瀝青混合料試驗檢測技術

何亮輝

（江西省交通科學研究院有限公司，江西 南昌 330100）

0 引言

將瀝青混合料試驗檢測技術應用于公路路面工程，通過對檢測結果的分析和評估，可以及時發現和解決瀝青混合料存在的問題，保證公路路面的耐久性、抗變形性、抗裂性等關鍵性能，提高施工質量與路面的使用壽命和安全性。此外，路橋工程所使用的施工材料種類日益增多，因此必須進行精細的試驗檢測，以確定最適合的材料選擇。基于此，文章主要對瀝青混合料的試驗檢測技術進行分析。

1 瀝青混合料的分類

從瀝青混合料的原料角度進行分類，有石油瀝青混合料和煤瀝青混合料兩種。按照原材料的粒徑分類，則有粗式、中式、細式和砂粒式四種。從混合料的制作工藝來看，則有熱拌和常溫兩種情況。前者是在加熱原材料的條件下進行拌和，在材料運輸和施工中都應做好嚴格的溫度把控，這是高效施工的重要基礎；常溫瀝青混合料的拌和和施工則比較簡單，所采用的原料主要是乳化瀝青和稀釋瀝青，可在常溫環境下與礦料等材料拌和后進行鋪筑[1]。

2 公路施工瀝青材料質量需求

2.1 耐久性

耐久性即抵抗外部環境對路面造成的疲勞性損傷的能力。通常情況下，公路工程投入運營后，繁重的交通運輸會給路面造成很大的壓力，車輛持續性的碾壓會使路面出現一定的損傷。

要想保持路面的平整性和結構的完整性，相關施工單位應選用耐久性和抗疲勞性較好的瀝青材料，并加強對基質瀝青的改性處理，為穩定、高效的工程施工提供切實的保障。

2.2 強度和承載能力

一般情況下，重型車輛對路面的影響較大。如果瀝青材料無法滿足路面的承載需求和抗壓強度，會影響整個路面結構的穩定性，甚至可能導致路面坍塌。因此，對瀝青材料進行充分的試驗至關重要。

第一，在考慮瀝青混合料的設計和制備時，需要對多個因素進行優化。例如，通過調整瀝青的質量和黏度，以及骨料的種類、粒徑和分布，實現混合料的強度提升。此外，采用高質量的瀝青添加劑和改性劑可以顯著改善瀝青的黏結性和耐久性，進而提高路面的承載能力。

第二，施工工藝和質量控制也是關鍵因素。確保施工時瀝青混合料的均勻性和密實性，同時控制好施工溫度，以有效減少路面缺陷和損傷，提高路面的強度。

第三，維護和修復也是保持瀝青路面強度和承載能力的重要手段。定期進行必要的維護工作，可以及時修復路面的損傷，確保路面的完整性。

第四，科學的設計和規劃也是提高瀝青路面的強度和承載能力的有效手段。需要充分考慮交通量、車型、氣候等因素，設計合適的路面厚度和結構，以滿足路面承載需求。對于高負荷交通路段，可以采用增強型混凝土路面，以提高路面的承載能力[2]。

2.3 抗滑性

瀝青路面通常較為平整，但積水情況下會對行車安全性產生影響。因此，需要做好瀝青路面抗滑性設計，以確保行車穩定與安全。在前期設計瀝青混合料配合比的過程中，相關工作人員應重點關注礦料的級配設計，確保其符合設計標準。

此外，應進行瀝青混合料體積參數的精細檢驗，以降低混合料離析的可能性。完成鋪筑施工后，還應檢測路面滲水系數（見圖1）、構造深度（見圖2）和摩擦系數等指標，并通過取芯（見圖3）進行其他相關指標檢測，以確保瀝青路面達到既定設計標準[3]。

圖1 瀝青上面層滲水系數檢測

圖2 瀝青上面層構造深度檢測

圖3 瀝青上面層取芯

3 瀝青混合料試驗檢測具體步驟

3.1 水穩定性試驗檢測

水穩定性試驗是以浸水車轍試件的車轍深度、動穩定度作為評價指標，分析瀝青混合料的水穩定性。試驗中應重點關注對SBS 瀝青材料中的AC-13 和AC-20、瑪蹄脂瀝青中的SMA-16 以及普通瀝青中的AC-13 和AC-20 等材料的檢測分析，以了解到不同結構的瀝青的特點，準確地獲知工程施工中瀝青混合料的水穩定性是否達標。

