沥青混合料高温稳定性试验检测方法 及其影响因素分析

高 娟

（四川川交道桥试验检测有限责任公司， 四川 德阳 618300）

沥青混合料具有流动性，当温度发生变化的时候，其变形量与强度均会出现不同程度的变化，温度上升强度下降和变形量上升。当夏季高温来临的时候，沥青公路在受到重交通荷载的重复作用之下，沥青公路就会发生形变，这种现象的出现是公路沥青路面最为常见的问题。通过众多现象表明，在高温环境下沥青公路出现形变能够很好的将动稳定度反应出来。

1 检测沥青混合料高温稳定性的方法

高温情况下的沥青混合料稳定性检验方法比较多，在检验方法中最为常见的方法是三轴压缩试验以及马歇尔稳定度试验。这两种检测方法中，相对比较复杂的方法是三轴压缩试验，所以在检验方法中使用最为广泛的便是马歇尔稳定度检验，同时也逐渐成为国际社会上被普遍使用的方法。

1.1 检测沥青混合料高温稳定性的原理

在沥青混合料高温稳定性测试中，借助于使用沥青混合料车辙试验。这种试验方法在合适的荷载条件以及合适的温度条件之下，通过试件展开测量，对试验轮的重复运动所产生的车辙变形速率做出测试。表示稳定度的方法是每产生1mm变行的行走次数。

1.2 试件成型的分析

制作车辙试件的时候利用轮碾法，其厚度需要以厚度作为依据，尺寸是30cm×30cm×50cm，另外在获得所需尺寸试件的时候也可以通过切割路面获得。碾压轮是一种圆弧形碾压轮，这种碾压轮的与缸筒式压路机颇为相似，轮宽为30cm，其压实线的荷载需要控制为300N/cm，碾压的行程与试件的宽度一致，保持30cm，试件在经过完全碾压之后，其密度会出现变化，大约为马歇尔试验标准击实密度的100±1%。

1.3 沥青混合材料的车辙试验方法

将试模与试件连接在一起，完成连接之后将其放在恒温室之内，将温度控制在60℃±1℃范围内，保温的时间不能超过12 小时，但是也不能低于5 小时。在此之后，试模与试件放在试验台上，试验轮必须要放置在试件的中间位置，将其运动的方向保持与行车方向或者是试件碾压方向相同。启动试验机之后，让试验轮做重复运动，持续的时间为1 小时，用记录仪对时间温度以及变形曲线做好详细记录。DS={（t2-t1）×N/（d2-d1）}×C1×C2

在公式1.1 中，DS 所表示的含义是沥青混合料的动稳定度，单位表示为次/mm。字母N 所表示的含义为试验轮重复运动所需要的速度，一般情况下速度控制在42次/min。d2所表示的含义为时间t2变形量，t2=60min。d1所表示的含义为时间t1变形量，t1=45min。C1表示试验机类型的修正系数，曲柄连杆驱动加载轮重复运动的方式为1.0。C2表示试件的系数，实验室制备的试件宽度为30cm。

1.4 沥青混合料车辙试验需要注意的事项

1.4.1 称料环节注意事项

按照试验的相关规章制度而言，计算车辙试件混合料的方式是系数、马歇尔标准确击实密度、试件体积三者之间的乘积。系数在大多数情况下为1.03，但是也可以根据实际工程情况进行调整。一般的修建高速公路时，最常使用沥青为I型沥青，其密度多为表观密度或毛体积密度，表观密度通常要大约毛体积密度，由此可见即使是相同的混合料倘若按照表观密度进行计算所需要使用的材料用量多于毛体积密度。所以在混合料成型的时候，倘若利用试件表面高出试模或者是利用表观密度，称量物料的时候要将系数值降低到1.025.

1.4.2 碾压的次数注意事项

正式对车辙试件展开碾压之前，要首先完成试压工作，从而明确实际碾压的次数。在大多数情况之下，在相同方向只能预压两个往返，在将方向进行调换。完成12 个碾压往返之后才能够达到马歇尔密度的100±1%。在项目工程施工中，部分施工人员认为碾压的次数增加，将会保证最终的试验结果更好。但是这种想法是错误的。倘若碾压的次数过多，将会难以将集料碾碎，同时还与车辙试验的变形理论之间存在不符合，最终的试验结果出现问题。

1.4.3 碾压与拌和的温度

在拌和普通的沥青混合料的时候，需要将其温度控制在163℃，碾压过程中的温度也应该控制在130℃-140℃。改性之后的沥青混凝土需要将其拌和温度控制在180℃，碾压过程中的温度也应该控制在150℃-160℃。在碾压的过程中，一定要特别注意温度的设定，不能太高也不能太低，否则将会导致最终的试件不能与试验要求相符合，导致结果偏离实际。

2 影响沥青混合料高温稳定性的因素

沥青混合料的主要成为是沥青结合料以及结矿料共同组成，形成沥青混合料的高温稳定性的原理是各种矿料的原材料、配料、施工质量以及沥青用量等各种元素之间的相互粘聚与嵌挤，这些元素无不影响沥青混合料高温稳定性。

2.1 沥青混合料的材料

混合材料的主要成分有沥青、集料以及矿粉，混合材料的物理力学将会对沥青混合材料的高温稳定性产生最为直接的影响。集料主要包含有细集料与粗集料，但无论是哪种类型的集料，都会影响到沥青混合料的高温稳定性。一般情况下，使用碱性集料，更加有利于提高高温稳定性。在细集料中的机制砂成分，极大程度提升了混合料流动性，使得沥青混合料具有粗糙的表面和较好的棱角，加大了沥青混合料的内摩阻力以及嵌挤力。就沥青本身的性质而言，很大程度上影响混合料高温稳定性。当沥青的软化点越高、60℃粘度越高，高温抗车辙能力就越强。相比较于普通的沥青，改性沥青的软化点提升了30℃左右。由此可见，将沥青混合料进行性，能提升沥青与矿料之间的粘合力，增加沥青混合料的高温稳定性。

2.2 矿料级配

沥青混合料所表现出来的高温稳定性能，主要是指在温度变化的背景下，车辆对沥青混合料造成的影响。高温稳定性能受到矿料骨架的嵌挤作用影响较大，即矿料级配的空隙率值。当空隙率的值增加或者是减小的时候，都会导致沥青混合料的稳定程度下降，增加空隙率。沥青混合料所表现出来的水稳定性较差，稳定度下降受到沥青与矿料粘合度影响。

2.3 施工产生的影响

沥青路面铺设过程中，单位需要制定科学质量体系和质量控制体系，强化对于整个工程的质量控制能力。首先，便是严把质量关，保障使用的材料治疗达标。其次，严格控制各种指标，包括物料配比指标、马歇尔试验各指标、动稳定度指标等等。最后，对施工温度以及压实度做好控制。只要对施工质量做好严格控制，才可以将沥青公路的性能高效发挥出来，提升沥青公路高温稳定性。

3 结束语

沥青混合料高温稳定性影响公路质量，在对沥青混合料进行检测的时候，要按照相关标准展开实施，保障混合料满足使用需求。此外，合理控制影响因素，尽可能的避免不良因素对于工程质量的恶性影响。