沥青混合料试验检测技术

沥青混合料试验检测技术

李光辉

水电十三局天津勘测设计研究院有限公司    天津市    300384

摘要：随着交通运输的不断发展，路桥工程对沥青混合料的性能要求越来越高。为了保障路面和桥面在不同环境条件下的耐久性和稳定性，需要对沥青混合料进行全面的试验检测。采用合理的方法对不同类型的地聚合物改性沥青混合料进行试验检测，从而确定其性能表现，为工程应用提供合适的材料选择和设计参考，对于路桥工程的高质量发展具有重要的现实意义。

关键词：沥青混合料；试验检测技术；策略

1路桥沥青混合料的分类

路桥沥青混合料是指由骨料、沥青及添加剂等按一定比例配制而成的用于路桥工程路面、桥面的材料。根据不同的分类标准，路桥沥青混合料可以分为多种类型。按用途分类：一是路面沥青混合料，用于普通公路、高速公路、城市道路等路面铺设；二是桥面沥青混合料，用于桥梁工程，因桥面对荷载、温度等要求较高，其配合比和性能与路面沥青混合料有所区别；三是人行道沥青混合料，用于步行街、人行道等人行区域；四是跑道沥青混合料，用于机场跑道的铺设，对沥青混合料的性能和质量有较高要求。按配合比分类：一是稠性沥青混合料，沥青含量较高，胶黏性强，适用于高交通量道路，能够提供较好的抗变形和耐久性能；二是稀性沥青混合料，沥青含量较低，适用于低交通量道路，较为经济，但在抗变形和耐久性能方面略逊于稠性沥青混合料。按配合比设计方法分类：一是传统配合比设计方法，根据经验和试验数据，采用Marshall、Hveem等方法设计配合比，较为简便快捷，适用于常规工程；二是现代配合比设计方法，如Superpave系统，它采用更多的沥青和骨料性能参数，并结合交通、气候等因素，通过计算机模拟和优化来得到更科学合理的配合比，提高了沥青混合料的性能和可靠性。按骨料类型分类：一是石料沥青混合料，以天然碎石、矿渣、矿粉等为骨料；二是沥青混凝土，以矿渣、矿粉为骨料，添加适量水泥制成的混合料，具有较好的抗水性能；三是沥青稳定碎石，以再生沥青或沥青混凝土为黏合料，碎石为骨料，是一种环保型的沥青混合料。

2公路沥青混合料试验检测方法

2.1沥青附着力检测法

先取300g粒径为9～13mm的骨料，用水清洗，清除附着在骨料上的泥土及其他不利于试验检测的物质，然后在温度为105℃的烤箱中对清洗后的骨料做烘干处理后，将其取出置于玻璃板上与沥青混合（沥青用量按照其能够没过骨料为基本要求予以控制）制作成试件。随后将试件转至常温环境中自然冷却1h左右，再与玻璃板一道放置于水槽中。槽内水温恒定为80℃，试件在其中静置约30min，以将骨料和沥青分离，最后谨慎地取出玻璃板，确保全程不发生磕碰。再将试件转至冷水中，持续性地观察以判断骨料沥青薄膜的剥落情况，并全程进行数据记录。为保证试验检测结果的可靠性，至少安排2个实验组，进行试验结果的对比分析。经过试验检测后，确定粗骨料与沥青的附着力参数，再根据此项数据进行水稳定性的判断。若试验检测结果显示，沥青混合料的水稳定性不达时，需要探明原因，例如是否因矿物材料强度不足或其他原因所致。明确原因后，妥善处理，使沥青混合料的水稳定性达标。

2.2加热温度与拌和时间试验检测

在沥青混合料拌和过程中，需要合理控制沥青的加热温度。现场操作人员应该加强对试验过程和各项数据的全面分析，确保加热温度在合理范围内。如果检测温度未能达到既定要求，或者混合料出现整体颜色不均匀的情况，需要及时调整加热温度，并重新进行试验，以确保加热温度满足规定标准。在最佳拌和时间下，沥青混合料通常表现为整体颜色均匀、统一，且沥青材料能够均匀地包覆骨料。在混合料拌和工程中，通常以s为基本时间单位。完成每份沥青混合料的拌和后，相关工作人员应对材料的基本属性进行检测，检验其各项指标是否符合既定的设计标准，若指标不符合标准或出现花白料、离析等问题，应重新进行拌和，并适当调整拌和时间，直到混合料的各项指标满足施工要求，并据此确定最佳拌和时间。

