公路沥青混合料试验检测

郭 许 军

(阳城县交通运输局，山西 阳城 048100)

公路沥青混合料试验检测

郭 许 军

(阳城县交通运输局，山西 阳城 048100)

分析了公路沥青混合料试验检测的准备工作，包括在不同地点取样时应合理调整样品采集方法，获取样品后应合理保存及进行初步处理，同时结合实例，探讨了试验检测方法的应用情况，以保证沥青混合料在公路中发挥出应有的作用。

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0 引言

沥青路面的结构性能主要由混合料的性质决定，在铺筑沥青路面时采用的混合料属于复合型材料，组成部分包括填充料、细骨料、粗骨料及沥青等，在部分情况下需要加入木纤维素及聚合物等。混合料的配合比不同时，其力学性质也存在一定的差异[1]。在施工前对混合料进行试验检测是了解其力学性质是否能够满足公路施工要求的主要途径，本文分析了试验检测中应注意的相关事项，以供参考。

1 试验检测准备

为了获取合格的试验检测样本，在实际工作中应注意做好以下准备工作：

1)在不同地点取样时应合理调整样品的采集方法。如取样点为拌和场，则采用容量为5 kg～8 kg的容器直接在拌和机的卸料斗出料部位取样，每次放料时均需要取样，并按照放料顺序依次在试样容器当中放入样品；对于平板上的混合料，需要连续取样及将样品混合均匀。如需在运料车中取样，则应采用铁锹在车厢中的不同高度、不同方向取样，同时拌合均匀来自不同高度及方向的样品；在运料车中取样时应避免仅取同一辆车或满载车的车顶部位混合料作为试验检测样品。在公路工程的施工现场采集检测样品时，应确保在碾压前取样完毕，取样点为路面两侧1/2～1/3处摊铺的混合料，运料车每次卸料及摊铺后均需要取样，取样次数应为3次～4次。如公路路面已经碾压成型，应随机选取不同地点进行取样，取样点应不小于3个，在取样点中采用钻孔、泡取或切割等方法采集样品[2]。2)采集好样品后应合理保存及进行初步处理。取样后应注意在样品标签中标记好拌合型号、矿料种类、沥青品种、摊铺路段、取样人及取样日期等信息。如热拌热铺混合料样品被用于进行车辙试验等需要进行二次加热的试验，则在获取样品后需及时采用保温桶进行保温，以便在试验检测前获得成型试件。在存放热混合料时，可在土工编织袋中装入温度小于60 ℃的混合料，装入混合料后应及时将袋口扎紧，并做好防雨、防潮工作。如需要对混合料进行加热重塑时，注意仅能加热1次。

2 混合料的试验检测分析

2.1 常用试验检测技术

在对混合料进行检测时常用的试验技术包括马歇尔、粘附及车辙试验。1)马歇尔法主要被用于检测混合料配合比是否符合设计要求，是检测混合料时常用的一种试验方法，可用于检测降温性能、密度及稳定度等。例如，在利用马歇尔法测定混合料的稳定度时应遵循以下试验步骤：首先，应在保持恒温的水槽中浸泡试件，浸泡时间为45 min～60 min；随后在试验仪上放好试件，并向试件施加荷载，在荷载值为最大时将流值计取下，并记录流值计与百分表读数。记录好相关数据后可依据以下公式计算试件模数：T=MS/FL，其中，FL为流值，mm；MS为稳定度，kN；T为模数，kN/mm[3]。2)粘附试验。粘附试验通常被用于评价水稳定性情况，以了解混合料对于水损害，包括松散、掉粒及剥离等的抵抗能力。进行粘附试验时可以采用以下方法：先选取形状规则及粒径在9.5 mm～13.0 mm之间的集料，样品量为200 g～250 g，取样后对样品进行清洗，并将洗净的样品置于烘箱中，烘干样品时将烘箱温度调整为105 ℃[4]。烘干样品后将其置入烧杯中加热，并在加热后称取100 g颗粒，随后采用沥青膜将集料裹覆好。在25 ℃的环境下自然冷却样品，1 h后在水槽中浸泡试样，水槽保持恒温，温度为80 ℃，浸泡时间为30 min。取出水槽中的试件后捞出剥离的沥青，并将试样取出，以了解沥青膜的剥落程度。3)车辙试验主要用于评价混合料在高温环境下对于车辙形成过程的抵抗能力，在进行车辙试验时一般可以采用以下方法：先在试模中置入试件，待试件完全成型之后，应与试模共同放置12 h以上。放置时间达到要求后在试件台中置入试模及试件，并确保试验轮反复碾压试件中部，碾压时间为60 min[5]。碾压后计算变形量与动稳定度即可。

