公路工程沥青试验检测的质量控制探析
2018-10-21李赋
李赋
摘 要:随着社会经济的快速发展,公路工程的发展趋势一直稳步上升,在人民的日常生活中占据着重要作用。沥青施工技术为公路工程的一项典型结构类型,其制作质量直接对整个公路工程的建设质量产生影响,因此有必要对沥青进行试验检测,保证其质量符合施工标准与要求。本文对公路工程沥青试验检测的质量控制措施进行了分析,希望为相关工作提供参考。
关键词:公路工程;沥青;质量控制
中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)30-0202-02
交通建设在我国的经济社会建设中占据着重要的作用,其建设质量需要交通建设方面的技术技能作为支撑,其中包括了公路沥青路面的施工技术。目前,沥青及沥青混合料试验检测是施工单位必不可少的工作,通过试验手段对沥青质量进行检测,确保其符合相关的标准要求,为提高沥青质量、保证沥青路面质量提供重要保障。
1 针入度
沥青针入度可以反映其稠度、软硬程度以及抵抗剪切破坏的能力,在特定条件下可以作为反映沥青相对粘度的指标。但是沥青针入度试验检测结果会受到很多因素的影响,主要包含以下几点:①针入度检测仪结构比较灵活、操作非常简单,在没有显著摩擦的情况下,连杆会垂直运动,荷重与相关标准相符合的。②标准针主要是由硬化并回火的不锈钢制成,洛氏硬度处于54~60范围内。确保标准针尺寸满足相关标准的要求,针尖锐利并且没有毛刺。③溶化试样过程中应当避免过热,加热温度不能超出试样估计软化点100℃以上,试样受热时间不能超出30min。④通过金属筛(0.35mm)将杂志去掉,倒入盛样品的试样不能掺入气泡,如果掺入了气泡应当尽可能的将其排除掉,不然的话会对测试结果精确度产生影响。⑤试样一定要在规定温度下进行冷却与测定,每个试样皿测试时间不可以过长,防止温度产生波动。如果试验温度、试样冷却温度超出规定的温度,所测的针入度值会偏大,反之则会偏小。⑥贯入的时候,标准针的针尖应当和试样表面恰好接触。若标准针针尖还没有与试样表面接触,也就是试样表面、针尖两者之间存在一定距离,测得的结果会偏大;如果针尖已经进入试样,测得的结果会偏小。所以,除了确保注入盛样皿沥青的量是充足的之外,必要的情况下可以通过放在合适位置的光源进行观察。⑦对一个试样,需要重复进行3次测定,每个测定点之间、测定点和盛样皿边缘之间的距离不能小于10mm。如果沥青试样的针入度比较大,在测定完之后需要把针留在试样中,在测定完3次之后才可以将针取出。如果沥青试样的针入度比较小,每个测定点用1根针,或者把将取下之后用溶剂擦净、软布擦干再用使。
2 延 度
沥青延度指的是将沥青做成8字形标准试件,在规定的温度(5℃、10℃、15℃、25℃)下,以5cm/min±0.25cm/min的速度拉伸至断裂时的长度。延度可以反映沥青的塑性,延度越大,表示沥青的塑性就越好。在测试沥青延度过程中,会受到很多因素的影响,一旦操作失误就会造成错误判断,得出错误的结论,进而对沥青质量产生错误的判断。影响沥青延度测定的主要因素主要包含以下几个方面:
2.1 延度试样与模具未齐平
在测试沥青延度的过程中,如果刮刀温度过高,在刮平试样过程中,试样会发出“嗤嗤”的响声,伴随着“冒烟”情况,在温度降低之后,试样表面会向下凹。如果刮刀温度过高,试样可能会发生局部脱模问题。如果刮刀温度过低,可能会发生试样刮不动的现象,此种情况下,试样可能会产生凹凸不平问题。在大部分情况下,若刮完后试样凸于模具表面,测得的结果会偏大,若试样凹于模具表面,那么测得的结果会偏小。
2.2 试样刮平后水浴恒温时间过长
在日常的延度测试中,经常会同时试验多个试样,这样有可能在拉伸一个试样时,另一个试样刮平后在水浴恒温的时间会超过规定时间。同一试样在室温放置1.5h,刮平后放入恒温水浴冷却不同的时间。测试结果表明:试样刮平后在水浴中恒温不同的时间,延度测试结果还是有差异的。试样刮平后在水浴中恒温时间越长,延度越低。
2.3 水浴温度对结果的影响
在保持其他操作条件不变的情况下,水浴温度对试验结果有一定影响。温度低、延度小,温度高、延度大。低温时温度的变化比高温时对结果的影响要大。
