高速公路工程中沥青混合料的试验检测

孙瑞谦

摘要：我国公路里程不断延长，施工技术也在不断提高，工程技术水平，特别是对材料的要求也越来越高。沥青混合料是公路工程建设中最常用的材料。施工过程中必须严格测试，以确定其技术性能是否满足规范和工程设计的要求。

关键词：高速公路工程;沥青混合料;试验检测

一、沥青混合料检测要点分析

1.科学选材，确保沥青混合料工程质量检验

配比与搅拌沥青混合料是沥青混凝土混合涂料施工环节的重要工序。在控制沥青混凝土混合料配比环节中需要根据阶段性施工要求，通过马歇尔试验确定沥青混凝土混合料的类型与配制比例，并对各项设计参数的有效性与稳定性予以检测，还要严格控制沥青混合料的搅拌加热时长与温度，并根据施工现场及周边场区的空气温湿度实行调整，避免出现搅拌施工参数不合理导致混合料出现离析、分层、花白等问题，及时采取误差补偿方式实施校准与调整。

2.标准试验

当高速公路路面高度较高时，沥青混合料的搅拌部分必须存放于实验室，并提交相应检测报告，检测数据信息采集的准确度对测试人员来说是至关重要的，集料分离对沥青混合料整体级配有着重要的影响，所以抽检样品要有代表性和示范性，才能保证试验检测的成效和真实。

3.科学验证

高速公路沥青混合料的成分必须经过充分论证和科学检验，以保证各项指标符合设计要求和使用标准，具体级配参数如表1所示。

二、高速公路沥青混合料常规试验检测要点分析

1.水稳定性的试验检测

根据通过试验确定的沥青最佳用量进行马歇尔试件的制备，然后开始浸水试验，也可进行真空饱水试验，以此确定残留稳定度能否达到要求。

若沥青最佳用量和初始值存在较大差异，则需要对沥青最佳用量和其中一个初始沥青最佳用量进行分别试验，确定各自的残留稳定度。按照现行规范提出的要求，Ⅰ型混合料残留稳定度应达到75%以上;而Ⅱ型混合料残留稳定度应达到70%以上。若不能达到以上要求，应重做配合比设计，也可通过掺加适量抗剥剂来改善混合料的水稳定性。

2.抗车辙能力的试验检测

根据试验确定的沥青最佳用量进行车辙试件的制备，然后采用相关试验规程提出的方法，在60℃的温度条件下用试验要求的沥青用量对稳定度进行检验。按照沥青最佳用量和两个沥青最佳用量初始值制备试件用于车辙试验，根据现行技术规范提出的要求，在上面层和中面层使用的沥青混合料，其在60℃温度条件下的动稳定度，高速公路应达到800次/mm以上。若试验结果不满足这一要求，需要对矿料级配或者是沥青用量予以适当调整，重做配合比设计。通过反复多次的调整以及对上述试验结果的综合，同时参考过去积累的相关经验，可确定最佳的沥青用量及矿料级配，为高速公路现场施工提供可靠参考依据。

3.物理指标的试验测定

采用击实法制备而成的试件是一个圆柱体，在静置12h的时间之后，采用水中重法对其表观密度予以检测，同时结合组成材料基本数据对其的各项物理指标进行计算，这些指标包括沥青的饱和度、矿料的间隙率以及沥青的体积百分率等。

试验开始前，应先准备好各类试验仪具，包括：浸水天平（也可使用电子秤），如果最大称量小于3kg，则其分度值应控制在0.1g以内;如果最大称量大于3kg，则其分度值应控制在0.5g以内;如果最大称量超过10kg，则其分度值应控制在5%以内，另外还要准备好水中重测定所需拴钩;准备好网篮;溢流水箱，水以洁净水为宜，采用水位溢流装置，确保试件及网篮在进入水中后其水位可以保持恒定;准备能使试件处于悬吊状态的装置，即能在天平下方对网篮和试件进行悬吊的装置，吊线以不会吸收水分的尼龙绳为宜，同时应有足够的长度，以免悬吊位置不符合要求，对试验的正常进行造成影响。当试件是采用轮碾成型机制备成型的时，可以使用铁丝对其进行悬挂;最后准备好秒表与电扇或烘箱（电扇用于试件冷却，烘箱用于试件烘干）。试验方法为：

（1）选择能满足试验要求的浸水天平，也可使用电子秤，其最大称量应达到试件重量两倍以上，但要注意不能超过试件自身重量的五倍，否则称量结果将不准确，对最终的结果分析造成不必要的影响;

（2）按照要求将试件制备好以后，将其表面附着的浮粒清除干净，然后称取其在空气当中的重量，称取结果准确度以所用天平称量为依据确定，一般为5g;

（3）安装网篮并将其浸入流水箱当中，对水位予以适当调节，并将天平调平。将试件放入网篮当中，此时需注意不能使水发生晃动，浸水后静置1min的时间，对水中试件的质量进行称取。应注意，如果天平的具体读数连续变化，且无法在短时间内达到稳定的状态，则表明试件的吸水情况比较严重，无法采用这一方法进行测定，应采用其他方法来测定，如蜡封法等。

完成试验过程后，需要对各项物理常数进行计算，这些物理常数包括：表观密度、理论密度、空隙率、沥青体积百分率、矿料间隙率、沥青饱和度。当高速公路工程使用的是Ⅰ型沥青混合料时，其试件要采用水中重法进行测定;对于表面颗粒相对较粗，但足够密实的混合料，以及集料使用的是具有较强吸水性集料的混合料，都可使用表干法进行测定。而吸水率在2%以上的混合料以及采用碎石材料的混合料，都不可使用表干法，而要用蜡封法进行测定。

4.加热温度和拌和时间的试验

通过反复调整使冷料仓的实际供料比达到正常的平衡状态后，方可开始混合料拌和。以拌和完成后混合料外观与温度等为依据，确定集料及沥青实际加热温度和混合料适宜拌和时间。

（1）初步确定加热温度：以沥青的品种和标号为依据，结合相关规范提出的加热温度，取其中值，将其作为初始的加热温度。应注意，集料的加热温度需要比沥青高出10～20℃。

（2）初步确定拌和时间：根据以往的工程经验，确定初始的混合料拌和时间。通常情况下，每锅混合料的拌和时间在30～50s范围内，在试验性拌和过程中可取50s。

（3）混合料拌和：根据以上初步确定的加热温度及拌和时间进行混合料的拌和。

（4）集料与沥青实际加热温度确定：于拌和机出料口处进行接料测温，若这一实测温度值处在规范允许的范围之内，而且混合料的色泽保持均一，则说明之前确定的加热温度是可行的。而若温度没有处在规范允许的范围，或目测混合料的颜色、匀质程度都不合格，则要对原材料实际加热温度进行适当调整，直到切实满足要求。

（5）拌和时间的确定：对于混合料的最佳拌和时间，实际上是指使完成拌和的混合料颜色达到均匀，所有集料都被沥青完全裹覆所需要的最短拌和时间，单位为s。在每锅混合料出料之后，都要对其进行目测，当通过目测发现离析或花白料时，应当重新进料，并对拌和的时间予以适当延长。以此重复若干次，直到拌和完成的混合料达到要求。

结束语：

沥青混合料的性能和质量作为保证道路运输质量的关键，必须通过检测技术优化和控制。为了达到预期的使用效果，应对沥青混合料进行设计实验和检测分析，从而使所配方的沥青混合料达到高速公路需要的标准和要求。

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