高速公路沥青混合料质量控制

摘要：在高速公路建设中，沥青混合料的质量控制是确保道路性能和使用寿命的关键环节。从沥青混合料的原材料入手，探讨了沥青、集料及填料的质量控制策略，包括原材料的选取、储存运输，以及质量检测与评估。随后，深入分析了沥青混合料生产过程中的设备选择、生产监控和成品质量检测。最后，对沥青混合料施工过程中的运输、摊铺、压实及施工接缝处理等方面进行了详细讨论，以期通过系统的质量管理，提高高速公路沥青混合料的整体质量与性能。

关键词：高速公路 沥青混合料 质量控制 储存运输

中图分类号：U414

Quality Control of Asphalt Mixtures for Highways

DING Wenhai

Gansu Communication Investment Management Co.， Ltd.， Lanzhou，Gansu Province，730000 China

Abstract： In the construction of highways， the quality control of asphalt mixtures is a key link to ensure the performance and service lifeof roads. Starting with the raw materials of asphalt mixtures，this article explores the quality control strategies of asphalt， aggregates and fillers， including the selection， storage， transportation and quality testing and evaluation of raw materials， then conducts an in-depth analysis of equipment selection， production monitoring and finished product quality inspection in the production process of asphalt mixtures，andfinally makes a detailed discussion on transportation， paving， compaction and construction joint treatment during the construction process of asphalt mixtures， in order to improve the overall quality and performance of asphalt mixtures for highways through systematic quality management.

Key Words：Highway; Asphalt mixture; Quality control; Storage and transportation

高速公路作为现代交通体系的核心，其建设质量直接关系到社会经济发展与民众出行安全。沥青混合料作为高速公路路面的核心材料，其质量控制尤为关键。随着交通流量的日益增长，对沥青混合料的质量要求也更为严格。基于此，本文通过实际工程案例，深入探讨了高速公路沥青混合料的质量控制，旨在进一步提升路面质量，确保行车安全，并保障道路的长期稳定运行。

1 工程案例分析

某高速公路工程项目位于山区，全长约18km。该项目的沥青路面建设在夏季高温期间进行，面对连续的高温天气和复杂的地形条件，项目面临多重挑战。施工区域地势陡峭，周边植被丰富，土壤松散，使得运输和施工过程中对设备和材料的要求极高。在项目的中段约5km处，路基因连日降雨出现局部下沉，沥青摊铺后不久即出现了裂纹和坑洼。由于该段路基未能及时进行加固处理，加上沥青摊铺的温度控制不当，导致成品沥青混合料的结合不均匀，路面整体稳定性差。同时由于施工现场地理位置偏远，沥青和集料的运输周期长，导致部分材料在到达现场时已经部分过期，影响了混合料的质量。在项目后期，施工团队发现某些区段的沥青混合料厚度未达到设计要求，路面平整度也未能满足标准。以此案例为参考，进一步讨论如何加强沥青混合料质量控制，确保道路工程的质量与持久性。

2 沥青混合料原材料质量控制

2.1沥青质量控制

在高速公路沥青混合料的原材料质量控制中，沥青作为关键成分。沥青的来源与分类必须严格规范，通常采用道路石油沥青，根据温度敏感性分为不同的性能等级。例如：PG64-22是适用于中等温度地区的常见类型。沥青的物理和化学性质要求也极为关键，必须确保其黏度、软化点、弹性恢复等指标符合设计规范。例如：软化点应保持在50 ℃以上，以防高温下沥青软化过度。沥青的储存与运输也是质量控制的重要环节。沥青在储存时应避免与空气接触，以防止氧化和硬化，储存温度通常维持在150 ℃。运输时应使用专用的保温沥青罐车，确保运输过程中沥青不受外界温度影响[1]。

