对公路工程中沥青混合料试验检测的探讨

对公路工程中沥青混合料试验检测的探讨

关键词:公路工程;沥青混合料;试验检测

采用沥青修筑的沥青路面具有显著的综合性能,良好的耐久性和抗滑性,优越的减震吸声性能、行车舒适等众多优点且施工后可在较短时间内实现通车,因此在各种公路工程建设中被广泛应用,然而沥青路面性能受环境和交通量影响显著,在不同的环境条件和荷载作用下,沥青路面容易产生裂缝、车辙、坑洼和泛油等现象。沥青混合料的质量水平是影响道路使用体验的主要因素,为了保障沥青混合料的性能,提高沥青路面的施工质量,在施工前可通过分析沥青混合料的类别,采用不同的试验检测方式确保沥青混合料符合施工要求。

1.沥青结合料的分类

1.1根据沥青类型的不同进行分类

一般来说,根据沥青类型的不同可以将沥青混合料分为两种类型:①石油沥青混合料是以石油沥青为结合料的沥青混合料;②焦油青混合料是以焦油(大多为煤焦油)为结合料的沥青混合料。

1.2根据施工温度的不同进行分类

现阶段,可以根据施工温度的不同将沥青混合料分为三种类型:①热拌热铺沥青混合料:沥青与矿料经加热后拌和,并在一定的温度下完成摊铺和碾压施工过程的混合料;②常温沥青混合料:乳化沥青或液态沥青在常温下与矿料拌和,并在常温下完成摊铺碾压过程的混合料;③温拌沥青混合料:拌和、碾压时温度比普通热拌热铺沥青混合料降低30℃以上的沥青混合料。

1.3根据矿质混合料级配类型进行分类

根据混合料中矿质级配类型的不同也可以将沥青混合料分为三种类型:①连续级配沥青混合料:混合料中的矿料严格按照级配的原则进行添加的,并且混合料中从大到小的各级粒径都有;②间断级配沥青混合料:混合料中矿料缺少若干粒级所形成的沥青混合料;③开级配沥青混合料:级配主要由粗集料组成,细集料及填了很少。

1.4根据最大粒径的不同进行分类

根据最大粒径的不同,可以将沥青混合料分为五种类型:①特粗粒式沥青混合料:矿料公称最大粒径为37.5mm;②粗粒式沥青混合料:矿料公称最大粒径为26.5mm和31.5mm;③中粒式沥青混合料:矿料公称最大粒径为16mm和19mm;④细粒式沥青混合料:矿料公称大粒径为9.5mm和13.2mm;⑤砂粒式沥青混合料:矿料公称最大粒径为4.75mm,也称为沥青石屑或者是沥青砂。

1.5根据空隙率的不同进行分类

根据空隙率的不同可分为三种类型:①密实型沥青混合料:空隙率在3%~6%之间;②多孔透水沥青混合料:空隙率在18%以上;③沥青碎石混合料:空隙率介于6%~12%之间。

目前,我国在沥青路面中采用最多的类型是以石油沥青作为结合料,采用连续级配、空隙率在3%~6%的密实式热拌热铺型沥青混凝土。

2.公路工程中,沥青混合料的试验检测方法

2.1取样试验需要注意的事项

为了保证公路工程建设的使用寿命及耐用程度,就必须要对沥青混合料的质量进行严格把关,研究表明,沥青混合料受原材料配比的影响。沥青混合料取样应是随机的,并且具有充分的代表性。

2.2沥青混合料试件制作方法

试件制作可根据不同的试验检测项目采用不同的制件方法成型。进行马歇尔稳定度、水稳性和劈裂试验可采用标准击实法或大型击实法制件,其中标准试件高度应符合63.5mm±1.3mm的要求,大型试件高度应符合95.3mm±2.5mm的要求;进行室内沥青混合料车辙试验、力学试验可采用轮碾法制件,常见尺寸为300mm×300mm×50mm试件。

2.3检测车辙试验方法

现场可采用人工及自动检测。人工试验检测方法即用检测横竿横跨在车辙上部,并用尺量出横竿与车辙底部的间距,由于其检测方法效率较低,只可以完成随机抽样的测试,在公路工程中应用较少。自动检测即采用路面车辙自动测定车自动检测路面车辙深度,因其可快速连续测定路面车辙深度在我国公路工程建设、养护、验收工作中广泛采用。室内车辙试验其试验基本要求是在规定温度条件下(通常为60℃),用一块碾压成型的板块试件(通常尺寸为300mm×300mm×50mm),以0.7MPa的实心橡胶轮在其上往复碾压行走,测定其每增加1mm变形需要碾压行走的次数(称之为动稳定度),以此作为沥青混合料车辙试验结果供沥青混合料配合比设计的高温稳定性检验使用。研究表明,动稳定值越大相应沥青混合料高温稳定性越好。

