对高速公路工程中沥青混合料的试验检测的探讨
2019-03-24李得森
李得森
【摘要】对于高速公路管理工作而言,系统化的工程试验检测流程是提升工程项目质量控制水平的关键,主要是对各个环节进行试验检测,将检测结果和施工标准进行对比分析,从而判定工程项目施工质量是否达标,针对不合格的问题进行及时纠偏,维护工程项目的综合质量水平。
【关键词】高速公路;工程;沥青混合料;试验检测
1、高速公路工程中沥青材料的质量检测内容
1.1耐久性要求
沥青路面的耐久性指的是沥青路面在气候、行车荷载作用下保持原有性能的能力。高速公路工程建设完成投入使用后,繁重的交通运输会增加作用在路面结构的荷载,车辆的自重和行进中产生的摩擦力都会给路面带来一定的损伤,为了减少路面质量病害的发生,降低后期的保养和维护成本,沥青材料应满足耐久性的需求,从而提高路面的耐久性和抗疲劳性。
1.2强度和承载力的要求
沥青材料是高速公路工程路面施工的主要材料之一,在施工过程中,沥青材料需满足强度和承载力的要求,从而提高高速公路的质量,保障高速公路的行车安全。如果沥青材料强度不足,常导致路面裂缝现象,在一定程度上影响了高速公路的使用寿命;如果沥青材料的承载力较差,会导致高速公路路面坍塌等严重问题,给行车安全造成巨大的威胁。
2、沥青混合料的试验检测研究
2.1孔隙率指标试验检测
现阶段,大多数高速公路工程通过马歇尔试验检测沥青混合料的孔隙率。该检测过程主要包括以下步骤:首先要制作马歇尔试件,为后续试验做准备;然后对试件进行双面击实75次,并獲取相关数据;最后,以此为数据基础进行计算和分析,最终判断沥青混合料的孔隙率指标是否达标。
2.2密度试验检测
沥青混合料密度试验检测主要包括以下几方面内容:准备工作,即在沥青试验路段的路面选择若干个检测点位,对点位进行钻芯取样,并将试样放置在不超过35℃的环境中,以确保芯样的完好性;选择适宜的静水天平,从而保证最终测量结果的可靠性;将芯样表面的浮粒去除,测定干燥情况下的芯样质量;将芯样挂上挂篮,并放在溢流水箱内,待其完全浸没后,对水位进行调整,一段时间(3~5min)后,可对水中质量进行称取;完成上述工作后,从水箱中取出芯样,并用干净的抹布擦除芯样表面的水分,之后对芯样的质量进行再次称量:在获得上述数据的基础上,结合密度计算公式,进行密度计算。
2.3水稳定性能试验检测
在试验检测中,通常要先制备试样,然后测定在水的作用下,沥青混合料试样的力学性质变化情况。沥青混合料的水稳定性试验的检测方法主要有3种,即浸水马歇尔试验、真空饱和马歇尔试验、冻融劈裂试验,具体如下。
2.3.1浸水马歇尔试验
浸水马歇尔试验主要包括以下过程:制定混合料试件,并将其放在恒温的水槽中,对其进行48h的保温处理;然后对沥青混合料的稳定度进行测定;之后,对试件的浸水残留稳定度进行计算和分析,从而判断沥青混合料的水稳定性是否达标。
2.3.2真空饱和马歇尔试验
真空饱和马歇尔试验主要包括以下步骤:将制定的沥青混合料试块放入真空干燥器中,并将进水胶管关闭,打开真空泵,使干燥器的真空度超过97.3kPa(730mmHg柱),且维持15min;在完成上述操作后,打开进水胶管,在负压的作用下,有冷水流进入并将试件浸没,并保持15min;完成15min的浸没后,恢复常压并取出试件,将其放入规定稳定度的恒温水槽中保温48h,之后再对其进行马歇尔试验,计算试件的真空饱和水残留稳定度。
2.3.3冻融劈裂试验
该试验方法为:将沥青混合料试件分为两组,一组放入25℃的水中浸泡,2h后,将其取出并进行劈裂强度测定;另一组在常温(25℃)下,将试块在真空(0.09MPa)下浸水15min,然后恢复常压,在冰箱(-18℃)内放置16h,60℃水浴中恒定24h,25℃水温中浸泡2h,最后将试件取出,并进行劈裂强度的测定。以测定的劈裂强度为基础,对沥青混合料的水稳定性进行评定。
2.4高温稳定性能试验检测
车辙试验是检测沥青混合料高温稳定性能常用的一种方法,进行车辙试验前,应做好一系列的准备工作,主要包括:利用筛分试验确定粗骨料的级配,并检测粗/细骨料的毛体积密度、表观密度,为后续检测混合料的最大理论密度打下基础;确定沥青混合料的最佳油石比;车辙试件成型后,对其进行切割,以便孔隙率的检测,并根据孔隙率与碾压次数之间的关系,对混合料孔隙率为7%时的实际碾压次数进行确定;确定成型车辙试件的碾压次数后,可进行车辙试验。一般在温度相同的条件下,采用蠕变率和相对变形相结合的方式,对沥青混合料的抗车辙性能进行评价。
2.5低温抗裂性能试验检测
低温抗裂性能试验是指温度在-10℃时,对试件进行低温弯曲试验,并以破坏应变为主要评价指标进行性能评价。而沥青混合料在进行低温弯曲试验时,可按照沥青混合料类型参照技术标准要求,结合气候情况,确定评价指标(破坏应变),之后进行低温性能试验,检测沥青混合料的低温性能。
3、高速公路沥青混合料质量控制措施
3.1严格控制沥青的使用量
要严格控制沥青的使用量,严格按照沥青路面的施工要求进行沥青混合料配合比设计,使其达到沥青路面的施工要求。还要考虑施工现场的具体情况,结合沥青自身的特点,合理使用沥青材料,保障沥青混合料的综合性能,提高沥青路面施工质量。
3.2控制沥青路面施工的温度
温度变化会影响沥青性能的变化,因此,要对施工过程中的温度加以控制。特别是在摊铺和碾压过程中,要选择适宜的温度,以减少施工质量问题的发生。通常情况下,施工单位会在沥青路面施工前对沥青混合料进行温度检测,以便后续施工中进行温度变化对比和分析。在沥青路面施工过程中,施工单位要随时检查沥青混合料的温度,防止温度变化导致一些质量问题的发生。
3.3加强对沥青路面施工质量的检测及评定
沥青路面施工完成后,施工单位要对沥青路面的施工质量进行检测,并进行评定。沥青路面的检测工作十分必要,其直接影响公路工程的后续使用,因此,要对沥青路面的质量进行严格检查。
结语:
沥青混合料是高速公路工程施工的一种重要材料,为了保障工程项目的整体质量,需加强沥青混合料的试验检测,如水稳定性、高温稳定性、密度等方面的检测,从而确保沥青混合料的各种性能达到施工要求,进而保障高速公路工程投入使用后的安全性。
参考文献:
[1]王志强.探讨在道路工程中如何做好材料试验检测工作[J].工程建设与设计,2018(22):233-234.