在瀝青材料車轍深度、動態穩定度試驗過程中，對環境溫度的控制至關重要，應控制在60℃以下，且試驗時間應保持在10h 以內。

3.2 確定最佳瀝青用量試驗

在高速公路項目建設中，瀝青是主要的施工材料，加強對瀝青最佳用量的控制，以確保混合料配合比的精確性至關重要。瀝青材料最佳用量檢測主要采用馬歇爾（見圖4）及維姆試驗方法，前者在我國當前的瀝青混合料試驗檢測中有廣泛使用，效果顯著，實施檢測時，應重點關注以下方面：

圖4 馬歇爾試驗

第一，進行試驗樣品的制備。試驗人員應根據已確定的配合比參數進行試驗樣品的制備，并確保油石比與施工要求一致。

第二，準備不少于5 組的試驗樣品，同時確保試驗環境溫度及其他指標符合既定要求。采用馬歇爾試驗專用檢測儀器對樣品進行檢測，根據所獲得的結果精確計算礦料的飽和率和空隙率等參數，以供后續施工參考[4]。

第三，將檢測獲得的瀝青用量和各項物理參數繪制成平面關系圖，有助于進一步分析最佳的瀝青用量。在圖表中，將穩定度和密度峰值狀態下的瀝青使用量分別表示為X 和Y，空隙率達到平均值的數值表示為Z，計算出X、Y 和Z 的平均值，分別記作A。此外，還需要精細記錄各項指標的中間數值，記作B。通過繪制平面關系圖，可以清晰地觀察到各個參數之間的關聯性和變化趨勢，便于更全面地了解瀝青材料的性質和特點。例如，可以通過分析X 和Y 之間的關系，確定在不同的穩定度和密度條件下瀝青用量的變化趨勢。同時，觀察Z 與X、Y 之間的關系，能夠更準地了解空隙率與瀝青用量等參數之間的關系[5]。

第四，以A 和B 為基礎數據，計算瀝青的最佳使用量非常關鍵，能夠據此確定混合料的性能和質量是否符合既定的技術要求。

首先，需要根據A 和B 的平均值確定瀝青的最佳使用量。這個值應該是一個平衡點，能夠保證混合料的穩定性和密度符合要求，以及空隙率在設計要求范圍內。計算瀝青的最佳使用量時，還需要進行VMA（體積空隙率）檢驗，以確定其是否滿足既定的設計標準。

其次，VMA 是一個非常重要的參數，能夠反映混合料中有效空隙的比例。如果VMA 不符合要求，可能會導致混合料的性能不達標，因此需要深入探究整個試驗過程。如果發現VMA 未達到設計標準，需要進行進一步的調整。可以通過調整粒徑級配的方式，改變混合料中骨料的分布情況，并重新進行試驗，直到所有指標都達到要求[6]。

最后，在整個過程中，需要做好各項數據記錄，包括瀝青的使用量、VMA 的數值、級配粒徑的變化情況等，通過系統地分析這些數據，可以更好地了解混合料的特性，并確定最佳的瀝青用量和混合料配合比。

3.3 加熱溫度與拌和時間試驗檢測

在瀝青混合料拌和過程中，需要合理控制瀝青的加熱溫度。現場操作人員應該加強對試驗過程和各項數據的全面分析，確保加熱溫度在合理范圍內。如果檢測溫度未能達到既定要求，或者混合料出現整體顏色不均勻的情況，需要及時調整加熱溫度，并重新進行試驗，以確保加熱溫度滿足規定標準[7]。

在最佳拌和時間下，瀝青混合料通常表現為整體顏色均勻、統一，且瀝青材料能夠均勻地包覆骨料。在混合料拌和工程中，通常以s 為基本時間單位。完成每份瀝青混合料的拌和后，相關工作人員應對材料的基本屬性進行檢測，檢驗其各項指標是否符合既定的設計標準，若指標不符合標準或出現花白料、離析等問題，應重新進行拌和，并適當調整拌和時間，直到混合料的各項指標滿足施工要求，并據此確定最佳拌和時間[8-10]。

4 結語

瀝青混合料的試驗檢測技術在公路工程中有重要作用，通過對瀝青混合料進行全面、準確的試驗檢測，可以評估其性能指標和適用性，為工程設計、施工和質量控制提供依據。然而，隨著交通運輸的快速發展和公路工程的日益復雜化，瀝青混合料試驗檢測技術也面臨著挑戰。在實際應用中，需要不斷改進試驗方法和設備，提高檢測效率和精確度，同時加強標準化和規范化建設，以進一步提升試驗檢測結果的可靠性。