性，为将来的实际运用提供参数上的参考。

3)路桥实验能够对材料和半成品加工开展检测，确定其是否合乎设计标准和国家相关质量标准，并在工程验收阶段进行质量控制。并且，施工现场的全部材料和半成品加工都要开展检测，防止出现安全隐患。

4)路桥试验检测是点评路桥工程质量的关键方式。将实验结果与国家质量标准开展比较，进行路桥质量鉴定。因此，试验检测可用于后半期施工质量的评价中，具备科学、精确的特点。

2 沥青混合料要求

沥青混合料应具有足够的承载力、高温稳定性以及良好的抗滑性。

1)足够的承载力。在施工应用沥青水泥混合料时，要注意保证高速公路交通路面整体具有足够的交通承载力，防止因其对交通车辆荷载的反复受力作用而严重破坏交通路面整体结构。

2)高温稳定性。在高温的强大影响下，沥青路面会涌现出各种类型的破坏状况，如路面车辙、路面变形、路面侧向流动等，所以在具体路面施工中，要格外重视所使用材料在高温下产生的变化，使沥青路面在耐高温性能以及稳定性能方面尽量表现突出。

3)良好的抗滑性：沥青路面之所以在抗滑性方面表现突出，主要与沥青路面的横向空隙倾斜率以及平整度等息息相关[3]。抗滑性能是路面面层重要的安全因素，所以必须对其有所重视。

3 密度试验要点

在进行沥青混合料的密度试验过程中，应注意以下要点。

1)准备工作。首先在沥青路面中选择适宜的点位，然后以这一点位为核心进行取样，取得的样品不能立即使用，而是将其置于35℃以下的环境下储存，以有效防止样品产生变形的情况。

2)并非所有天平都适合样品，而是依照样品选取适宜的天平，这样能够确保测量结果精准无误，将样品表面浮动的尘粒清除干净，然后使其干燥，在干燥状态下对样品质量再次展开检测。

3)将挂篮置放于溢流水箱内部，必须保证样本充分浸没，然后对水位展开相应的调整。5 min后称量水中样品的质量，取出样品后将样本水分擦拭干净，之后展开第二次称量。

4)数据计算公式为：芯样的相对密度=干燥芯样的空中质量/(芯样的表干质量-芯样的水中质量)；芯样的毛体积密度=(干燥芯样的质量×常温水的密度)/(芯样的表干密度-芯样的水中质量)。

4 沥青混合料马歇尔稳定度试验

4.1 试验目的与适用范围

在公路工程中，展开沥青混合料稳定度试验的根本目标在于使沥青混合料原料的配比更加合理，保证公路沥青路面的施工质量。这一方法不仅适用于标准马歇尔试件，而且适用于大型马歇尔试件。

4.2 试验方法

1)测量试件直径和高度：用卡尺对试件中部直径进行量测。首先选取试件四个彼此垂直的方向，从这四个方向出发测量试件边缘约10 mm的高度。准确度控制在0.1 mm，获取每个方向的值后计算出平均值。平均值与试件高度保持一致，假如试件的高度不在62.2～64.8 mm或者不在94.1～96.6 mm这一范围内，同时两侧的高度在2 mm以上时，代表检测失误，这一试件应该弃置不用。

2)密度测试后，最好将试件保存在恒温水槽内部。如果是标准的马歇尔试件，那么保温时间大约维持在35 min，如果是马歇尔试件，保温时间大约维持在50 min。不同试件要有一定的间隔，同时试件与水槽底部的距离保持在5 cm以内。对于恒温水槽的温度，具体数据如下：对于粘稠石油沥青温度，保持在59℃～61℃；对于煤沥青混合料温度，保持在32.8℃～34.8℃；对于空气养生的乳化沥青温度，保持在24℃～26℃。

3)不论是马歇尔试验仪的上压头还是下压头都可以置于水槽之内，进而将温度提升到一个特定范围。再取出压头，对内面擦拭洁净，为了充分达到压头灵活滑动的目的，可以尝试给压头抹黄油，然后取出全部试件，将压头盖入后将其置于相关设备内部。

4)钢球的最佳位置在压头，同时将钢球与荷载测定设备压头彼此对应。

5)当利用自动马歇尔试验仪时，精确连接传感器与计算机。

6)如果使用流值计，可将其安置于导棒上，这样能够使导向套管轻轻按压压头，注意流值计的数值应调整到0。

7)只有设备处于运转状态，试件才能经受荷载，加载速度保持在45～55 mm/min。计算机会及时记录、保存数据。

8)流值计会记下试验荷载最大时的值。

9)以试件的取出为开始，以最大荷载值的出现为结束，时间保持在30 s之内。

5 水稳定性能试验

5.1 浸水车辙试验

在水稳定性能试验中，本文选取的施工材料包括AC-13、AC-20等。在具体的试验过程中需要将试件置放于60℃的环境中，并保存大约10 h，继而放入60℃的水槽中再度进行试验，具体结果如表1所示。

从表1能够看出，改性沥青混合料、普通沥青混合料都达到了相关技术要求。但是试验结果同时显示，在水稳定度方面，改性沥青混合料的表现远远强于普通沥青混合料。

5.2 浸水马歇尔试验

采用马歇尔击实法成型圆柱体试件，根据规范规定，高速公路和一级公路击实次数为双面各75次。将成型好的标准马歇尔试件分成2组：一组在60℃恒温水槽中保温30～40 min后测其马歇尔稳定度M；另一组在6℃恒温水槽中保温48 h后测其马歇尔稳定度M，由式(1)计算残留稳定度：

MS=MS2/MS1×100%

(1)

式中，MS为试件的浸水残留稳定度，%；MS1为试件的稳定度，kN；MS2为试件浸水48h后的稳定度，kN。

5.3 冻融劈裂试验

采用马歇尔击实法成型的圆柱体试件，击实次数为双面各50次。将成型好的标准马歇尔试件分成2组：一组在25℃恒温水槽中浸水不少于2h后测其最大破坏荷载P；另一组在98.3～98.7kPa真空条件下饱水15min，然后恢复常压，试件在水中放置0.5h，再在-18℃冰箱中冷冻16h，然后放到60℃恒温水槽中浸水24h，再放入25℃恒温水槽中不少于2h，最后测其最大破坏荷载P，由式(2)计算强度比：

T=R2/R1×100%

(2)

式中，T为冻融劈裂试验强度比，%；R1为未进行冻融循环的第一组试件的劈裂抗拉强度，MPa；R2为经受冻融循环的第二组试件的劈裂抗拉强度，MPa。R1、R2由式(3)计算：

R1=0.006287P1/h1

R2=0.006287P2/h2

(3)

式中，P1、P2分别为第一组和第二组试件的试验荷载的最大值，N；h1、h2分别为第一组和第二组试件的高度，mm。

6 结束语

公路是承载交通的重要形式，对生产生活产生重要影响。因此，其质量优劣直接关涉到国计民生。沥青混合料是影响公路质量的重点所在。所以，对混合料质量的精准把握是重中之重，只有确保质量，才能保证公路施工达到标准，使公路真正发挥交通动脉的作用。

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