高速公路常用沥青标准化质量控制综述

欧阳奕波 梁叶云

摘要 造成高速公路沥青路面各种病害有多种原因，其中沥青作为路面的原材料之一，其质量问题是导致沥青路面出现病害的主要原因。 文章论述了基质沥青及聚合物改性沥青质量控制的全过程及标准化要求，从基质沥青及聚合物改性沥青的检测方法、技术要求、贮存、运输、验收等多种角度分别阐述基质沥青及SBS改性沥青质量控制要点。

关键词 沥青;原材料;质量控制要点;检测设备

中图分类号 U416.217 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）05-0082-04

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高速公路的建设质量，取决于精心的设计、施工和管理，同选用材料关系极大，是施工控制的重中之重。对于路面工程，设备的先进、工艺的科学虽然是保证路面质量的主要条件，如果没有高质量的原材料作为前提保证，质量控制就是一句空话。在路面工程中沥青混合料的沥青结合料（以下简称“沥青”）质量是直接影响沥青路面的性能最重要的因素之一，必须要加强质量控制。为确保高速公路工程建设质量目标的实现，介绍沥青质量标准化控制过程，用于规范沥青的存储、运输等各环节检验方法与技术要求。该文中提及的沥青包括基质沥青、聚合物改性沥青等各项技术指标应该满足现行技术标准及招标文件有关规定。

高速公路沥青路面下面层所用沥青一般为道路石油沥青，简称基质沥青。中上面层所用沥青一般为SBS改性沥青，其中以SBS（I-C）、SBS（I-D）应用最为广泛。在以上沥青质量控制中，试验检测是对其质量控制的重要手段。基质沥青和SBS改性沥青的检测分为常规检测和快速检测，常规检测为《公路沥青路面施工技术规范》规定的检测参数，快速检测为红外光谱法检测基质沥青品质和改性沥青SBS掺量。该文从沥青的技术要求、贮存、运输、验收等角度分别阐述基质沥青及SBS改性沥青质量控制要点[1-2]。

1 基质沥青质量控制要点

1.1 推荐的技术要求

基质沥青质量控制技术要求见表1。

基质沥青中蜡含量过高会降低石油沥青的粘结性和塑性，造成基质沥青的温度稳定性差。在高温时会使沥青容易发软，导致沥青路面高温稳定性降低，出现车辙。在低温时会使沥青变得脆硬，导致路面低温抗裂性降低，出现裂痕。蜡会使沥青与石料的粘附性降低，在有水的条件下，会使路面石子产生剥落现象，造成路面破坏，更严重的是含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全。蜡含量对沥青三大指标均有影响，含蜡量高的沥青与含蜡量低的同标号沥青相比，软化点升高、延度降低、针入度提高、沥青混合料抗水损害能力变差，与集料粘附性变差、容易剥落、高温容易产生车辙。因此需要严格控制基质沥青中的蜡含量[1-2]。

1.2 基质沥青贮存、运输、验收要求

基质沥青的储存罐应预先清理，不同品牌、不同标号的基质沥青不得混放;同一品牌标号、不同批次的基质沥青检验后方能贮存在储存罐中。

基质沥青进场输入沥青混合料拌和厂自备储罐后，储罐中的贮存温度不宜低于130℃，并不得高于170℃。沥青应避免长时间存放，存放时间超过15天的沥青在使用前应抽样检验，不符合要求者不得使用。对于桶装基质沥青必须设置足够面积的专用存储场地，场地应采用15 m厚砂砾垫层+15 cm厚水泥稳定碎石进行硬化，严禁将桶装基质沥青直接堆放在未经硬化的地面上。桶装基质沥青堆码层数不超过3层，装卸时必须按规程进行操作。桶装基质沥青的脱桶应采用专用设备对桶装基质沥青进行脱桶。脱桶后基质沥青应及时导入沥青罐储存，沥青罐总储存能力不少于500 t，沥青罐导热系统必须单独设置，可选择性开启或关闭。

沥青供应商应根据储存地距沥青拌合厂的距离确定运输方案，测定合理的车辆在途时间，运输车辆的状况、数量应满足工程需要，并将沥青运输专用车辆牌号、司机姓名等信息报监理工程师备案。同时应加强对运输过程的控制管理，超过规定在途时间且无正当理由予以解释的沥青施工单位应禁止入库。运输车装毕沥青后用专用封条进行封闭。监理单位在沥青运输车辆到达现场后，应派专人对随车运送单、封条、运输车号、到货时间、司机等各种情况进行检查，确认并作相应记录。工地试验室必须取样检测沥青的针入度、软化点、延度、60℃动力黏度及红外光谱法检测沥青品质。

以上四个参数检测频次如下，见表2：

沥青检测合格后再按日常程序检测其他指标。检测不合格的沥青应做退回处理，不得使用。所有抽检沥青取样后，均应留出一份2 kg样品存档，留样沥青应注明：取样时间、地点、参加人员、沥青品牌及标号。

