公路沥青材料检测技术及质量控制的探讨

吴武胜

摘 要：随着我国公路事业的发展，对用于公路建设的原材料质量提出了更高的要求，尤其是广泛应用沥青材料，沥青材料的好坏直接关系到公路的使用性和美观性。文章主要对公路沥青材料的检测技术及质量控制进行了分析与探讨，以期帮助公路各参建单位鉴别沥青材料质量，提高公路施工质量。

关键词：公路；沥青检测；质量控制

在新时期，随着交通基础工程的快速发展，公路沥青材料也在不断发展，新材料、新工艺层出不穷，相应的检测方法也不断出现，但由于公路建设具有其特殊性，许多项目位于偏远郊区，交通不便，参建各方在现场设置的工地试验室仪器配置较为简单，往往只能对沥青的常规指标进行检测，本文通过对这些指标检测工作中需注意的问题及沥青材料质量控制进行分析与探讨，以期帮助公路各参建单位鉴别沥青材料质量，提高公路施工质量。

1 沥青常规指标检测需注意问题

1.1 针入度。针入度的检测是指标准针在规定的温度下5s内贯入试样中的深度。这里所使用的针和针连杆组件加上砝码总质量为100g。这一指标是属于分级指标，其反映的是沥青粘稠度的高低，而通过测定3个或以上温度条件下的针入度计算得出的针入度指数PI，用于评介沥青的温度敏感性。对针入度的检测较为简单，仪器和操作步骤都比较简便，因而其重复性和再现性检测要求通常容易达到，检测的信效度较高。在实际工作中，标准针的使用容易碰撞针尖，致使形状发生变化，对结果产生较大影响，因此试验室应配备多根标准针，对于针尖发生碰撞的针应重新检验合格后方可使用。

1.2 延度。沥青的延度检测是需要事先将沥青做成8字型备用，然后测定其在规定温度下拉伸直至断裂的长度。延度反应的是沥青的低温抗裂性，延度越高，说明沥青的塑性越好，在低温下抗裂性越高，也间接反映出沥青低温性能的优劣。规范里规定以15℃延度值作为判定指标，10℃延度值作为选择性指标。但在原料选择的时候，由于在15℃情况下检测出的延度可能会超过相关仪器测量范围（结果记作>100cm），对沥青低温性能的检测不够精准，而在10℃情况下检测出来的延度则会比较精准，因为沥青在10℃的环境中，其延度会大大下降，而这时对其进行检测则更能直观地反映出沥青质量的优劣。

1.3 软化点。即物质达到软化状态的温度值，主要是指无定形聚合物在加热过程中开始变软的温度值。而沥青的软化点则是指沥青在一定条件下达到某一要求黏度时的温度，因而软化点反映的是沥青高温性能的好坏。对于软化点的检测规范规定当软化点低于80℃时应采用水槽法，高于80℃时应采用油浴法，这里需要注意一个问题，因为水与甘油的导热系数不同，介质密度不同对沥青下降时产生的阻力也不同，一般来说油浴法测定的软化点要比水槽法高出几度，即判定两个软化点在80℃附近的样品优劣时，需要采用同一种方法才具可比性。

1.4 动力粘度。动力粘度显示的是液体粘性的内部摩擦系数（以Pa·s表示），一般来说液体粘度会随着温度的升高而降低，因而对沥青在较高温度时的动力粘度进行检测，能够反映出沥青材料在高温条件下稳定性的好坏。在常规沥青质量检测中，一般是对60℃情况下沥青的动力粘度进行检测，若动力粘度高，就说明沥青的高温稳定性较好，反之，就说明其在高温下的稳定性较差。该指标采用真空减压毛细管法测定，真空减压毛细管的形式有多种，考虑到冲洗比较方便，推荐使用美国沥青学会式（AI式）毛细管，另外需要注意的是低标号沥青及高黏改性沥青等具有非牛顿流动特性，所以60℃动力黏度不同检测方法之间没有互换性。

1.5 TFOT或RTFOT。沥青薄膜加热（TFOT）或沥青旋转薄膜加热（RTFOT）是通过不同的方法加热沥青后，通过测定其质量损失，并根据需要测定残留物的针入度、延度等指标的变化，用于评价沥青的耐老化性能。TFOT法由于在加热过程中，沥青试样处于静止状态，沥青容易发生离析，影响老化的均匀性，而采用（RTFOT）法沥青膜只有5～10微米，更加接近沥青混合料的实际情况，并且可以缩短试验时间。但对于黏度较高的改性沥青在旋转过程中容易堆积在瓶口，可能会有沥青流出的现象发生。所于采用何种方法还应根据实际情况确定。

2 沥青材料质量控制

沥青材料的质量控制主要包括以下几点：首先是取样地点和时间的选择。对沥青样品的取样一般都应在材料生产厂或运输车上取样，这样能够保证沥青材料检测结果的时效性，对供应商生产的沥青材料进行及时的监控，以降低沥青材料出厂的不合格率，从源头上对沥青材料质量进行监测。

其次是选择检测指标，对沥青质量检测的具体指标应根据设计文件、相关规范结合当地的供应方式和生产工艺来确定，这里主要是对基本思路进行分析。正常来说，沥青样本从取样到完成全套检测指标的检测试验，再到最后检测报告的生成至少需要60h，这样无疑延长了沥青检测的时间，降低了时效性。因而在实际工作中，检测部门可以根据相关具体要求，对于普通沥青产品的针入度、软化点、延度、闪点等几个较快指标进行检测即可，这样能够大大缩短沥青的检测时间，提高时效性。而对于全套检测在首批进场以后，可以将几个生产日作为一个周期，每一个周期做一次全套检测的形式来进行，以保证日常常规检测结果的正确性。同时，检测部门还应定期对现场热存贮的沥青材料进行检测，以对沥青出厂后的稳定性进行控制。

另外，由于现在改性沥青应用十分广泛，改性沥青在生产过程中，厂家会在基质沥青的基础上有针对性的加入改性剂或更改生产工艺，这就使得普通沥青性能指标不能很好地评价改性沥青。如SBR改性沥青低温延度比基质沥青大得多，但用它们拌制的混合料铺设的路面，几年后的裂缝相差无几。因此公路沥青路面施工技术规范规定改性沥青增加了弹性恢复、粘韧性、韧性、贮存稳定性等几个检测指标，而美国战略公路研究计划（SHRP）则提出简支梁弯曲、动态剪切、直接拉伸、压力老化等几个评价指标，如前所述目前现场设置的工地试验室多不具备检测以上指标的能力，而传统的三大指标又不能很好地鉴别改性沥青的优劣，因此相关单位在增加投入提高检测能力的同时，应对日常检测情况的变化结合沥青厂家与送检报告的变化，尽量寻找一些规律，帮助鉴别改性沥青质量，以保证改性沥青检测结果的有效性和可信度。

3 结语

本文主要对公路建设中的沥青材料检测及质量控制进行了分析与探讨，其中所涉及到的检测方法和技术只能为沥青检测提供参考和框架，具体的检测技术还需要各地交通和公路建设管理部门的研究人员针对自己公路工程的具体情况和设计要求来慎重选择沥青材料。同时，在进行沥青材料的检测时要注意将检测的常规指标和全套指标结合起来进行检测，以提高检测效率又能确保工程质量。

参考文献

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