2.2集料质量控制

集料在沥青混合料中承担着负荷传递的重要角色。集料的分类与选择应基于其用途和性能要求进行，包括粗集料和细集料。粗集料通常选择石灰石或花岗岩，细集料则选择砂或破碎石。集料的物理性能要求包括粒径、压碎值和磨耗值等。粒径需要根据设计规范来筛选，以确保足够的压实和排水性能；压碎值应小于30%，以确保集料在压实过程中的稳定性；磨耗值（洛杉矶磨耗试验）应不超过30%，以评估集料在长期交通载荷下的耐磨损性。集料的化学稳定性必须确保其不含有害物质如可溶盐，这些物质可能影响沥青的黏结力。集料的质量检测与评估工作包括颗粒大小分析、压碎和磨耗试验以及化学稳定性测试，通过这些测试可以全面评估集料的适用性和质量[2]。

2.3填料质量控制

填料在沥青混合料中起到微观填充和改善沥青黏结性的作用，常用的填料有石灰石粉、水泥或飞灰。填料的种类与选择应基于其对混合料性能的影响，如增强稳定性和降低渗水性。填料的物理和化学性质要求包括粒度分布、颗粒形状和化学组成，粒度应足够细，以便在沥青中分布均匀，一般颗粒直径小于0.075mm。填料的质量检测与评估是确保道路质量的关键步骤，检测项目包括颗粒大小分布测试、比表面积测试和化学活性测试。这些测试帮助确保填料能有效地与沥青结合，提升混合料的整体性能。

3 沥青混合料生产过程控制

3.1拌合设备选择与调试

在高速公路沥青混合料的生产过程中，拌和设备的选择与调试是关键步骤，直接影响混合料的质量和均匀性。高效的拌和设备能保证沥青和集料能够充分混合，从而提高道路的使用性能和延长寿命。拌和设备主要分为批量式和连续式两大类。批量式拌和设备适用于生产精度要求较高的沥青混合料，可以精确控制每一批次的材料比例和拌和时间，适合大型、质量要求严格的路面施工。连续式拌和设备则适用于长时间、大规模生产，其特点是生产效率高，但对原料的精确控制略逊一筹。性能方面，现代化的拌和设备通常具备高度自动化的控制系统，可以实时监控沥青和集料的供给量、拌和温度和时间[3]。

3.2生产过程监控

在高速公路沥青混合料的生产过程中，监控是确保产品质量的关键。生产过程监控主要包括沥青、集料、填料的计量与投料控制、拌和温度、时间与均匀性控制，以及成品沥青混合料的外观检查。

3.2.1精确的计量和正确的投料

使用自动化计量系统可以有效保证沥青、集料和填料的准确配比。通常情况下，集料的计量误差应控制在±0.5%以内，沥青的计量误差应控制在±0.25%以内，而填料的计量误差则应控制在±0.3%以内。计量系统采用电子称重传感器，实时反馈数据至中央控制系统，确保每批次材料的投料比例符合设计要求。

3.2.2拌和温度、时间与均匀性控制

拌和温度是影响沥青混合料性能的重要因素之一。适宜的拌和温度范围通常是150～190 ℃，这一范围可以确保沥青的足够流动性同时防止过度老化。温度控制需要通过高精度的温度传感器来监测，并且应在整个拌和过程中保持稳定。拌和时间依据材料类型和设备效率决定，一般来说，拌和时间应保证足够以使材料充分混合，但又不能过长以避免沥青的热老化，通常拌和时间为30～60 s[4]。

3.2.3成品沥青混合料的外观检查

成品沥青混合料的外观检查是评估生产质量的直观方法。检查内容包括混合料的颜色、质地和均匀性。成品应呈现均匀的黑色，无明显的沥青团块或未混合的集料。同时还要检查混合料是否有分离现象，即沥青和集料分层。外观检查通常由经验丰富的技术人员进行，必要时通过实验室测试进一步确认混合料的物理和化学性能。

3.3成品沥青混合料质量检测

成品沥青混合料的质量检测涉及取样方法与频率、物理性能检测，以及体积指标检测。为保证测试结果的代表性和准确性，取样方法必须遵循标准化流程，一般采用全宽取样法，确保从每个批次的沥青混合料中均匀取样。取样频率应根据生产量和工程要求设定，一般建议每生产100t混合料取样一次，以及在每个工作班次开始和结束时进行取样。物理性能检测是评价成品沥青混合料性能的重要环节，常用的测试包括马歇尔稳定度和流值。马歇尔稳定度测试用于评估混合料在载荷下的稳定性，标准要求的稳定度通常不低于8000N，这反映了混合料在实际使用中抵抗变形的能力。流值则是衡量混合料在高温下流动特性的指标，其理想值应在2～4 mm之间，以确保在夏季高温条件下仍保持良好的性能。体积指标检测包括空隙率和沥青饱和度等[5]。

