沥青混合料试验检测的质量控制
2018-05-14万洁雯
万洁雯
摘 要:近几年来,随着国内城市化进程的不断加快,我国对于公路工程等基础设施的建设越来越重视。采用沥青作为胶结材料的沥青路面是我国主要的路面形式之一。沥青路面呈现良好的综合性能,优越的减震吸声性能,行车舒适等众多优点。沥青混合料的质量将直接影響到公路施工的整体质量,因而做好沥青混合料的试验检测工作有着重要的意义。本文先对沥青混合料的分类进行介绍,再进一步根据工程实例探讨沥青混合料试验检测的质量控制。
关键词:沥青混合料;试验检测;质量控制
1 公路工程建设中沥青混合料的主要类别
公路工程建设中沥青混合料以其独特的材质不仅有良好的力学性能、耐久性和抗滑性,使得沥青路面晴天无尘,而且下雨天也不会变得泥泞,并且沥青混合料还有助于分期修筑路面以及再生利用。从不同的角度看,沥青混合材料有数种不同的分类方法:
(1)按矿质集料级配类型分为连续级配沥青混合料、间断级配沥青混合料和开级配沥青混合料。连续级配混合料中的矿料按照级配原则,通过一定的比例相互搭配组成。典型代表是粒径偏细一些的密级配沥青混凝土(AC)和粒径偏粗的沥青稳定碎石(ATB)等。间断级配混合料是矿料级配中缺若干粒级所形成的沥青混合料。典型代表是沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。开级配沥青混合料主要由粗集料组成,细集料及填料很少。典型代表是排水式沥青磨耗层混合料(OGFC)。(2)按沥青类型分为以石油沥青为结合料的沥青混合料和以焦油(大多为煤焦油)为结合料的沥青混合料。(3)按施工温度分为热拌热铺沥青混合料、常温沥青混合料和温拌沥青混合料。其中第一种热拌热铺沥青混合料又简称热拌沥青混合料,是由沥青与矿料经过热态拌和、热态铺筑而形成的混合料。第二种是在常温状态下,以乳化沥青或稀释沥青与矿料经过拌制、铺筑而形成的常温沥青混合料。第三种温拌沥青混合料一般要求拌合、碾压时的温度比热拌沥青混合料降低30℃上下。(4)按空隙率大小分为密实型沥青混合料(空隙率在3%~6%之间)、多孔透水沥青混合料(空隙率往往在18%以上)和沥青碎石混合料(空隙率介于6%~12%之间)。
2 工程实例介绍及相关质量保证制度
上海崇明陈海公路某标段白改黑工程主要采用以石油沥青作为结合料,矿料级配中的公称最大粒径为20mm的热拌热铺型,密级配沥青混凝土(AC-20C)。和矿料级配中的公称最大粒径为13mm,加入沥青玛蹄脂填充于矿料之间的间断级配沥青混合料(SMA-13)。下面以该工程为例,对其中沥青混合料试验检测的质量控制进行探讨。
2.1 针对该路段目前现有状况,白改黑工程内容包括
①对机动车道水泥砼路面进行共振碎石化后加铺沥青砼面层。②对机动车道沥青砼路面进行铣刨加罩。③对非机动车道沥青砼路面进行加罩。④对桥梁桥面加罩1.0cm沥青磨耗层(含防水粘结层结构),重做型钢伸缩缝装置,维修板梁间铰缝。
机动车道加铺沥青至上而下分别为4cm的SMA-13、7cm~12cm的AC-20C及0.8cm的沥青碎石纤维封层。机动车道沥青混凝土路面铣刨加罩二层沥青自上而下为4cm的SMA-13和6cm的AC-20C。非机动车道加罩具体结构自上而下为4cm的AC-13C和6cm的AC-20C。
该工程需要检测的项目有:矿质集料、钢筋混凝土用钢筋、沥青、沥青混合料、固结土、无机结合料稳定材料、道路现场等。其中沥青混合料检测试验有:马歇尔试验、车辙试验、沥青含量试验、矿料级配检验。
2.2 建立质量管理组织,健全责任制度
聘用专职质量负责人,检测人员均持证上岗。成立以该工程检测负责人为首的责任分工小组,由质量负责人经常督促检查,保证检测质量始终处于受控状态,推行试验检测全过程质量控制,努力提高试验检测质量控制水平。
为了保证检测数据的准确性,我们需健全责任制度,包括两点,其一是加大对检测过程的监控力度,在检测工作中全面落实工作标准,以提升沥青混合料检测质量控制的水平;其二是明确各方人员承担的责任,确保每项工作都可以落实到个人,让各个岗位的工作顺利运行。认真做送检材料的检测工作。强化试验室的日常管理,配备各类必要的仪器,做好试验,认真、规范填写试验台帐,人员分工明确,填写好各类检查试验表格,做到资料完整、齐全,实事求是,不弄虚作假。
2.3 材料的见证取样制度
(1)见证人员应是建设单位或监理单位人员,具有相应资质。(2)见证人员必须经培训考核合格,取得“见证人员证书”,并在建设行政主管部门委托的工程质量机构备案。(3)取样时,见证人员必须在现场见证施工人员进行现场取样,并在试样上做出标志、封存,共同签字。(4)见证人员必须和收样人员一起,将试件样品送达我公司检测。(5)见证人员应向我单位出示“见证人员证书”及见证人书面授权书,必须在检测单位委托单上签字。
