瀝青混合料試驗檢測技術在公路工程中的應用

孫鳳喜

（中冶交通建設集團有限公司，北京 100000）

為了緩解日益增加的交通運輸壓力，提高道路的使用質量，瀝青混凝土道路被廣泛地應用于滿足各種交通量的需求。但是瀝青混凝土道路正在施工中的涉及內容比較多，施工程序復雜，施工單位在施工過程中要采取切實有效地瀝青混合料檢測技術，來保證瀝青混凝土道路符合使用要求，并不斷積累經驗提高自身的施工質量水平。

1 瀝青混合料概況

瀝青混合料是公路工程常見的一種施工原料，組成成分主要有瀝青、礦粉和骨料等，此外有些施工單位還會在其中加入聚合物和木質纖維素等材料。總體來說，瀝青混合料是瀝青與各種礦料的混合物的總稱。由于所用原料的差別，瀝青混合料最終形成不同的結構，進而展現出不同的力學性質差異。由于分類標準的不同，瀝青混合物可以劃分為不同的類型，其中根據原材料的組成和結構不同可分為連續級配和間斷級配；根據礦料空隙的不同可以將其劃分為密級配、升級配和半開級配三種；根據混合物中顆粒最大的粒徑差異可以將其劃分為特粗式、粗粒式、中粒式、細粒式和砂粒式。

2 瀝青混合料在公路工程中存在的問題

1）瀝青路面承載力不足。瀝青混凝土道路需要為車輛提供良好的行駛體驗，而道路上每天有成百上千輛車輛駛過，這就需要路面有足夠的承載力以滿足實際使用需求。這么多車輛在路面上反復行駛，路面結構層中會產生過大應力，引起結構應變，最終損壞路面結構。瀝青混凝土道路施工過程質量存在缺陷時，正式投入使用后很快就會因為車輛的反復荷載而導致路面損壞，不能繼續有效使用，給社會和人民帶來極大的財產損失。

2）瀝青路面抗疲勞性能差。瀝青混凝土道路一般都要求有較長的服役年限，因此要求其應有較好的抗疲勞性能，以應對環境氣候的變化情況和車輛的反復荷載作用。但是施工中由于各種各樣的原因而導致瀝青混凝土路面的抗疲勞性能降低，這樣就會在短期內由于外界原因造成疲勞破壞，不能滿足路面的長期使用要求。

3）瀝青路面穩定性差。瀝青混凝土道路需要有足夠的穩定性以滿足社會的使用需求，不論環境溫度如何變化都不應失去其穩定性。瀝青是一種典型的流體材料，溫度升高時強度和勁度模量降低，車輛反復行駛后路面上會形成車轍印，導致路面平整度下降;當溫度下降時，瀝青混凝土出現溫縮裂縫，各組成部分之間的瀝青膜會拉伸裂開，導致瀝青混凝土不能很好地形成一個整體。這兩種情況都不利于交通運輸的順利進行，因此要對瀝青混凝土道路的施工質量加以控制以滿足道路的穩定性。

4）瀝青路面抗滑性能差。瀝青混凝土道路需要提供良好的行車體驗，保障道路的使用安全。因此瀝青路面需要達到足夠的抗滑標準，當天氣狀況不良時，車輛在瀝青路面上行駛應能保證足夠的掌控力度。如果不能滿足基礎的使用條件，那么久了很容易出現交通事故。因此施工單位要保證施工原材料的質量，并采取合適的混凝土配合比來增強瀝青混凝土路面的抗滑性。