2.4检测马歇尔稳定度试验方法

马歇尔稳定度试验和浸水马歇尔稳定度试验用于沥青混合料的配合比设计或者沥青路面施工质量检验。浸水马歇尔稳定度试验也可用于检验沥青混合料抵御水损害时的能力,并以此检验配合比报告设计的可行性。其试验原理是将沥青混合料制备成规定尺寸的圆饼型试件,试验时将试件横向置于两个半圆形的压模中,使试件受到一定的侧限。在规定的温度和加载速度下,对试件施加压力,记录试件可承受的最大承载力和与之相对应的竖向变形,以此得出表征沥青混合料高温稳定性的马歇尔稳定度(KN)和流值(mm)两项指标。

2.5检测沥青与矿料粘附性试验方法

对沥青与矿料粘附性进行检查可用于测定沥青与矿料粘附性,掌握集料的抗水剥离能力,以间接评价沥青混合料水稳定性。根据沥青混合料中矿料的最大粒径,对于大于13.2mm及小于或等于13.2mm的集料分别选用水煮法和水浸法进行试验。对同一种原料既有大于又有小于13.2mm不同粒径的集料时,取大于13.2mm的水煮法试验结果为准,对细粒式沥青混合料以水浸法试验结果为准。值得注意的是:公路工程中要求沥青与集料的粘附性等级在4级以上,但不能仅以粘附等级作为判定沥青混合料水稳性好坏的唯一依据,不能以粘附等级代替沥青混合料水稳性试验操作。

3.沥青混合料检测试验工作的主要内容

一般来说,检测试验工作主要是对混合料的物理、化学等性质指标进行检验,这同时也是最先判别材料能否用于公路工程施工工作的第一道关卡。检测试验工作的质量,将直接影响到公路工程的施工质量,因而要通过试验检测对材料进行严格把关。总体而言,可以将试验检验工作分为材料检测以及标准试验、抽样试验等几个方面。

3.1材料检测

对于公路工程各种原材料来说,其料源来源较广,同时不同材料的质量不均匀,因而通过对施工材料进行试验检验程序,能够直观的判定材料是否能用于实际的公路工程中。同时,材料检测也可以为后期的就地取材提供科学依据。这样一来,将显著的降低工程造价,提升施工企业的经济效益。此外,筑路材料只有检测认可后方才能组织进场,进场之后的各种材料也要进行重新抽检,以确保材料符合相应的要求。

3.2标准试验

一般来说,标准试验的种类较多,主要包括标准试验以及集料级配试验、结构强度试验等几个方面。对于标准试验的结果来说,它有着标准和样板的作用,同时该结果也是施工质量跟踪检测的一个重要部分。因而,控制好标准试验的质量有着重要的意义。

3.3抽样试验

在公路工程的施工过程中,检测试验人员要对分批进场的原材料、复合材料以及成品、半成品等材料的质量进行抽检。抽检试验主要是对各种原材料的物理性质、力学性质以及化学性质指标进行检验,同时还要对路基路面施工的密实度、水泥混凝土以及沥青混凝土的强度等性能指标进行检测试验。

结论

公路工程作为基础设施,在国民经济发展中扮演着重要角色,如今公路数量不断增加,很多的新设备、新技术在沥青混合料施工中得到广泛应用,我国也颁布实施了相关试验规程,加大了对沥青混合料试验检测的研究力度,公路施工质量也正向着更高层次发展。沥青混合料的强度会随着环境温度的升高而降低,试验检测分析是控制公路工程质量的有效手段,只有对影响施工质量的各项因素有效控制,才能确保试验检测数据的可靠性,从而更好的指导施工,提高施工质量水平。

参考文献:

[1]谭忆秋,张磊,薛忠军.沥青混合料低温冻断试验设备的研发及试验验证[J].公路交通科技,2011年05期

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[3]田林.浅谈公路工程施工中如何加强试验检测提高工程质量[J].甘肃科技,2010,(8):120-121,148

[4]黄国强.浅议公路沥青混合料试验检测[J].民营科技,2013年03期

刘扑安汉族广东省梅州市

身份证号码:441424199012045553

研究方向:路桥广东省广州市

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