Superpave高性能瀝青混凝土的質(zhì)量控制措施分析

作者簡(jiǎn)介：于敏（1982—），女，本科，研究方向?yàn)樵囼?yàn)檢測(cè)。

摘要：在現(xiàn)行的瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中，未能對(duì)Superpave結(jié)構(gòu)瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)等提出明確要求，在公路工程瀝青混凝土路面施工中，多采用密級(jí)配瀝青混合料馬歇爾指標(biāo)與Superpave結(jié)構(gòu)配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量控制。該文以雙控對(duì)比法進(jìn)行Superpave高性能瀝青混合料質(zhì)量控制為探討主題，以混合料的瀝青含量、礦料級(jí)配以及體積指標(biāo)為基礎(chǔ)，結(jié)合路用性能、馬歇爾指標(biāo)以及劈裂程度等力學(xué)指標(biāo)，對(duì)比分析以往的項(xiàng)目檢測(cè)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)瀝青混凝土質(zhì)量控制實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：Superpave ?瀝青混凝土 ?質(zhì)量控制 ?分析

中圖分類號(hào)：U416 ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ??文章編號(hào)：1672-3791（2021）12（b）-0000-00

Abstract： In the current technical specifications for asphalt pavement construction， there are no clear requirements for the technical indexes and standards of Superpave structure asphalt mixture. In the construction of highway asphalt concrete pavement， Marshall index of dense graded asphalt mixture and Superpave structure mix proportion design index are mostly used for quality control. In this paper， the quality control of Superpave high-performance asphalt mixture by double control comparison method is discussed. Based on the asphalt content， mineral aggregate gradation and volume index of the mixture， combined with the mechanical indexes such as road performance， Marshall index and splitting degree， the previous project detection data are compared and analyzed to enhance the effectiveness of asphalt concrete quality control.

Key Words： Superpave; Asphalt concrete; Quality Control; Analysis

Superpave高性能瀝青混凝土具有耐久性強(qiáng)、抗滑性能好，且高低溫性能水平高，瀝青用量少，顯著的性能優(yōu)勢(shì)使其在現(xiàn)階段公路工程路面施工中得到廣泛應(yīng)用。采用雙控法把控Superpave瀝青混凝土的質(zhì)量性能，可以提高材料質(zhì)量監(jiān)管的可靠性與針對(duì)性，為瀝青路面施工的質(zhì)量控制提供有效參考。

1 Superpave瀝青混合料質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)

以某地一個(gè)道路工程為例，路面施工的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是優(yōu)化道路路面抗疲勞與低溫抗裂性能，提高其承載能力和道路高溫抗車轍能力。在綜合考慮投資資金、材料供應(yīng)以及施工需求的基礎(chǔ)上，選擇采用Superpave高性能改性瀝青混凝土，確定乳化瀝青下封層+SUP高性能改性瀝青混凝土上、下面層結(jié)構(gòu)。

2 Superpave瀝青混合料質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)存在的問(wèn)題分析

2.1瀝青含量

在檢測(cè)混合料瀝青含量方面，選擇應(yīng)用燃燒爐法，確定油石比與設(shè)計(jì)值間的允許誤差范圍為-0.1%～0.2%，作為控制混合料瀝青含量的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)（如表1）。與此同時(shí)，每日逐盤記載并打印混合料拌和的相關(guān)生產(chǎn)記錄，對(duì)瀝青用量予以準(zhǔn)確計(jì)算，并復(fù)核總量[1]。

與既有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)瀝青用量的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果與之相近，明顯體現(xiàn)出區(qū)分效應(yīng)，便于工作判定其是否合格。

2.2礦料級(jí)配

檢測(cè)瀝青混合料礦料級(jí)配，控制礦料級(jí)配與生產(chǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配值間的允許誤差，主要參照以下參數(shù)：0.075 mm篩孔通過(guò)率在±2%以內(nèi)、不超過(guò)2.36 mm篩孔通過(guò)率在±4%以內(nèi)、超出4.75 mm篩孔通過(guò)率在±5%以內(nèi)（如表2）[2]。

分析研究實(shí)測(cè)級(jí)配的檢測(cè)結(jié)果可以得知，其符合限制區(qū)與控制點(diǎn)的規(guī)定要求。有效把控或減小混合料實(shí)測(cè)級(jí)配與生產(chǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)間的誤差大小，是過(guò)程控制的要點(diǎn)所在，一方面盡量避免嚴(yán)重超限問(wèn)題現(xiàn)象的出現(xiàn)，另一方面合理把控個(gè)別篩孔少量侵限的問(wèn)題，對(duì)于拌和站而言，只需微調(diào)處理混合料的拌制作業(yè)即可，以提高現(xiàn)場(chǎng)處理效率。

2.3體積指標(biāo)

在檢測(cè)與控制體積指標(biāo)方面，選擇采用由SGC瀝青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的制作方式，制作而成的成型試件。檢測(cè)試件孔隙率的數(shù)據(jù)結(jié)果如表3所示[3]。

