路桥施工中沥青混合料试验检测技术

路桥施工中沥青混合料试验检测技术

戴利华

广东交科检测有限公司 510000

摘要：路桥作为交通最重要的承载方式，其质量必须有所保证。而把控路桥沥青路面质量的重要方式便是沥青混合料试验检测技术，该检测工作不仅影响路桥的施工质量，而且影响路桥的管理水平。沥青混合料试验检测技术是影响路桥施工顺利进行的重要因素，同时有利于新材料的推广。从深远角度来说，沥青混合料试验检测技术有助于我国路桥工程的可持续发展。

关键词：路桥工程；沥青混合料；密度试验

引言

在科技发展过程中，路用沥青混合料试验检测技术也越来越先进。在沥青混合料试验检测技术应用过程中，应以路桥建设要求和使用性质为前提，明确沥青混合料试验检测要求，使沥青混合料试验检测水平进一步提高，保障路桥整体建设水平和施工质量符合施工要求。

1对沥青混合料施工进行试验检测的必要性

在检测沥青混合料质量的时候，沥青混合料的强度必须达到施工要求，承载力足够才能保证路桥稳定性。就算是使用年限较久、车流量很大材料也不会出现质量问题。沥青路面施工使用到的资源种类很多，而且施工成本较大。试验检测的目的就是提前预防安全问题，并在第一时间采取科学的措施解决，对后续道路的正常使用有重要作用。以前的试验检测通常都是人工完成的，所以对检测人员的检测技术要求比较严格，而且检测人员要具备丰富的工作经验。但人工检测的弊端就是始终存在一定的误差。现在科学技术的进步，人们对试验检测的要求更加严格，并作为检验沥青路面质量的重要手段，可第一时间发现质量问题，加快检测的速度。而且试验检测还有其他功能，对提高沥青路面的质量十分关键。完成试验检测以后，技术人员可以从检测数据中发现问题并制定解决办法，施工人员一定要根据要求完成检测工作，沥青路面的平整度决定了行车的舒适性和安全性。试验检测的目的就是降低数据误差，因为返工会耗费大量的人力和物力，增加工程的成本，通过检测可以保证工程顺利完工。科学的试验检测技术能够对路床压实度进行检测，保证工程顺利完成。试验检测是提高路桥质量的基本措施，为社会公众提供一个安全的出行环境，保障人们的出行安全。

2沥青混合料检测要求

2.1保障沥青混合料试件制备质量

在沥青混合料试验检测过程中，沥青混合料制备质量与其试验检测准确性息息相关。为了保障沥青混合料试验检测质量，在对沥青混合料进行制备过程中，检测人员应以实际施工情况为基础，使用马歇尔试验对沥青混合料的配比和材料进行确定，确保沥青混合料试件的各项参数符合施工要求。与此同时，检测人员还应对沥青混合料搅拌过程的温度和时长进行控制，并以实际施工温湿度和环境对搅拌过程进行调整，防止沥青混合料出现花白、分层以及离析等问题，使沥青混合料时间制备质量进一步提高，为沥青混合料试验检测奠定基础。

2.2标准试验

在对路桥工程进行施工过程中，检测人员应在试验室中对施工过程中搅拌后的沥青混合料进行检测，并得出相应的检测报告。在沥青混合料检测过程中，检测人员应选择具有示范性和代表性的样品进行检测，保障其检测的准确性。

3沥青混合料检测方法

3.1常规方法

一般的试验检测都会采用马歇尔材料检测，这也是目前应用比较多的一种办法，可以归纳为材料碾压类型。该方法最重要的环节就是压实操作和击实操作，最多的就是大规模击实和普通击实操作。这种检测方法能够检查沥青混合料的质量，对之后的检查工作也有帮助。检验人员可以通过车撤检测办法，在短时间内完成检测，一定要确保检测结果准确。对路桥施工来说，车撤检测有很多优点，而且使用的比较多。在检测沥青混合料质量的时候，当车撤处于一个很高的温度时，为了避免温度对其造成影响，选择成型检测比较好，温度一定要控制在合适区间内，最高不可以超过60℃。在荷载的影响下，通常需要对相同运行轨迹多次检测，当温度合适时才可以对设备变形计算，要保证在合理的范围内。而且，水也能用来检测沥青材料质量。只要把沥青材料放在水里，等待一段时间沥青凝固以后，就可以开始检测了，并且要记录沥青材料在水中的变化。

