公路养护工程粗细集料试验检测分析

黄育阳

（泉州市公路事业发展中心桥梁隧道分中心，福建泉州 362000）

0 引言

公路作为现代社会中重要的交通基础设施，其关系到人们的日常出行和经济发展。伴随人们出行需求量的增加，公路的磨损速度不断加快，公路表面经常会出现各种各样的结构性损坏，如裂缝、坑洞等。为保障公路的正常使用，应持续推进公路养护工程。在公路养护工程中，粗细集料作为构成路面结构的基础材料之一，对公路的稳定性和耐久性起着关键作用。因此，加强对粗细集料的质量检测和控制成为公路养护工程中的一项重要任务。

1 推进公路养护工程粗细集料试验检测的意义

公路养护工程的质量和耐久性直接关系到社会经济的可持续发展。低质量的道路会增加维护和修复的成本，影响交通运输效率，甚至对环境造成不良影响，而高质量的道路能够提高交通效率，降低能源消耗，促进区域经济发展。公路养护工程的耐久性是评价其质量的重要标准。由于粗细集料在道路使用过程中会受到车辆荷载、气候变化等多种因素的影响，出现磨损、脱落等情况。因此，应通过试验检测确定集料的抗压强度、抗磨损性能等关键指标，选择合理的集料类型和比例，提高公路的耐久性。

粗细集料是公路养护工程的基础材料，其直接影响着道路的承载能力、耐久性和使用寿命。在公路养护工程材料中，粗细集料大多为就地取材，生产方质量参差不齐，检测手段薄弱。因此，应通过粗细集料试验检测，对集料的物理性质、化学性质等进行全面评估，确保集料符合标准要求，减少路面塌陷、裂缝等问题的出现，从而提升公路养护工程质量。此外，粗细集料试验检测不仅是对现有集料性能的评价，更是新材料、新工艺的验证和推广过程[1]。随着科技的不断进步，新型集料材料和工程技术不断涌现，通过试验检测可以及时评估新材料在公路工程中的适用性和效益，推动技术创新。

2 工程概况

省道312 线是福建干线路网规划“八纵十一横十五联”中的重要组成部分。S312 线K170 ＋110—K178+110 段路面改建工程项目起点位于安溪县长卿镇田中村，测设桩号K170 ＋110，路线经园角楼、天山、漳泉格、上占、祥地村、祥华村、祥华变电站等中间控制点，终点位于S312 线与X361 线交叉口，测设桩号K178＋110，路线全长8.0km。该项目为路面改造工程，综合考虑项目的旧路标准、工程建设性质、地形地貌及投资等因素并征求业主意见后，确定该路面改造方式为在经处理后的水泥混凝土路面上加铺沥青路面，其一般路段的路线以尽可能和现有旧路相吻合为原则，项目的路线按旧路标准并参照《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）中公路二级的标准进行拟合设计。

3 公路养护工程粗细集料试验检测方法

沥青混凝土路面用粗集料应洁净、干燥、表面粗糙，石料压碎值、洛杉矶磨耗损失、表观相对密度、吸水率、坚固性、针片状颗粒含量、小于0.075mm 颗粒含量（水洗法）、软石含量、粒径规格、与沥青的黏附性、磨光值等指标应符合规范质量技术要求；而水泥混凝土路面用粗集料应质地坚硬、耐久、干净。粗集料质量标准包括颗粒级配、压碎值、坚固性、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、吸水率、岩石抗压强度、表观密度、松散堆积密度、空隙率、磨光值、碱活性反应等[2]。

沥青混凝土路面用细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，颗粒级配、表观相对密度、坚固性、含泥量、砂当量、亚甲蓝值、棱角性等指标应符合规范质量技术要求；水泥混凝土路面用细集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂或机制砂。天然砂的质量标准包括颗粒级配、坚固性、含泥量、泥块含量、氯离子含量、吸水率、表观密度、松散堆积密度、空隙率等。机制砂的质量标准包括颗粒级配、母岩的抗压强度、单粒级最大压碎指标、吸水率、表观密度、松散堆积密度、空隙率等项目。对S312 线K170＋110—K178＋110 段路面改建工程中沥青混凝土路面使用的粗细集料进行监督抽检，具体的检测结果如表1 所示，所检测的项目均符合规范《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）中二级公路沥青混凝土用粗细集料技术指标要求，保证了后续沥青混凝土路面的施工质量[3]。

表1 粗细集料试验结果

粗细集料的试验检测工作具有一定的共性，主要包括压缩试验、耐磨试验、平均粒径测定、平均角度测定和吸水率测定，这些试验检测方法在评估粗细集料的质量和性能方面发挥着重要作用。

第一，压缩试验用于评估粗细集料在受力下的承载能力，以确定其在公路养护工程中的适用性。首先，需从采集到的粗细集料中随机选取一定数量的样品，将样品通过筛分或分级的方法制备成所需的大小，通常采用标准筛分方法；其次，使用适当的试验设备，如压力试验机，将样品置于试验设备中，逐渐施加压力，记录变形和应力的关系曲线；最后，根据试验结果计算集料的强度指标，如抗压强度、弹性模量等。

第二，耐磨试验用于评估集料在公路使用中的抗磨损性能。首先，通过选取一定数量的粗细集料样品；其次，使用耐磨试验机，将样品放入试验机中，通过旋转循环模拟粗细集料在实际使用中受到的磨损，通常试验时间和循环次数可根据相关标准规定确定；最后，基于试验后的样品质量损失，计算出耐磨指数，以评估粗细集料的抗磨性能。