空隙率的實(shí)測(cè)結(jié)果較為接近標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，在技術(shù)要求較為嚴(yán)格的情況下，實(shí)測(cè)值明顯體現(xiàn)出了區(qū)分效應(yīng)，這也為判定混合料的質(zhì)量性能、實(shí)施針對(duì)性的質(zhì)量控制提供了顯著的便利條件。與此同時(shí)，在過(guò)程控制中，普遍會(huì)適度進(jìn)行允許范圍劃定。

分析檢測(cè)礦料間隙率的數(shù)據(jù)結(jié)果可以得知，其均符合標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，還存在較多富余。沒(méi)有明顯地體現(xiàn)出區(qū)分效應(yīng)，因而不便于檢測(cè)人員判定最終結(jié)果，以及評(píng)估質(zhì)量控制的實(shí)效性。表5是瀝青飽和度VFA的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

分析檢測(cè)瀝青飽和度的數(shù)據(jù)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)其符合給定的技術(shù)要求，且均存在較多富余。沒(méi)有明顯地體現(xiàn)出區(qū)分效應(yīng)，因而不利于直接判定最終結(jié)果，以及評(píng)估質(zhì)量控制的實(shí)效性。檢測(cè)混合料粉膠比的數(shù)據(jù)結(jié)果如下[4]。

分析檢測(cè)粉膠比的數(shù)據(jù)結(jié)果，可以得知其符合技術(shù)要求。由于存在較大的允許空間，因而區(qū)分效應(yīng)不十分明顯，不利于最終的結(jié)果判定與質(zhì)量控制。

2.4路用性能驗(yàn)證

驗(yàn)證路用性能的主要檢測(cè)內(nèi)容包括混合料的高低溫性能、滲水性能以及水敏感性。分析總結(jié)檢測(cè)瀝青混凝土動(dòng)穩(wěn)定性、低溫彎曲破壞應(yīng)變性、凍融劈裂強(qiáng)度比以及滲水系數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)果，可以得知其均符合給定的技術(shù)要求，且區(qū)分效應(yīng)不明顯，不利于結(jié)果判定與質(zhì)量控制。

2.5馬歇爾指標(biāo)

檢測(cè)瀝青混合料的馬歇爾指標(biāo)，以穩(wěn)定度≥8為技術(shù)指標(biāo)，得出馬歇爾穩(wěn)定度檢測(cè)結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，且由于Superpave結(jié)構(gòu)的瀝青混合料采用的改性瀝青，因而設(shè)定流值技術(shù)指標(biāo)為2-4.

2.6劈裂強(qiáng)度

檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)芯樣劈裂強(qiáng)度，以密級(jí)配瀝青混合料路面的劈裂強(qiáng)度不低于1.0MPa、SMA路面的劈裂強(qiáng)度與改性瀝青混合料路面的劈裂強(qiáng)度不低于1.2 MPa為基準(zhǔn)，檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示其均符合技術(shù)要求[5]。

在以Superpave高性能瀝青路面施工標(biāo)準(zhǔn)為唯一指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，由于缺少完善的力學(xué)指標(biāo)與檢測(cè)指標(biāo)，路用性能指標(biāo)的要求不確定，難以為瀝青混合料施工工作的質(zhì)量控制提供有效指導(dǎo)。將芯樣劈裂強(qiáng)度與馬歇爾穩(wěn)定度等力學(xué)指標(biāo)引入到Superpave瀝青混合料施工質(zhì)量控制中，可以獲取更為真實(shí)、準(zhǔn)確和全面的質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果。

3雙控對(duì)比法

以瀝青用量、級(jí)配控制、路用性能和體積指標(biāo)等Superpave結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本指標(biāo)為基礎(chǔ)，附加滲水系數(shù)、芯樣劈裂強(qiáng)度以及馬歇爾指標(biāo)三種間接指標(biāo)，科學(xué)控制Superpave瀝青混合料的質(zhì)量水平，是雙控對(duì)比法的主要應(yīng)用形式。與此同時(shí)，還可以參照現(xiàn)有高速公路工程的相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，作為對(duì)比分析的參考依據(jù)，整體性提高混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)的科學(xué)性與精準(zhǔn)性[6]。

4結(jié)語(yǔ)

以國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的瀝青混合料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工控制經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)并完善Superpave質(zhì)量控制體系，可以大幅提高各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與技術(shù)要求的完整性與可行性，一方面將混合料的設(shè)計(jì)性能特點(diǎn)直觀地反映出來(lái)，另一方面為混合料品質(zhì)性能的辨別提供有效參考，切實(shí)提高混合料質(zhì)量控制成效。

參考文獻(xiàn)

[1] 張海軍.Superpave-13瀝青混凝土施工質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)公路，2018（4）：102-103.

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[3] 李國(guó)志.排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)研究[J].交通世界，2021（21）：109-110.

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[6] 劉解放.瀝青混凝土路面機(jī)械化施工管理研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2019.

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