3.2非常规方法

非常规方法对材料供应平衡的要求比较高，必须站在各种配比情况下完成搅拌工作。搅拌好了以后，要通过试验检测测量出材料的温度、粘稠度等数据，并且要严格控制温度和搅拌时间。加热要求应该提前确定，不同材料的特点和参数适用的加热温度也是不一样的。材料加热的过程中，加热温度不可以超过集料温度，而且所有的搅拌时间都需要控制，搅拌时间最多不能超过50min。刚开始的时候当材料完成搅拌以后，可以稍微提高搅拌温度，但是要将温度控制在一定范围内，然后继续进行搅拌。加料口和出料口的温度需要严格控制，不合适的温度会影响到材料的质量。当温度超出合理范围以后，材料就不能用于施工，通过实验检测以后，结果显示也是无法用于施工。在搅拌材料的过程中，搅拌的温度需要和出厂温度一致，个别情况下可以对适当的调整温度。集料和沥青在加热的过程中，温度也是要根据需要时刻调整的。

4沥青混合料的试验检测技术

4.1密度试验检测

在对沥青混合料密度进行试验检测时，运用表干法对沥青混合材料进行检验，具体如下。当试件吸水率小于2%时，可以使用表干法对密度进行检测。在检测过程中，检测人员应先将芯样表面的杂质清理干净，并对芯样样品进行称重，随后，将网篮浸入溢流水箱中，并对其水位进行调节，将天平复零或调平后，在网篮中放入试件，浸泡3~5min，对其水中质量进行称取。将试件从水中取出，并表面水分擦拭干净，对其表干质量进行称取。以称量数据为基础，结合密度计算公式对其密度进行计算。

4.2水稳定性试验检测

4.2.1浸水马歇尔试验方法

检测人员首先将沥青混合料时间放置在恒温水槽中，静置48h后，并对其水稳定性进行分析。其次检测人员应以标准马歇尔稳定度和浸水马歇尔稳定度为依据，对试件浸水残留稳定度进行分析。

4.2.2冻融劈裂试验方法

在冻融劈裂试验过程中，检测人员应将标准马歇尔试件进行分组，并采取不同方式对其进行处理：第一组试件应先在常温条件下浸泡20min，并将其移至0.09MPa真空条件下浸泡15min，恢复常压后，应将试件在-18℃的条件下静置16h，最后，试件在60℃条件下水浴24h并在25℃条件下浸泡2h后，对其劈裂强度进行测定；第二组试件应在25℃的条件下浸泡2h，并对其劈裂强度进行测定。根据两个测定结果对试件残留强度进行计算，并以此为基础，对试件水稳定性进行分析。

4.2.3真空饱和马歇尔试验方法

检测人员应先将试件放入真空干燥机中，关闭进水胶管并打开真空泵。待干燥机真空度大于97.3kPa后，持续加压15min，随后将进水胶管打开，使水流进干燥机中，直至试件被完全浸泡，试件浸水时间应为15min，随后恢复常压，再将试件移至恒温水槽中，静置48h，并对其进行试验，检测其标准稳定度和真空饱水稳定度，并以此为依据，对试件真空饱水残留稳定度进行计算。

