浅谈路面工程中沥青的检测与质量控制

2019-11-28张福祥

商品与质量 2019年47期

张福祥

江苏科邦检测有限公司江苏泰州 225313

1 沥青及改性沥青使用现状

沥青是保证路面质量的重要原材料，其品质直接影响沥青路面的耐久性，而聚合物改性沥青则是在沥青中加入某些高分子聚合物（如SBS、EVA、PE、SBR等），通过剪切、搅拌等方法使聚合物均匀地分散于沥青中形成沥青一聚合物共混材料，利用聚合物良好的物理化学性能来弥补沥青本身的缺陷，从而改善沥青材料的路用性能，提高沥青路面的服务水平和使用寿命[1]。传统的沥青质量控制技术是从沥青原材料检测入手，通过一定频率的检测试验，层层把关，可以解决一些沥青质量控制问题。但是随着沥青尤其是SBS改性沥青的高速发展，沥青质量控制技术会面临一些新问题新挑战，比如：基质沥青质量稳定性、改性沥青中SBS改性剂含量的监测、稳定剂用量的监测、改性沥青发育时间的控制，这些因素在生产过程中，均存在不同程度的波动性。再加上我国沥青市场还不成熟，规范化程度不高，更容易暴露一些行业问题。

1.1 在现阶段沥青质量控制中，有以下几个方面控制存在不足：

检测全面性的不足：目前沥青主要是以检测数据评价沥青质量，目前在现场控制沥青质量，主要检测沥青针入度、软化点和延度，尽管三大指标能一定程度反映沥青质量，但其不够全面，尤其是一些能有效体现沥青质量的指标检测频率较低，在实际检测过程中，需要增加对溶解度、闪点、含蜡量、动力粘度等指标的检测控制。

检测手段的不足：随着沥青厂家在沥青配方中的不断改进，厂家通过沥青调和、添加外掺剂的方式来达到沥青检测指标要求，导致现有检测手段有效性不断削弱。检测方法及检测设备的更新是保证检测数据准确的重要保证，另外通过实验室之间的比对试验及能力验证，及时发现检测过程中存在的技术问题，并加以改正[2]。

1.2 改性沥青中SBS改性剂含量的精准监测

SBS改性剂的含量是SBS改性沥青性能的关键参数，对改性沥青在道路应用过程中的路用性能起着决定性的影响。在通常的含量范围内，SBS改性沥青的路用性能随着SBS改性剂添加量的增加而提高。虽然使用单位对SBS改性沥青中改性剂的含量都有各自明确的要求，但是，供应商为了降低SBS改性沥青的生产成本，实现利益最大化，往往在生产过程中弄虚作假，添加非有效改性剂成分。目前对于SBS改性沥青性能的检测方法，主要是针对沥青改性前后物理性质的变化，对SBS改性沥青进行粘度指标的测定，也有采用软化点和针入度的测定方法来估算改性剂的掺量。但这些检测方法是从宏观上对SBS改性沥青进行物理性质的表征，无法提供材质本身化学组成的准确信息，更无法准确测定SBS改性沥青中有效改性剂SBS的含量，因而也就无法对SBS 改性沥青的质量进行有效管理和监控，客观上为弄虚作假提供了可乘之机。

2 沥青检测质量控制方法

2.1 沥青指纹识别技术

（1）技术原理。沥青指纹识别技术是一种采用傅里叶红外光谱技术原理实现的沥青来源快速匹配以及SBS改性沥青掺量快速化检测的技术。傅里叶红外光谱技术是当前用于有机物分子化合物结构鉴定和定量分析的最先进技术，其将光谱仪的红外光源照射在样品上，检测器会精确地测量样品吸收的光量。这种吸收可形成特有的光谱指纹，使用这种光谱指纹可以确定样品的分子结构和混合物中特定化合物的精确含量。因此在沥青来源快速匹配以及SBS改性沥青掺量快速化检测中通过对比分析现场沥青检测光谱与样本光谱可达到快速确定沥青来源稳定性以及改性沥青改性剂掺量的目的。

（2）检测方法。在沥青来源快速匹配以及SBS改性沥青掺量快速化检测中，首先运用傅里叶红外光谱技术对多年实验和现场实际运用的各种沥青、改性沥青进行光谱扫描，并建立庞大的样本数据库，即建立各类沥青的特有的光谱指纹。在后期检测中，采用沥青指纹识别仪对待检对象进行快速红外扫描，结合物联网技术实时将扫描结果与样本光谱指纹进行行后台对比分析，智能识别沥青的品牌、型号、批次和产地等身份信息，并通过指纹图谱的特征吸收峰进行分析，快速判断沥青来源及SBS、SBR等添加剂，掺假物质，老化程度[3]。

（3）检测技术特点。该技术通过光谱分析与物联网数据库相结合的方式从另外一个全新的角度去进行沥青的检测，该技术不但可以做到一分钟给出检测结果，同时结果准确有效。通过该技术可以进一步监控沥青的质量。

2.2 常规沥青检测改进

针对现有沥青常规检测的不足，以及应对部分沥青厂家只控制指标不控制质量的现状，有必要适当提高沥青检测指标要求，并将新型的检测手段引入到实体工程施工中，以提高沥青路面耐久性，产生更高的社会及经济效益。在施工过程中，结合我省及周边省份近期沥青最新研究现状，对指标要求适当进行调整，并可适当提高沥青全套检测的频率，其建议值如下：（1）针入度（25℃，100g，5s）（0.1mm）,技术要求60-80；（2）延度（5cm/min，15℃）（cm）,技术要求≥100；（3）延度（5cm/min，10℃）（cm）,技术要求≥20；（4）软化点（环球法）（℃）,技术要求≥46；（5）密度（15℃）（g/cm3）,技术要求≥1.01；（5）闪点（COC）（℃）,技术要求≥260；（6动力粘度（绝对黏度，60℃）（Pa.s）,技术要求≥180。