基于PQI的瀝青面層壓實(shí)度影響因素研究

周 瓊 趙 康

（1南京體育學(xué)院 基建處， 南京 210014；2.南京林業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院， 南京 210037）

0 引言

在瀝青路面施工過(guò)程當(dāng)中，壓實(shí)度是保證路面有良好承載能力以及耐久性的前提，壓實(shí)度不足會(huì)導(dǎo)致路面早期病害的發(fā)生[1]。壓實(shí)度為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的混合料密度與混合料標(biāo)準(zhǔn)密度的比值，傳統(tǒng)的密度測(cè)試方法主要為鉆芯后表干法、蠟封法等，但鉆芯過(guò)后原路面會(huì)出現(xiàn)不可逆的破損，后期極為容易出現(xiàn)水損害，導(dǎo)致道路使用壽命的降低。無(wú)損檢測(cè)的核子密度儀法由于測(cè)試釋放射線，技術(shù)人員測(cè)試時(shí)需穿戴防護(hù)服裝導(dǎo)致測(cè)試效率低下[2]。基于PQI的無(wú)核測(cè)試儀具有輕便、測(cè)試效率高、便于操作等優(yōu)點(diǎn)目前較為廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)。然而研究表明無(wú)核密度儀的測(cè)試結(jié)果仍受瀝青混合料種類(lèi)、溫度、濕度等條件影響[3～5]，本文基于實(shí)際工程，研究現(xiàn)場(chǎng)溫度、路面濕度以及碾壓次數(shù)對(duì)于壓實(shí)度測(cè)試的影響規(guī)律。

1 測(cè)試與分析

某高校校內(nèi)新建路段上面層采用AC-13瀝青混合料，為研究溫濕度對(duì)壓實(shí)度測(cè)試影響，碾制了3塊車(chē)轍板，尺寸為300mm×300mm×100mm。將車(chē)轍板放置環(huán)境箱中保溫，分別測(cè)試20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃下的PQI測(cè)試值。結(jié)果如圖1所示。

圖1 溫度與密度關(guān)系

由圖1 可以看出溫度對(duì)于測(cè)試密度值有直接影響，測(cè)試的密度值與溫度成正相關(guān)關(guān)系，隨著溫度的增長(zhǎng)測(cè)試值亦隨之增加，溫度由20℃升溫至110℃，密度測(cè)試值增加了2.23%、2.05%、2.03%。

為研究路表濕度對(duì)于密度測(cè)試影響規(guī)律，采用常溫下（20℃）通過(guò)階段性噴灑水霧在環(huán)境箱中測(cè)試不同濕度條件下PQI密度測(cè)試值，當(dāng)試件表面出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)水膜時(shí)實(shí)驗(yàn)停止。具體測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

由圖2可以看出路表濕度對(duì)于PQI測(cè)試值影響較大，隨著路表濕度的增加密度測(cè)試值增長(zhǎng)明顯，路表濕度由4%增長(zhǎng)至27%時(shí)，測(cè)試密度值分別增加了7.24%、7.40%、6.55%。相比較溫度而言增長(zhǎng)明顯。測(cè)試時(shí)測(cè)試濕度分別為4%、7%、8%、11%、13%、14%、17%、18%、21%、22%、23%、24%、25%、27%，由圖中可以看出11%及之前密度增長(zhǎng)量較小，此時(shí)試件表面仍未發(fā)現(xiàn)潮濕感，當(dāng)肉眼可見(jiàn)潮濕以及出現(xiàn)水膜時(shí)PQI測(cè)試值已增長(zhǎng)4%以上，原因在于濕度較大時(shí)試件表面已經(jīng)出現(xiàn)飽水狀態(tài)，無(wú)核密度儀與試件之間空隙已被填滿(mǎn)，改變了密度儀與試件的接觸性質(zhì)，從而導(dǎo)致了測(cè)試密度值的增加。

圖2 濕度與密度關(guān)系

現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)選擇了某一斷面（3個(gè)點(diǎn)）進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。

圖3 碾壓次數(shù)與密度關(guān)系

通過(guò)圖3 可以看出隨著碾壓次數(shù)的增加，施工道面的壓實(shí)度是不斷增加的，在碾壓3次后基本達(dá)到峰值隨后緩慢下降趨于平緩接近設(shè)計(jì)值。原因在于攤鋪時(shí)未碾壓前，通過(guò)攤鋪機(jī)熨平板混合料已有1.9g/cm3以上密度，壓路機(jī)碾壓后壓實(shí)度增加密度急劇上升，又由于碾壓過(guò)程中為防止粘輪，路表處于濕潤(rùn)狀態(tài)，后期隨水分蒸發(fā)路表濕度下降，測(cè)試密度趨于平緩貼近設(shè)計(jì)值。

2 結(jié)論

（1）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，溫度對(duì)于PQI測(cè)試值影響較小，濕度占主導(dǎo)影響，路表水分對(duì)于測(cè)試結(jié)果又較大影響，碾壓時(shí)應(yīng)控制壓路機(jī)灑水量。

（2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)建議待終碾結(jié)束，溫度趨于常溫，路表無(wú)積水時(shí)進(jìn)行實(shí)地PQI測(cè)試，測(cè)試時(shí)保持儀器底盤(pán)干燥貼合測(cè)試表面。