路桥工程中沥青混合料的试验检测分析

(整期优先)网络出版时间:2023-04-24
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路桥工程中沥青混合料的试验检测分析

沈燕燕

杭州恒正工程检测有限公司 浙江省杭州市   311221

摘要:在路桥工程建设的过程当中,运用沥青混合料试验检测技术,可以使路面的质量能够得到提升,沥青混合料试验检测技术在路桥建设工程当中得到充分的应用,这就说明沥青混合料的试验检测取得了一定的成果。在路桥工程施工过程中,路桥工程施工的效果影响着整个路桥工程建设的最终质量,因此,一定要对沥青混合料的试验检测工作进行强化,有利于路桥工程建设为社会带来巨大的社会效益和经济效益。

关键词:路桥工程;沥青混合料;试验检测

前言

采用沥青混合料试验检测技术,可提高公路工程沥青路面的质量,提高使用水平。沥青混合料试验检测技术在路桥工程中的应用,可充分明确沥青混合料的压实度,平整度和防滑性。进而给工程新材料的使用打下坚实基础,促进我国公路行业的新发展。

1沥青混合料的概述

1.1类别

沥青混合料是由一定级配矿物质材料(矿粉)、一定黏度沥青以及一定用量粗集料、细集料、聚合物木纤维等混合而成的材料。一般依据混合料中承担胶结作用的化合物不相同的地方,可以将其划分为两种,其一为石油,其二为煤;依据混合料构成、总体结构不相同之处,可以将其划分为两种类型,其一为间断级配,其二为连续级配;根据沥青质地差异,可以划分为液体石油沥青、道路石油沥青、乳化石油沥青、软煤石油沥青几种类型。其中乳化石油沥青又可分为慢凝石油沥青、中凝石油沥青、快凝石油沥青几种,多用于沥青表面处理以及沥青贯人式路面施工,可以透过常温沥青混合料面、透层与封层、粘层;而根据工艺实践温度差异,可以从热拌热铺、常规温度两个层面进行分析。

1.2特性

从沥青主要技术性能来看,沥青混合料具有粘结性、耐久性、安全性、感温性、塑性等特征。其中沥青粘结性特指沥青混合料的粘度、稠度、针入度,本质上表现为沥青粒子抵抗形状异变的能力。沥青混合料的针人度特指25℃温度环境下附力fl100g标准针垂直5s贯人的深度(0.1mm),与稠度、粘度呈正相关,针人度大的沥青混合料硬度较小。一般交通量大且高温时间长、车辆行驶速度慢的路段多选择针人度小的沥青混合料,而交通量小、低温时间长、日温差与年温差较大的地区多选择针人度大的沥青混合料,达到减少因温度应力诱发的沥青混合料路面疲劳破坏目的。沥青混合料的耐久性特指沥青混合料抗老化性能充足,多利用大气稳定性、水稳定性表示,如高温老化后沥青混合料残留针入度比、残留延度、质量变化等,或者水煮下沥青混合料粘附性。一般高等级沥青混合料在水煮下粘附性较佳,抗水损害能力也较强。沥青混合料的安全性特指沥青混合料在加热熔化状态下的安全温度界限,是沥青混合料安全应用的保障,多用闪点表示。闪点较小的沥青混合料在使用过程中加热到一定温度时挥发的油分蒸汽可以与空气形成混合气体,在遇到火焰的情况下出现闪火花甚至燃烧现象。比如,标号110一160。沥青配置的沥青混合料,可以在230℃以上加热时出现闪火花现象;再如,标号90。的沥青配置的沥青混合料会在245℃以上的加热环境下出现闪火花现象。沥青混合料的感温性表现为沥青混合料粘度随温度变化的感应性能,具体表现为高温时期不软化、低温时期不脆裂,又可称之为温度稳定性,多用软化点表征(沥青混合料在高温影响下软化下垂的温度)。一般承载力量较大、夏季高温时间长且等级较多、车辆行驶速度较慢的路段,多选择高软化点的沥青混合料;而交通量小、低温时间长、日温差与年温差较大的地区多选择低软化点的沥青混合料。沥青混合料的塑性特指低温环境下的延度,与抗开裂性能呈正相关。一般冬季低温时间长、日温差与年温差较大的地区多选择低温延度大即塑性较佳的沥青混合料;而夏季高温时间长且等级较多、车辆行驶速度较慢的路段可以选择低温延度小的沥青混合料。

