公路瀝青混合料試驗檢測

郭 許 軍

(陽城縣交通運輸局，山西 陽城 048100)

公路瀝青混合料試驗檢測

郭 許 軍

(陽城縣交通運輸局，山西 陽城 048100)

分析了公路瀝青混合料試驗檢測的準備工作，包括在不同地點取樣時應合理調整樣品采集方法，獲取樣品后應合理保存及進行初步處理，同時結合實例，探討了試驗檢測方法的應用情況，以保證瀝青混合料在公路中發揮出應有的作用。

試驗，檢測，混合料，瀝青，公路

0 引言

瀝青路面的結構性能主要由混合料的性質決定，在鋪筑瀝青路面時采用的混合料屬于復合型材料，組成部分包括填充料、細骨料、粗骨料及瀝青等，在部分情況下需要加入木纖維素及聚合物等。混合料的配合比不同時，其力學性質也存在一定的差異[1]。在施工前對混合料進行試驗檢測是了解其力學性質是否能夠滿足公路施工要求的主要途徑，本文分析了試驗檢測中應注意的相關事項，以供參考。

1 試驗檢測準備

為了獲取合格的試驗檢測樣本，在實際工作中應注意做好以下準備工作：

1)在不同地點取樣時應合理調整樣品的采集方法。如取樣點為拌和場，則采用容量為5 kg～8 kg的容器直接在拌和機的卸料斗出料部位取樣，每次放料時均需要取樣，并按照放料順序依次在試樣容器當中放入樣品；對于平板上的混合料，需要連續取樣及將樣品混合均勻。如需在運料車中取樣，則應采用鐵鍬在車廂中的不同高度、不同方向取樣，同時拌合均勻來自不同高度及方向的樣品；在運料車中取樣時應避免僅取同一輛車或滿載車的車頂部位混合料作為試驗檢測樣品。在公路工程的施工現場采集檢測樣品時，應確保在碾壓前取樣完畢，取樣點為路面兩側1/2～1/3處攤鋪的混合料，運料車每次卸料及攤鋪后均需要取樣，取樣次數應為3次～4次。如公路路面已經碾壓成型，應隨機選取不同地點進行取樣，取樣點應不小于3個，在取樣點中采用鉆孔、泡取或切割等方法采集樣品[2]。2)采集好樣品后應合理保存及進行初步處理。取樣后應注意在樣品標簽中標記好拌合型號、礦料種類、瀝青品種、攤鋪路段、取樣人及取樣日期等信息。如熱拌熱鋪混合料樣品被用于進行車轍試驗等需要進行二次加熱的試驗，則在獲取樣品后需及時采用保溫桶進行保溫，以便在試驗檢測前獲得成型試件。在存放熱混合料時，可在土工編織袋中裝入溫度小于60 ℃的混合料，裝入混合料后應及時將袋口扎緊，并做好防雨、防潮工作。如需要對混合料進行加熱重塑時，注意僅能加熱1次。

2 混合料的試驗檢測分析

2.1 常用試驗檢測技術

在對混合料進行檢測時常用的試驗技術包括馬歇爾、粘附及車轍試驗。1)馬歇爾法主要被用于檢測混合料配合比是否符合設計要求，是檢測混合料時常用的一種試驗方法，可用于檢測降溫性能、密度及穩定度等。例如，在利用馬歇爾法測定混合料的穩定度時應遵循以下試驗步驟：首先，應在保持恒溫的水槽中浸泡試件，浸泡時間為45 min～60 min；隨后在試驗儀上放好試件，并向試件施加荷載，在荷載值為最大時將流值計取下，并記錄流值計與百分表讀數。記錄好相關數據后可依據以下公式計算試件模數：T=MS/FL，其中，FL為流值，mm；MS為穩定度，kN；T為模數，kN/mm[3]。2)粘附試驗。粘附試驗通常被用于評價水穩定性情況，以了解混合料對于水損害，包括松散、掉粒及剝離等的抵抗能力。進行粘附試驗時可以采用以下方法：先選取形狀規則及粒徑在9.5 mm～13.0 mm之間的集料，樣品量為200 g～250 g，取樣后對樣品進行清洗，并將洗凈的樣品置于烘箱中，烘干樣品時將烘箱溫度調整為105 ℃[4]。烘干樣品后將其置入燒杯中加熱，并在加熱后稱取100 g顆粒，隨后采用瀝青膜將集料裹覆好。在25 ℃的環境下自然冷卻樣品，1 h后在水槽中浸泡試樣，水槽保持恒溫，溫度為80 ℃，浸泡時間為30 min。取出水槽中的試件后撈出剝離的瀝青，并將試樣取出，以了解瀝青膜的剝落程度。3)車轍試驗主要用于評價混合料在高溫環境下對于車轍形成過程的抵抗能力，在進行車轍試驗時一般可以采用以下方法：先在試模中置入試件，待試件完全成型之后，應與試模共同放置12 h以上。放置時間達到要求后在試件臺中置入試模及試件，并確保試驗輪反復碾壓試件中部，碾壓時間為60 min[5]。碾壓后計算變形量與動穩定度即可。