第三，平均粒径测定用于确定粗细集料中颗粒的平均尺寸，对于混凝土配合比的设计尤为重要。首先，需从采集到的粗细集料中，取得一定量的样品；其次，使用一组标准筛网对样品进行筛分；再次，将颗粒按大小分级，根据每个筛网上的颗粒质量，计算出每个粒径级别的权重；最后，利用加权平均法计算出平均粒径[4]。

第四，平均角度测定用于确定粗细集料颗粒之间的相对排列，该特性会影响混凝土的流动性和强度。首先，通过选取一定量的粗细集料样品，使用倾斜平台或仪器，使样品颗粒在平台上自由排列；其次，通过测量颗粒之间的相对角度，计算出平均角度。

第五，吸水率测定用于评估粗细集料的吸水性能，以评估对混凝土性能和耐久性的影响。首先，检测人员需选取一定量的粗细集料样品，测量干燥的样品质量；其次，将样品浸泡在水中一定时间，通常为24h；再次，将其取出并迅速擦干表面水分，测量吸水后的样品质量；最后，通过比较初始质量和最终质量，计算出吸水率。

4 公路养护工程中粗细集料试验检测策略

4.1 转变试验检测观念

为了保障粗细集料试验检测的准确性和有效性，需要转变传统的试验检测观念，注重工程实际需求和材料特性。在开展粗细集料试验检测前，应明确试验的目的和指标，将试验检测与工程实际需求对接。由于传统的试验检测过于依赖标准规定的数值，而忽视了集料的实际性能，因此在一些情况下，应适度突破标准限制。譬如，某种集料在某些性能指标上稍微低于标准要求，但在实际工程中仍然具有良好的适用性，那么可以考虑适度突破限制。同时，试验样品的抽取和现场监测是粗细集料试验检测的重要环节，传统的试验观念可能将重点放在试验室试验中，而忽视了现场抽样和检测的重要性，因此需强化现场抽样和检测，确保样品的代表性和真实性，以此提高试验结果的可靠性。此外，试验检测结果应该与实际工程情况相结合，因此需要综合考虑集料的性能、工程环境等因素，以便作出更为合理的判断[5]。

4.2 应用新型检测设备

应用新型检测设备也是提升试验检测质量的有效举措，在应用新型检测设备之前，首先，需要明确检测的需求和目标，确定需要测量的指标，以及对应的精度要求。其次，不同的检测设备适用于不同的检测目标，因此应根据实际情况进行检测设备选择；同时，在引入新型检测设备之前，应对设备进行充分研究和评估，了解设备的原理、技术特点、适用范围等。最后，应通过文献调研、试验验证等方式，评估设备的性能和准确性；由于新型检测设备和技术的应用可使试验检测更加便捷和高效，因此在养护工程中，应借助信息化手段构建数据平台，实现试验数据的实时传输、集中存储、管理和分析，以此使监管部门和监理工程师能够更好地了解集料的质量和性能，及时发现问题并采取措施。

4.3 合理选取检测原料

在选取检测原料前，应明确试验目标和性能指标，不同的试验目标可能需要检测不同性能的集料，如强度、稳定性、耐久性等。

首先，应根据试验目标确定需要检测原料的性能指标，以指导原料的选取。由于粗细集料的种类和来源多种多样，包括天然骨料、人工骨料、再生骨料等。因此，在选取检测原料时，应根据工程的实际情况和要求，选择与工程相匹配的材料种类和来源；同时，试验样品应该具有代表性，能够准确反映出所要检测的材料特性。

其次，在选取检测原料时，应尽量选择代表性好、典型性强的样品，避免选择过于异常或特殊的材料。

再次，在实际工程中，粗细集料的性能会受到多种因素的影响，如气候、环境、用途等。因此，在选取检测原料时，应综合考虑这些因素的影响。对于特定气候条件下的养护工程，应选取适应该气候条件的检测原料。

最后，试验检测的样本数量也会对结果的准确性产生影响，因此需根据试验的目标和需求，选取合理的样本数量，以确保试验结果的可靠性[6]。

4.4 加强检测质量监管

加强检测质量监管能够获得客观的试验检测结果，从而为后续施工提供参考。施工单位需建立独立的检测质量监管机构，对检测中各个环节进行监管，包括样品采集、试验操作、数据处理等。还应制定监管标准和流程，明确试验检测中各个环节应遵循的规定和要求[7]。例如，确定样品采集的方法、试验操作的步骤、数据处理的流程等；同时，应定期进行抽样检查，对已完成的试验检测进行核查，以便及时发现施工中存在问题。此外，可引入第三方验证机构，由独立的机构对试验结果进行抽样验证，防止出现数据造假等不当行为，提高结果的可信度。不仅如此，由于信息化技术可以提升监管的效率和精度，因此可通过建立试验检测信息化平台，实现试验数据的实时上传和分析，以便使监管机构可以对试验进展和试验结果进行动态监测。

5 结语

综上所述，公路养护工程粗细集料试验检测是确保道路质量和安全的重要环节，其试验检测结果的准确性和可靠性直接关系到道路的使用寿命和性能。由于公路养护工程粗细集料试验检测是一项复杂而重要的工作，因此需要多方面的共同努力以保障试验结果的准确性和可靠性。在此过程中，施工单位需发挥自身的能动性，采取优化管理体系、引入新技术设备、加强人才培养、加强质量监管等多项措施，促进工程质量的提升和行业的可持续发展。相信通过持续努力和创新，公路养护工程的施工模式将不断优化，从而为经济社会建设创造有利条件。