2沥青混合料常规试验检测技术

2.1马歇尔试验

水马歇尔试验用于测试沥青路面结构的质量和沥青路面承受水损害的能力。质量控制点:(1)必须由具有一定经验的技术人员制件,用游标卡尺测出试件高度,在此基础上,调整试件数量,排除不符合要求的试件,提高试验准确度;(2)从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的时间,最长不得超过30s,以确保试验结果的准确性;(3)当试件数目n为3,4,5,6个时,k值分别为1.15,1.46,1.67,1.82。

2.2沥青含量试验

沥青混合料沥青含量试验主要包括离心分离法和燃烧炉法。该项目采用离心分离法。质量控制点如下。(1)通过密度最大值、稳定性最大值、目标孔隙率、沥青饱和度等马歇尔技术指标在OACmin~OACmax之间选择最佳沥青用量,一般目标孔隙率为最为主要方向;(2)如果沥青混合料的稳定性和孔隙率相对较低,只要沥青薄膜的厚度达到标准,沥青的使用量应尽量减少。

2.3车辙试验

(1)对于同一沥青混合料或同一路段的路面,至少应对3个试件进行平行试验。当变异系数大于20%时,应分析原因并增加额外的测试;(2)试验报告应说明试验温度,试验轮的接地压力,试件的密度和制作试件的方法。在本次车辙试验中,试验温度为40℃,50℃,60℃。在车辙试验中,采用DSR温度扫描法得到了不同温度条件下沥青混合料的车辙试验结果。然后根据车辙试验得到的结果,得到沥青车辙因子G*/sinδ随温度的变化曲线。根据曲线图可发现,温度越高,沥青混合料的车辙因子就越小。如此可以得出结论:温度越高,沥青混合料路面的抗车辙性越差。

2.4水稳定性能试验

(1)试验中选择的材料为SBS改性沥青混合料AC-13,AC-20;沥青马蹄脂沥青混合料SMA-16;沥青混合料AC-13、AC-20。(2)在试验中,首先将车辙试验样品置于60℃环境,保存10h左右,然后将其置于60℃恒温的水中。试验结果表明,改性沥青混合料的水稳定性较强,有利于改善沥青混合料的水稳定性。

2.5矿料级配检验

为保证沥青路面的施工质量,沥青路面施工过程中沥青混合料的矿物品位要求符合设计要求。根据测试程序严格筛选质量控制点。(1)分别计算矿物材料的筛余物百分比,累积筛余物的百分比和通过的百分比。(2)根据骨料类型严格控制关键性筛孔的通过率,绘制矿物成分的分级曲线,以评估样品的颗粒组成。如某二级公路矿料级配出现了不符合设计要求的故障,造成孔隙率较大。在澄清问题原因后,施工方有针对性地采取措施重新调整矿物级配(生产级配关键性筛孔;0.075筛孔、不小于2.36筛孔、不小于4.75筛孔波动范围与生产配合比分别控制2%,5%,6%之内),根据道路类型及道路所处位置,严格控制1.18~0.15mm这段位置(适当降低2.36mm和4.75mm的通过率,使这段曲线处于设计上下限范围的中值),严格有效避免水害危险区,保留混合料的密水性和均匀性优点,有使其抗滑性和高温稳定性显著提高。再次发送样品测试,最终确保沥青混合料的技术指标达到标准。

结束语

在路桥建设工程当中,沥青混合料作为一个非常基础的材料,发挥着非常重要的作用,因此,一定要加强对沥青混合料的检测,使沥青混合料能够在路桥建设过程当中,发挥出自身的作用,保证路桥建设质量良好,在今后能够拥有更多的经济效益。可以采用上述方法,对沥青混合料容易出现的问题进行有针对性的检测,使路桥建设工程在验收时能够有一个更好的验收效果,通过对沥青混合料试验检测进行分析,使沥青混合料能够在路桥建设过程当中真正发挥出自身的作用。

参考文献:

[1]徐昳鸣.路桥工程中沥青混合料的试验检测探究[J].建材与装饰,2019(16):60-61.

[2]周敏,李娟.探析路桥工程中沥青混合料的试验检测[J].居舍,2019(11):22