2.2 實例分析

本文以降溫性能的評價為例，詳細說明試驗檢測方法的應用情況：混合料組成：礦料由四種集料構成，分別為機制砂(占比25%)、直徑為5 mm～10 mm的碎石(占比15%)、直徑為10 mm～20 mm的碎石(占比32%)及直徑為20 mm～30 mm的碎石(占比23%)，同時加入了油石及礦粉作為填充料，油石的添加比為4.0%，礦粉的添加量為4.5%。在拌和混合料的過程中采用了溫拌法與熱拌法，采用馬歇爾法對兩種拌和工藝下混合料實際降溫性能進行評價，評價指標為擊打處理后的空隙率情況。在進行試驗時應用擊實法，直接采用試驗儀完成擊實檢測，通過擊實試驗后得出的檢測結果見圖1。

對圖1進行分析后可以發現溫拌與熱拌后的混合料具有空隙率不一致的特點，在溫度上升的情況下，混合料中的空隙率則是出現了減少趨勢。如溫度條件相同，則熱拌后的混合料中存在較多空隙，空隙率占比較高。例如，在溫度為130 ℃時，熱拌空隙率達到了7.0%，而溫拌僅為5.9%，熱拌的空隙率顯著高于溫拌。因此可以認為在拌和混合料時應用溫拌工藝可以明顯減小空隙率及提高路面的壓實度。另一方面，通過分析檢測結果后可知當混合料溫度小于170 ℃時，溫拌工藝所產生的空隙率較小，但在溫度大于170 ℃時，溫拌工藝難以起到改善空隙率及和易性的作用。因此，可以根據試驗檢測結果對施工中混合料的拌和溫度與拌和工藝進行適當調整。此外，還采用了燃燒法對混合料礦料級配性能進行檢測。首先，在燃燒爐中放入混合料，使混合料在恒定溫度中充分燃燒，以便燒掉可燃瀝青，確保燃燒爐可以充分排出瀝青煙氣，使燃燒后僅留下無機礦物，從而達到油石分離的效果，隨后根據燃燒前與燃燒后的質量差計算瀝青含量，并利用無機礦物對礦料級配進行檢測。經過試驗檢測后發現混合料符合設計級配標準。

3 結語

不同等級的公路對于瀝青路面的性質要求存在一定的差別，為了確保瀝青路面的抗老化性、抗滑性、耐久性、水穩性及抗裂性等性質與公路設計等級相符，則應嚴格控制混合料的質量。強化試驗檢測工作是控制混合料質量的關鍵，因此在管理瀝青路面的施工質量時應重視根據公路工程的設計要求及通行要求等合理運用多樣化的試驗檢測技術，包括穩定性、密度、車轍、凍融及粘附性等。此外，在應用試驗檢測技術對混合料的性能進行評價的過程中應重視嚴格控制取樣質量。

[1] 張春曉,何 翔,李 磊,等.高黏彈瀝青阻尼墊研制及其沖擊隔離性能試驗研究[J].振動與沖擊,2015(14):194-199.

[2] 任立偉,夏柏如,唐文泉,等.伊朗稠油瀝青稠化封堵技術研究與應用Ⅰ:原位氧化[J].科技導報,2013,31(23):31-35.

[3] 劉江華,張 洪.金屬微填料旋流消泡器應用于正丁烷—脫油瀝青泡沫的消泡試驗[J].石油化工,2014,43(9):1044-1047.

[4] 張肖寧,容洪流,黃文柯,等.大型MA類鋼橋面鋪裝高溫性能加速加載試驗研究[J].華南理工大學學報(自然科學版),2014,42(12):21-26.

[5] 史保華,操 兵,張亞璊,等.基于重落錘式彎沉儀法(HWD)的公路飛機跑道瀝青道面承載能力測試分析[J].科學技術與工程,2015,15(20):134-140.

On trial test for asphalt mixtures on roads

Guo Xujun

(CommunicationsTransportationBureauinYangchengCounty,Yangcheng048100,China)

The paper analyzes the preparation for the trial test of the asphalt mixtures on roads, including the reasonable adjustment of sampling collection in the sampling process at different areas, reasonable storage after the sampling process, and the primary treatment, and explores the application of the trial methods by combining with some cases, so as to ensure the role of the asphalt mixture in roads.

trial, test, mixture, asphalt, road

2015-08-30

郭許軍(1968- )，男，工程師

1009-6825(2015)31-0152-02

U214.75

A