2.4 实验室管理制度
(1)试验室是进行试验检测分析、保存试验仪器用具和出具试验资料的重要场所。应保持严肃安静.非本试验检测人员未经许可,不得入内。(2)试验室内应保持清洁、整齐,按指定位置安放试验器具。(3)正确使用仪器设备,经常维护,不用时要及时切断电源。(4)为保证试验结论准确,数据真实。试验人员必须按照标准规范排除各种干扰,做到实事求是。(5)试验原始记录应做到详细、整洁,并用钢笔填写及签名。(6)试验检测报告须经检测人、审核人和批准人签字,加盖公章后方可有效。(7)试验委托单、派工单、原始记录和检测报告一并归档保存。(8)仪器与设备应明确责任人,注意维护保养。(9)检测员在检测过程中,必须依据科学合理规范的试验流程进行检测,既要明确分工,又要相互配合,使检测数据准确及时。
在试验检测工作中,需制定完善的检测制度,并在过程中及时发现问题并纠正,提高检测与工程的质量。
3 沥青混合料试验检测的质量控制
陈海公路某标段白改黑工程机动车道SMA-13中掺入0.4%多功能改性剂和0.35%颗粒状木质纤维素,AC-20C中掺入0.4%抗車辙剂。生产配合比应以目标配合比设计的集料级配和沥青用量为基础。根据各热料仓的筛分结果进行设计。特别是应注意对集料尺寸规格化的控制,热料仓取样时拌和机生产应调整至正常工作状态使样品具有代表性。
取最佳沥青用量及其±0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验。最终确定生产用沥青用量,各热料仓碎石、砂和矿粉的供料比例。经过设计确定生产用标准配合比在施工工程中不得随意变更。若遇进场材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符合要求时,应及时进行试验、调整,使沥青混合料质量符合设计要求并相对稳定。
3.1 马歇尔试验
马歇尔稳定度试验和浸水马歇尔稳定度试验,用于检测沥青路面施工质量和沥青路面抵御水损害时的能力。质量控制点:①必须有技术并具备一定经验的检测员制件,每个试件击实完成后要用游标卡尺测出试件高度,以此为依据调整试件击实所需的数量,不符合标准的试件应废弃,以缩小试验数据的差异。②从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的时间,不得超过30s,以保证试验结果的准确性。③当一组测定值中某个测定值与平均值之差大于标准差的k倍时,该测定值应予舍弃,并以其余测定值的平均值作为试验结果。当试件数目n为3、4、5、6个时,k值分别为1.15、1.46、1.67、1.82。
3.2 车辙试验
车辙试验用于测定沥青混合料的高温抗车辙能力,供沥青混合料配合比设计的高温稳定性检验使用。在温度相同条件下,评价混合料抗车辙性能的方式为:相对变形与蠕变率相结合的方式,如果相对变形差异大于蠕变率差异,则抗车辙性能就会较低,如果相对变形差异小于蠕变率差异,则抗车辙性能就会较高。质量控制点:①同一沥青混合料或同一路段的路面,至少平行试验3个试件,当3个试件动稳定度变异系数小于20%时,取其平均值作为试验结果。变异系数大于20%时应分析原因,并追加试验。②试验报告应注明试验温度、试验轮接地压强、试件密度及试件制作方法等。
3.3 沥青含量试验
沥青混合料沥青含量试验主要有离心分离法和燃烧炉法。该项目采用离心分离法。质量控制点①若沥青混合料的稳定度与孔隙率都比较低,则要最大限度地降低沥青的使用量,但前提是必须保证沥青膜厚度达标。②若沥青混合料的稳定度能够达到要求,但孔隙率比较低,此时所采取的调整办法为:最大限度降低沥青的使用量或适当处理主骨料,以此改善混合料的孔隙率。
3.4 矿料级配检验
为了保证沥青路面的施工质量,沥青路面施工过程中的沥青混合料的矿料级配需满足设计需要。质量控制点①按试验步骤严格筛分,分别计算矿料的分计筛余百分率、累计筛余百分率和通过百分率等内容。②同一混合料至少取两个试样平行筛分试验两次,绘制矿料组成级配曲线,评定该试样的颗粒组成。
陈海公路某标段白改黑工程的矿料级配中发生断档,未满足设计要求。因而造成孔隙率较低。明确发生问题的原因后,施工方针对性地采取措施,重新调整矿料级配,并再次送样检测,最终保证了沥青混合料的各项技术指标达到标准。
4 结束语
综上所述,沥青混合料试验检测技术为公路工程质量提供重要保障,公路工程沥青路面的质量、使用性能与其有直接的关系,公路工程沥青路面的施工质量要想得到保证,就必须认真对待沥青混合料试验检测工作,科学合理的制定试验方案,有效确定检测参数,使试验检测数据更具准确性,以此延长公路使用期,提高公路管理养护工作的效率。
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