2.4 试样反复加热多次
沥青是一种具有大分子量的沥青物質,其被许多具有相对高极性的溶质包围。只有当沥青的各种组分的相对含量和性质相匹配时,沥青的胶体系统才能处于稳定状态。热能可以加速沥青分子的运动,除了引起沥青的蒸发外,还可以促进沥青的化学反应加速,最终导致沥青技术性能的下降。
3 软化点
沥青软化点指的是受热后,沥青从固态转化为液态,或达到规定条件粘度时的温度,可以反映沥青材料温度稳定性,一般情况下沥青软化点越高,表示温度稳定性越好。但是因为沥青检查方式、检测环境不同,会影响沥青软化点检测结果。
搅拌会对支撑板产生不同的影响,并且可以提高下支撑的影响,进而使得不同仪器分析数据产生较大的误差。搅拌时,随着搅拌速率的增加,介质形成水流涡旋,检测设备中椭圆形下支撑板面积会增加,进而会使得上下部分水流产生隔离,这样沿壁水流会向下流动,此外加上中间部分水流的公里,会阻碍钢球下落,提升沥青软化点,通常会提高0.3℃左右。长方形下支撑板面积比较小,不能阻止涡旋的形成,和椭圆作用力正好相反,就会使得水流带动钢球向下落,所以与不搅拌相比,沥青软化点会减小0.3℃左右,降低幅度不大。
下支撑板形状不同时,会影响沥青软化点检测结果。因为沥青侧稳点处于支架之间,加热沥青的事后,椭圆形支撑板会阻碍热水流上升,水流会沿着容器壁的边缘上升,然后会下降接触试样加热,进而测温传感器会被加热。软化点的值偏高,与小长方形的相比,高出1.2℃左右。底板为长方形时,上升热流受到的阻力比较小,热水流会先接触到试样,然后接触测温点,所以测得的软化点比较小。
4 弯沉值检测
弯沉值检测主要有贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法和激光测定法三种。
贝克曼梁法要保障检测过程中支架首先达到平稳水平,测量点放置于两个轮胎的中间部位,避免出现放偏情况而导致读数不准;对测量用车应认真检查车况、刹车性能和轮胎充气压力达到要求。由于下雨会使得路基的表面含水量变大,对检测值产生影响,因此测量不应选择在雨后;大风天气会影响百分表的读数,测量应避免大风天。测量轮胎接地面积时,要在相对平整光滑的路面进行测量,使用千斤顶顶起汽车后轴,在轮胎下铺置轮胎的印痕物,同时使用路表温度计测定气温和路表温度。
落锤式弯沉仪利用计算机控制液压装置系统,通过实现一定质量的重锤在指定高度进行自由落体,对承载板产生冲击传导至路面,以此实现路面弯沉,进而进行测试。
激光测定法是将激光测定仪器固定到汽车的后轮隙内,汽车从测试点驶离时会通过路面回弹升起地面的硅光电池,此时段激光器会将激光发射出,在硅光电池上形成光电流,进而判断回弹变形的数值,计算机经过多次反复测定可得到统计结果。
5 抗滑性检测
抗滑性检测主要采用手工铺砂的方式[2],要保障相邻测试点检测距离不超过200m,在每个测试点3~5m的范围内进行三次平行检测。检测仪器可以选用摆式摩擦系数仪器,测试前先摆平仪器进行零度校准,核对滑动长度,之后进行5次摆值测定,注意五次测定值的最大最小差值不超过3倍摆值,测定值可对5次摆值平均取整得到,如果测得值不符合要求应重新测定。测定标准温度为20℃,在不同温度条件下应按要求修正。
6 结 语
沥青材料在公路工程施工中占据着重要的地位,其质量会对工程的整体质量产生影响。在实际的施工过程中,会因为压实、拌合物分离和泛油问题导致沥青质量出现问题,可以通过针入度、延度、软化点、弯沉值检测和抗滑性检测测定沥青公路的性能。在实际的施工过程中,要对材料选取、材料配比、拌和運输和拌合料的铺压进行严格控制,这样才能确保施工质量满足要求。
参考文献
[1]杜秀妮.浅析公路工程沥青路面施工技术与质量控制[J].工程建设与设计,2018(04):91~92.
[2]郭显超.公路沥青路面施工技术及其质量控制[J].城市建筑,2013(22):254~255.
[3]马海涛.沥青路面面层在路桥施工中技术分析[J].交通世界,2016(22):80~81.
收稿日期:2018-9-1
作者简介:李 赋(1972-),男,汉族,云南宜良人,机械工程师,中专,主要从事机械工程管理工作。