4.3最佳沥青用量试验确定

路桥项目施工中，沥青材料的最佳使用量需要通过缜密的数据计算最终确定用量数值。由于沥青材料存在一定的性质差异，使用理论公式进行计算得出的数据结果常与真实数据存在一定差距，因此需要进行试验检测对数据进行修正，所以，理论方法计算出的结果通常作为参考数据，不能算作最终施工依据。确定沥青材料最佳使用量的试验方法主要有两种，即马歇尔试验法与维姆试验法。目前，我国路桥项目中沥青最佳使用量的标准检测方法是以马歇尔试验法为基础，同时根据我国实际情况，结合多年科学研究制定出的检测方法，使用该方法进行试验时，需要进行以下几项步骤。第一，调制试验样品。试验人员需要根据配合比例对沥青中各项材料进行计算确定，根据有关材料或过往经验中使用的沥青使用量作为依据，对沥青使用量进行大概估算。试验人员也可以直接明确合适的油石比例。第二，将估算的沥青使用量作为试验中值数据，以适当的间隔进行数值变化，准备最少5组试验样品，保证试验环境温度和时间处于合理范围内，使用马歇尔专业试验器材对试验样品进行试验，检测其流值以及稳定度，同时以检测结果为数据基础对矿料饱和率、空隙率以及间隙率等指标进行精确计算。第三，将检测出的沥青使用量与各项物理指标间的关系绘制成平面关系图，将沥青使用量数值转换成平面关系图中的横向坐标，将饱和率、空隙率以及密度等指标数值转换成平面关系图中纵向坐标。将稳定度峰值状态下的沥青使用量数值记作x；将密度达到峰值状态时的沥青使用量记作y；将空隙率达到平均值时的沥青使用量记作z，随后计算上述三者数据的平均数值，将平均数值当做沥青最佳使用量，记作A。记录全部指标达到工程技术规定时对应的沥青使用量数值，同时为方便数据计算分析，对其求取平中间数值，记作B。第四，将A和B作为基础数据，进行沥青最佳使用量计算，同时检查A对应的平面关系图，确定其是否满足规定要求。同时检验VMA，确定其是否满足规定要求，若满足规定标准，则表明以A和B为基础数据计算出的沥青最佳使用量具有可行性与合理性；若其不满足规定标准，需要试验人员对试验过程进行分析探讨，适当调整级配粒径，随后再次试验，直至所有指标全部符合标准要求，同时记录数据，以此为沥青最佳使用量。第五，将气候环境作为依据基础，同时结合沥青实际情况，对沥青最佳使用量数值进行相应合理的调整。除此之外，如果以A和B作为基础数据计算沥青最佳使用量时，还需要结合现阶段沥青施工经验、道路工程工艺级别以及工程实际施工条。

4.4加热温度与搅拌时间试验检测

对冷料仓进行多次试验调整，确保其实际供料比例符合正常平衡标准后方可记性混合材料搅拌工作。将搅拌完成后的混合料温度与外观等作为依据信息，最终确定出沥青最佳搅拌时间、加热温度等。明确加热温度。根据不同种类与标号的沥青为基础信息，结合有关工程规定确定的沥青加热温度，取中间数值，将其作为原始沥青加热数值。同时需要注意，集料实际加热温度需要高出沥青温度20℃左右。然后明确搅拌时间，有关人员可以依据过去成熟的施工案例经验确定混合物料的实际搅拌时间。在正常情况下，每份沥青混合物料的合理搅拌时间在50s左右，试验搅拌过程中可选取50s为试验数据，在实际沥青搅拌过程中工作人员需要依据具体要求进行适当调整。混合物料搅拌，依据确定的沥青加热时间与减半时间对物料进行搅拌。明确沥青与集料实际加热温度。在搅拌装置出料位置处进行物料测温，如果检测温度值在工程规定范围内，同时沥青混合料颜色均匀统一，则证明之前阶段设置的加热温度真实可行。如果检测温度并不符合工程规定标准，或者沥青混合料整体颜色不均匀，则表明预设加热温度需要进行适当调整修改。