2.3马歇尔试验分析

马歇尔试验是一种常用的沥青混合料试验方法，用于评估混合料在高温条件下的稳定性和变形性能。在此次试验中，按照马歇尔试验的标准规范制备沥青混合料试件，每种沥青混合料都成型了2组试件，以确保数据的可靠性和重复性。所有试件在制备完成后，将在60℃的恒温水浴箱中进行浸泡处理。第一组试件浸泡时间为30min，而第二组则浸泡48h。这样的浸泡过程模拟了试件在高温潮湿环境中的暴露情况，以考察沥青混合料的水稳定性。浸泡完成后，进行试件的抗压强度、稳定性、抗折裂性等性能指标的测试。根据试验结果，可以评估不同沥青混合料的水稳定性差异，了解其在高温潮湿环境下的表现。根据马歇尔试验结果，得出以下结论：最佳油石比为4.9%的沥青混合料在马歇尔试验中表现较为稳定，具有较好的高温稳定性。综合马歇尔试验和冻融劈裂试验的数据，可以为选择合适的沥青类型、优化改性剂掺量和沥青混合料配合比提供重要参考，从而提高沥青混合料的水稳定性和耐久性，保障路面工程的高质量。

2.4车辙试验检测

在车辙的正上方放置检测横杆，测量其与车辙底部的距离。距离的检测工作量较大，若采取人工监测的方法，难以全面地进行各部位的检测，因此需随机抽取，根据部分检测结果对整体情况做出评价。从检测结果准确性的角度来看，人工测量的方法难以保证检测数据的全面性，且可能由于检测结果缺乏代表性，而导致最终的结果不准确。从员工操作的角度来看，员工作业强度较高。因此，车辙试验中的人工监测方法在大型公路工程中的应用十分有限。采用机械设备对高温抗车辙性进行检测，检测对象多为中面层和上面层，根据试验检测结果对沥青混合料的动稳定性进行评价。试验前，测量试压轮的压强，并进行调整，使其稳定在0.7MPa左右，而后营造高温试验环境，由合适压强的试压轮行走，全程其运行轨迹需保持一致。试验完成后，确定行走次数和变形数据，基于实测数据进行计算，确定稳定度。

2.5冻融循环试验分析

水稳定性是指沥青混合料在受到水的侵蚀和冻融循环后的抗损伤性能，是评估路面材料耐久性的重要指标。冻融循环试验是一种常用的水稳定性试验方法，通过模拟寒冷气候条件，检测沥青混合料在冻融循环过程中的抗裂性能和耐久性，而地聚合物改性沥青冻融循环组的劈裂抗拉强度比较高，分别为89.81%、87.63%、90.27%和90.68%。这些数据显示，地聚合物改性沥青混合料在冻融循环后的抗拉强度下降相对较小，具有较好的水稳定性。可以看出，随着地聚合物改性沥青改性剂掺量的增加，其冻融循环组的劈裂抗拉强度比逐渐接近或超过对照组的劈裂抗拉强度比，这表明地聚合物的改性作用对提高沥青混合料的水稳定性具有积极的影响。综合分析这些数据，可以得出以下结论：一是地聚合物改性沥青混合料具有较好的水稳定性，其冻融循环后的抗拉强度较高，抗裂性能优越；二是随着地聚合物改性沥青改性剂掺量的增加，水稳定性逐渐提高，表明地聚合物对沥青混合料的改性效果逐步显现；三是5%和7%地聚合物改性沥青的水稳定性表现较为优越，可以考虑作为优先选择的改性剂掺量。

3结论

沥青混合料的试验检测技术在公路工程中有重要作用，通过对沥青混合料进行全面、准确的试验检测，可以评估其性能指标和适用性，为工程设计、施工和质量控制提供依据。然而，随着交通运输的快速发展和公路工程的日益复杂化，沥青混合料试验检测技术也面临着挑战。在实际应用中，需要不断改进试验方法和设备，提高检测效率和精确度，同时加强标准化和规范化建设，以进一步提升试验检测结果的可靠性。

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