4 沥青混合料施工质量控制

4.1运输与摊铺

在沥青混合料的施工质量控制中，运输与摊铺直接影响到道路的整体质量和使用寿命。首先，沥青混合料的运输过程中要做好温度控制，因为温度的适宜性直接影响到混合料的可工作性和最终性能。理想的运输温度应保持在135～160 ℃之间。这一温度范围有助于保持沥青的黏度，确保混合料在到达施工现场时仍具有良好的流动性，从而便于摊铺和压实。为了维持这一温度，运输车辆通常配备有保温功能，如使用保温车罩或车厢内置加热系统，防止在长距离运输过程中沥青温度的过度下降。其次，选择适宜的摊铺设备可以有效保证沥青道路质量。摊铺机应考虑到摊铺宽度、设备操作的灵活性及其适应不同道路条件的能力。现代摊铺机具备自动级控系统，能够确保摊铺的平整度和坡度符合设计要求。操作人员在进行摊铺作业时，必须确保设备各项参数设置正确，如螺旋输送器的转速、摊铺板的角度等，以保证摊铺效果的一致性和高质量。

4.2压实与成型

在沥青混合料的施工过程中，压实与成型是确保道路性能和耐久性的关键步骤。压实设备的选择应基于混合料的类型、施工厚度和交通负荷的预期。一般来说，使用振动压路机进行初压，然后用钢轮压路机进行终压，以确保混合料的密实度和均匀性。振动压路机在压实粗粒料混合料时特别有效，因为振动可以帮助颗粒重新排列，从而消除空隙。钢轮压路机适用于细粒料和最终表面层的压实，因其平滑的钢轮能够提供更均匀的压实效果和更好的表面光滑度。其次，压实温度是确保有效压实的关键，一般推荐的压实温度应在110～150 ℃之间。在此温度范围内，沥青混合料的黏度适中，既能保证良好的流动性，也足以承受压路机的压力。压实速度和遍数的控制也同样重要。速度过快可能导致压实不均，而遍数不足则无法达到理想的压实密度。

4.3施工接缝处理

纵缝和横缝的处理需要确保两侧沥青混合料的紧密结合，防止水分渗透和物质积聚导致的路面损坏。在处理纵缝时，一种常用方法是使用热拼接技术，即在新旧沥青混合料之间施用热沥青黏合剂，然后用压路机从接缝中心向两侧压实，确保两侧材料充分融合。横缝处理常用的方法是采用溢出接缝技术，新铺沥青混合料应稍微覆盖旧材料边缘，通过压实使其形成光滑过渡。

接缝处的紧密度是防止路面早期损坏的重要因素。确保接缝紧密度的方法包括在接缝区域多次压实，使用小型或手持压实设备在接缝附近进行详细压实，确保接缝两侧混合料的密度均匀一致。

5 结语

综上所述，高速公路沥青混合料的质量控制是一个系统工程，涉及原材料选择、生产过程控制以及施工质量确保。每一环节都需严格把关，以确保最终铺设的路面具有优良的性能和较长的使用寿命。通过科学管理和先进技术的应用，有效提升道路工程的整体质量，从而保障交通安全，促进经济发展。

参考文献

[1]王茂新，张文来，赵伟，等.高速公路路面材料性能及施工质量控制[J].运输经理世界，2022（4）：145-147.

[2]张计.山区高速公路沥青路面预防性养护技术应用研究[D].重庆：重庆交通大学，2024.

[3]王强.高速公路沥青路面施工工艺与质量控制措施[J].交通世界，2023（35）：116-118.

[4]宋宗强，杜鸣，朱浩，等.高速公路沥青混合料生产质量变异性特征及控制措施[J].交通企业管理，2024，39（1）：49-51.

[5]刘帅.高速公路沥青路面使用性能评价及预防性养护对策研究[D]石家庄：石家庄铁道大学，2023.