4.5材料取样

为了提高路桥施工的质量，从沥青材料入手，材料的质量是决定施工质量的重要因素，而且质量好的材料可以延长路桥的使用时间。影响沥青混合料质量的因素很多，对其质量影响最大的因素是矿料生产配比。材料取样工作需要有序完成，为达到检测标准，必须严格控制取样工作。取样过程中取样的数量一定要准确，而且样品性能必须稳定。对不同类型的材料分别放置，最终试验检测的数据才能代表这类材料。评价沥青混合料的质量需要根据矿料级配、颗粒状态、沥青与填料的质量等。对沥青混合料质量影响最大的就是矿料的级配和加工分档。现在，我国供应商对沥青混合土的要求不高，有的材料存在不均匀、含泥量较高的问题，导致混合料质量无法得到保障。所以，要想提高配料的质量，就必须选择质量较高的原材料。采购人员在购买原材料的时候，一定要对厂家进行严格筛选，如果没有代表性就可以去除，将原材料分成三个级别从中选择，然后把这些原材料搅拌均匀，最后就会变成样品。原材料的质量直接决定了混合料的质量，所以原材料的选择是非常重要的，一定要根据施工要求和标准严格选取。为保证原材料的质量，可以通过四分法选择。很多施工人员存在错误的操作，没有按照要求选择样品，样品往往达不到预期要求，试验检测的结果准确性也会受到影响。沥青加热过程中要规范操作，不然沥青会发生老化。沥青和加热设备是不能直接接触的，最多加热两次就不能再加热了，加热次数过多会影响到沥青混合料的稳定性，混合料很容易发生老化。

4.6各项物理指标试验检测

选用击实方法配置成功的试验样品呈圆柱体，将其在合适环境中放置12h，选用水中重量法检测其密度数值，同时结合沥青内部组成成分基础数据计算各项物理指标，如沥青体积百分率、矿料间隙率以及沥青饱和率等。试验开始前需要做好前期准备工作，确保试验器具充足有效，其中主要包括：电子秤或者进水天平，如果天平最大称量数值在3kg以内，则需要保证其分度值不大于0.1g；如果天平最大称量数值在3kg以上，则需要保证其分度值不大于0.5g；如果天平最大称量数值在10kg以上，则需要保证其分度值不大于自身5%。同时准备完好无损的网篮和水中测重使用栓构。溢流水箱，水箱内的水源尽量使用洁净水，选用水位溢流设备，保证试验样品和网篮装置在水中时，整体水位保持平稳恒定。准备能够吊悬试验样品的装置，即能够使试验样品与网篮有效吊悬在天平上的装置，如果选用吊线，则需要确保吊线材质不吸收水分，如尼龙绳、防水塑料绳等，同时需要具备足够长度，防止出现吊悬位置不符合规定现象发生，进而干扰试验正常进行。如果使用轮碾成型装置制备试验样品，则可以选用铁丝等材质进行悬吊。最后，准备多功率电风扇、烘烤箱以及计时秒表等。具体试验方法如下。首先选择符合试验需求的电子秤或浸水天平，确保电子秤最大秤重在试验样品重量三倍以上，同时不能超过试验样品重量五倍，以保证试验称重结果的准确性与真实性，不会对最终试验结果计算形成干扰影响。试验样品在配置完毕后需要对表面多余的附着物进行清除处理，确保整洁干净，随后记录其在自然空气中的重量数值。其次，将网篮装置安装完毕后，将其放置在溢流水箱中，根据实际情况调节水箱内的水位高度，同时电子秤，使其保持在平衡状态。

结束语

综上所述，沥青混合料在路桥工程项目的施工中是非常重要的材料之一，在室内对沥青混合料进行试验检测，必须抓住试验检测重点，规范试验操作，才能更精准的得到试验检测数据，掌握路桥用沥青混合料路用性能，及时发现沥青混合料潜在质量问题，避免路桥项目后期产生裂缝、车辙等质量问题。

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