3 瀝青混合料試驗檢測技術的具體應用

1）原材料及級配控制的試驗檢測技術。施工單位要特別重視瀝青混凝土的質量問題，首先應做好瀝青混凝土的原材料選購工作。瀝青混凝土主要由瀝青，砂石料和填充料組成。原材料質量是保證瀝青路面質量的最基礎因素，一定要對此加以重視，選購時對各個廠家做好質量檢測工作，選擇質優價廉的原材料。施工過程中原材料進場時一定要做好分批檢測，保證整個施工過程中原材料的質量。此外還要加強瀝青混凝土的配比工作。工地試驗室要根據實際施工要求設計出合理的瀝青混凝土配比以滿足實際施工需要。當進場材料性能發生改變時，應及時調整配比滿足指標要求。試驗檢測人員應密切注意瀝青混凝土的質量，保證其質量穩定。在瀝青路面施工前施工單位要進行瀝青混合料的配比分析，對原材料混合期間的溫度及時間等參數嚴格控制，并根據實際情況及時進行調整，保證瀝青混凝土的質量達到最佳效果。在實際施工時，施工單位應該建立明確的施工工藝，根據瀝青混凝土的壓實效果來進行材料配比以及控制參數的調整，保證瀝青路面的施工質量。混合料進行配比施工時還要根據原材料的粒徑等參數做出相應的調整。當混合料能夠達到標準以后進行抽檢分析，通過馬歇爾試驗箱等方式精準計算分析空隙率以及壓實度，保障拌和配比與設計標準相同。

2）溫度性能檢測。瀝青混合物對溫度的變化尤其是極端溫度的反應較大，在溫度較高時路面容易受熱軟化，溫度過低材料的脆性加大，容易造成開裂等問題，溫度性能檢測主要是考察瀝青混合物路面能否在不同溫度下保持較高的結構穩定性，可以劃分為兩方面即低溫性能檢測和高溫性能檢測。首先介紹高溫性能檢測方法。最常用的高溫性能檢測法是車轍試驗法，車轍試驗法可以通過路面車轍的深度來判斷路面的安全性，對路面建設和維修提出優化方案。具體操作為第一，通過對瀝青混合物的篩選劃分，明確其原料毛體積的密度和表觀密度相關的數據，這里主要是指粗骨料和細骨料兩種材料；第二，明確油、石的最佳比例搭配并按照要求切割試驗的車轍試件，在這一過程中可以得到材料的孔隙率；第三由檢測人員操作，對試驗的路面樣本進行反復多次的碾壓，并對空隙率進行實時監測，直至空隙率數據達到百分之七，碾壓多次之后，較好的車轍試件形成，可以進行車轍試驗；最后對試驗數據進行分析，在溫度保持不變的情況下，如果試件的蠕變率變化小于相對變形的差異，就說明路面的抗車轍能力低，反之，則說明路面的抗車轍性能相對較高。低溫性能檢測方法主要是檢測在低溫環境下瀝青混合物的彎曲和強度是否發生較大變化，即其抗彎曲能力如何，該性能檢測注意要在零下十攝氏度的溫度下進行，只有在該溫度下才能充分檢測其低溫抗裂性。

3）體積檢測。檢測人員主要使用馬歇爾檢測方法對瀝青混合物結構進行體積檢測。馬歇爾檢測方法在當前被廣泛應用于普通公路路面瀝青混合料結構體積的檢測。其具體的操作要求為首先對瀝青混合料進行擊實，擊實的次數根據交通運輸的繁重程度通常在35—75次之間，在擊實過程中分析試件的密度，即試件的孔隙率應該控制為4%，然后將試件放置在60攝氏度的溫度下測定其馬歇爾穩定度，即實驗中所觀察到的最大荷載和流值，并將實驗數據繪制成曲線圖，根據曲線圖確定其所對應的空隙率，從而檢測馬歇爾穩定度是否在規定范圍內。

4）水穩定性檢測。水穩定性檢測主要是探究瀝青混合料受水影響的程度，主要通過浸水穩定性試驗來檢測，又可以稱為浸水馬歇爾穩定度試驗，具體操作是將車轍試件放在60攝氏度的環境下，注意放置時間不能超過十個小時，然后再將試件轉移到溫度60攝氏度的水中，在這一過程中獲得試件的車轍深度和動穩定度數據，并與相關規定標準對比，判斷是否符合規定要求。

4 結論

瀝青混凝土公路工程的質量對于交通運輸有極大的重要性，施工單位一定要保證瀝青混合料的強度、穩定性和平整度。相關檢測單位應該從原材料的選購、配合比設計到瀝青混凝土在實際應用時的溫度、體積及水穩定性加強檢測控制，規范施工流程，完善檢測技術，共同推動公路建設質量的提高。