2.2 实例分析

本文以降温性能的评价为例，详细说明试验检测方法的应用情况：混合料组成：矿料由四种集料构成，分别为机制砂(占比25%)、直径为5 mm～10 mm的碎石(占比15%)、直径为10 mm～20 mm的碎石(占比32%)及直径为20 mm～30 mm的碎石(占比23%)，同时加入了油石及矿粉作为填充料，油石的添加比为4.0%，矿粉的添加量为4.5%。在拌和混合料的过程中采用了温拌法与热拌法，采用马歇尔法对两种拌和工艺下混合料实际降温性能进行评价，评价指标为击打处理后的空隙率情况。在进行试验时应用击实法，直接采用试验仪完成击实检测，通过击实试验后得出的检测结果见图1。

对图1进行分析后可以发现温拌与热拌后的混合料具有空隙率不一致的特点，在温度上升的情况下，混合料中的空隙率则是出现了减少趋势。如温度条件相同，则热拌后的混合料中存在较多空隙，空隙率占比较高。例如，在温度为130 ℃时，热拌空隙率达到了7.0%，而温拌仅为5.9%，热拌的空隙率显著高于温拌。因此可以认为在拌和混合料时应用温拌工艺可以明显减小空隙率及提高路面的压实度。另一方面，通过分析检测结果后可知当混合料温度小于170 ℃时，温拌工艺所产生的空隙率较小，但在温度大于170 ℃时，温拌工艺难以起到改善空隙率及和易性的作用。因此，可以根据试验检测结果对施工中混合料的拌和温度与拌和工艺进行适当调整。此外，还采用了燃烧法对混合料矿料级配性能进行检测。首先，在燃烧炉中放入混合料，使混合料在恒定温度中充分燃烧，以便烧掉可燃沥青，确保燃烧炉可以充分排出沥青烟气，使燃烧后仅留下无机矿物，从而达到油石分离的效果，随后根据燃烧前与燃烧后的质量差计算沥青含量，并利用无机矿物对矿料级配进行检测。经过试验检测后发现混合料符合设计级配标准。

3 结语

不同等级的公路对于沥青路面的性质要求存在一定的差别，为了确保沥青路面的抗老化性、抗滑性、耐久性、水稳性及抗裂性等性质与公路设计等级相符，则应严格控制混合料的质量。强化试验检测工作是控制混合料质量的关键，因此在管理沥青路面的施工质量时应重视根据公路工程的设计要求及通行要求等合理运用多样化的试验检测技术，包括稳定性、密度、车辙、冻融及粘附性等。此外，在应用试验检测技术对混合料的性能进行评价的过程中应重视严格控制取样质量。

[1] 张春晓,何 翔,李 磊,等.高黏弹沥青阻尼垫研制及其冲击隔离性能试验研究[J].振动与冲击,2015(14):194-199.

[2] 任立伟,夏柏如,唐文泉,等.伊朗稠油沥青稠化封堵技术研究与应用Ⅰ:原位氧化[J].科技导报,2013,31(23):31-35.

[3] 刘江华,张 洪.金属微填料旋流消泡器应用于正丁烷—脱油沥青泡沫的消泡试验[J].石油化工,2014,43(9):1044-1047.

[4] 张肖宁,容洪流,黄文柯,等.大型MA类钢桥面铺装高温性能加速加载试验研究[J].华南理工大学学报(自然科学版),2014,42(12):21-26.

[5] 史保华,操 兵,张亚璊,等.基于重落锤式弯沉仪法(HWD)的公路飞机跑道沥青道面承载能力测试分析[J].科学技术与工程,2015,15(20):134-140.

On trial test for asphalt mixtures on roads

Guo Xujun

(CommunicationsTransportationBureauinYangchengCounty,Yangcheng048100,China)

The paper analyzes the preparation for the trial test of the asphalt mixtures on roads, including the reasonable adjustment of sampling collection in the sampling process at different areas, reasonable storage after the sampling process, and the primary treatment, and explores the application of the trial methods by combining with some cases, so as to ensure the role of the asphalt mixture in roads.

trial, test, mixture, asphalt, road

2015-08-30

郭许军(1968- )，男，工程师

1009-6825(2015)31-0152-02

U214.75

A