沥青供应商应按如下运送单的格式完善各种签认手续，施工单位每月汇总报监理工程师相应原件。运输单应根据项目实际情况确定，但主要内容需包括但不限于以下要求，见表3：

基质沥青在贮存、使用及存放过程中应有良好的防水措施，避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青中。

2 SBS改性沥青质量控制要点

2.1 推荐的技术要求

SBS改性沥青质量控制技术要求见表4。

2.2 SBS改性沥青的储存、运输、验收要求

SBS改性沥青的储存要求。改性沥青的储存温度应保持在160～170 ℃。改性沥青储存时间一般不超过48 h。当天的施工任务完成后，应尽量用完罐中的沥青，或者给沥青罐加满沥青，或把剩余的少量沥青抽到其他储存罐内。拌和场应有足够数量的改性沥青罐，储存能力需满足实际需要，且能保温储存和加热;改性沥青储存罐应配备搅拌装置，一般为每2 h搅拌一次，每次搅拌30 min以上。

SBS改性沥青的运输、验收与基质沥青要求一致。

2.3 SBS改性沥青現场生产加工要求

（1）SBS改性剂等原材料的质量控制。SBS改性剂供货商必须为国内外主流SBS改性剂生产厂商，基质沥青采用A级基质沥青，与改性剂应有良好的配伍性，技术指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）对基质沥青技术指标的要求。施工单位在基质沥青、改性剂、稳定剂、相溶剂进场时，应及时通知中心试验室和监理单位进行检查确认，同时施工单位和驻地办应同时对改性剂、稳定剂、相溶剂的品牌、数量等建立进场和消耗台账。

（2）改性沥青生产设备的控制。改性沥青生产设备的生产效率应与路面施工进度相匹配，同时应具有良好的稳定性。设备的温度控制、称量精度、研磨或剪切效果应在使用前进行系统地标定和检验，定期检测设备的运转情况，并在改性沥青生产设备上安装“改性沥青生产过程动态质量监控系统”。

（3）掺量的确定。用于生产改性沥青的SBS改性剂使用前必须进行配伍性试验，并在室内做不同改性剂掺量下改性沥青样品的各项技术性能指标曲线。在大量生产前，SBS改性剂厂商必须向路面咨询单位提供改性剂添加量为3%、3.5%、4%、4.5%、5%的改性沥青样本，以备以后检测改性剂剂量用。

（4）改性沥青的加工。改性剂的添加可采用螺旋、料斗或气力输送机送料，禁止采用风送添加。改性设备的计量部件必须标定。改性沥青可采用瞬时加热系统，但必须以试验指标进行控制，确保沥青不被老化。改性设备使用胶体磨或高速剪切机，将加工过程中溶胀、研磨、发育等工艺流程时间进行明示，各环节工作温度要在监控室实时显示。改性沥青的生产过程应有监理人员进行全过程监控，监理人员对沥青加工温度、改性剂添加量、研磨时间、研磨遍数、研磨细度、改性沥青发育罐的储存温度、储存时间、储存期间是否按规定进行搅拌等进行检查，并做好检查记录。

（5）泵送技术要求。沥青泵的过滤器，应使用网眼较大的过滤器（9.5 mm以上），同时加强沥青管线的保温措施。

3 沥青相关检测设备要求

3.1 推荐试验检测设备清单

沥青推荐相关设备清单见表5。

3.2 红外光谱仪法

该方法的作用一是用于判别基质沥青的品质;二是用于分析SBS改性剂沥青中改性剂掺量。基质沥青品质检测方法见《基质沥青相似度检测 红外光谱法》（DB22/T2979—2019）。SBS改性沥青SBS掺量检测方法见《改性沥青中SBS含量的测定 红外光谱法》（DB33/T 989—2015）。

4 结语

（1）高速公路路面工程中沥青原材料的质量控制应是从沥青生产、运输、到场检验、贮存等全过程控制。

（2）在常规的检测外还应加强红外光谱检测。除上述检测手段外还可进一步地探讨及尝试通过流变仪检测沥青的模量，进而辨别沥青的品质。

参考文献

[1]李晔， 周达. 综述当前高速公路沥青路面施工质量控制[J]. 商品与质量·建筑与发展， 2014（2）： 854.

[2]汪洋， 鲍剑. 浅谈高速公路沥青路面施工质量控制措施[J]. 建筑工程技术与设计， 2018（13）： 2732.

[3]陶水莲. 高速公路沥青混凝土路面施工質量标准的影响因素及控制措施探析[J]. 中国标准化， 2016（17）： 40+42.

[4]王飞. 沥青路面施工质量控制技术应用研究[J]. 水能经济， 2016（7）： 330.