路用瀝青混合料試驗檢測技術分析探究

王曉劍

(福建省宏尚檢測技術有限公司 福建福州 350015)

在科技發展過程中，路用瀝青混合料試驗檢測技術也越來越先進。在瀝青混合料試驗檢測技術應用過程中，應以公路建設要求和使用性質為前提，明確瀝青混合料試驗檢測要求，使瀝青混合料試驗檢測水平進一步提高，保障公路整體建設水平和施工質量符合施工要求。

1 瀝青混合料試驗檢測的意義

在現代化生產建設過程中，公路工程施工建設質量具有重要意義，為了對其施工質量進行控制，施工單位應采用合理的瀝青混合料試驗檢測技術。通過試驗檢測可以對路面平整度、抗滑性能以及壓實度等指標進行分析，使公路建設質量進一步提高，從而達到提高公路工程經濟效益和社會效益的目的，為我國經濟發展奠定基礎。

2 瀝青混合料的質量要求

在對路用瀝青混合料進行施工過程中，其施工質量應滿足如下幾點要求。

（1）根據公路工程的設計要求和施工標準可知，在瀝青混合料應用過程中，應具備較強的承載能力和抗壓能力，使路面結構穩定性進一步提高，保障路面能正常運行。（2）在路面使用過程中，來往車輛會反復碾壓路面，導致路面被破壞，為了保障路面使用性能，瀝青混合料應具有較強的抗疲勞性[1]。

在對公路工程進行施工過程中，檢測人員應對瀝青混合料上述性能進行檢測，并對試驗檢測技術水平進行控制，使試驗檢測準確性進一步提高，從而達到提高路面運行安全性和穩定性的目的。

3 瀝青混合料檢測要求

3.1 保障瀝青混合料試件制備質量

在瀝青混合料試驗檢測過程中，瀝青混合料制備質量與其試驗檢測準確性息息相關。為了保障瀝青混合料試驗檢測質量，在對瀝青混合料進行制備過程中，檢測人員應以實際施工情況為基礎，使用馬歇爾試驗對瀝青混合料的配比和材料進行確定，確保瀝青混合料試件的各項參數符合施工要求。與此同時，檢測人員還應對瀝青混合料攪拌過程的溫度和時長進行控制，并以實際施工溫濕度和環境對攪拌過程進行調整，防止瀝青混合料出現花白、分層以及離析等問題，使瀝青混合料時間制備質量進一步提高，為瀝青混合料試驗檢測奠定基礎[2]。

3.2 標準試驗

在對公路工程進行施工過程中，檢測人員應在試驗室中對施工過程中攪拌后的瀝青混合料進行檢測，并得出相應的檢測報告。在瀝青混合料檢測過程中，檢測人員應選擇具有示范性和代表性的樣品進行檢測，保障其檢測的準確性。

3.3 科學驗證

在對公路瀝青混合料進行試驗檢測過程中，檢測人員應對混合料各指標和成本進行科學驗證，表1 和表2為瀝青混合料級配表。

表1 密級配瀝青混合料礦料級配范圍

表2 瀝青瑪蹄脂碎石混合料礦料級配范圍

4 瀝青混合料的常規試驗檢測要點

在公路工程施工過程中，由于瀝青混合料具有磨耗較小、噪聲低、震動小、舒適性高、平穩等特點，被廣泛應用在公路工程中，與此同時，使用瀝青混合料對公路工程進行施工，還可以使道路形式安全系數、耐久性以及穩固性進一步提高。為了使瀝青混合料的性能得到充分發揮，檢測人員應對瀝青混合料進行試驗檢測，并對常規試驗檢測要點進行控制，確保瀝青混合料的各項性能符合公路工程施工要求。

4.1 礦料級配和瀝青含量試驗檢測要點

現階段，在對瀝青含量進行檢測過程中，使用最廣泛的方法為高溫燃燒爐法。該方法主要是通過對燃燒后的瀝青混合料進行篩分，可以對其施工和生產質量進行控制，檢測要點具體如下。

（1）標定同一瀝青混合料，并對篩分級配和瀝青用量的修正系數進行確定。（2）試樣準備要點。在對新拌制的瀝青混合料進行試驗檢測時，若其溫度低于120 ℃，檢測人員可直接對其進行取樣、縮分、試驗。當試樣中含有水分時，檢測人員應先對其進行烘干處理，烘干時間應大于3 h、溫度應為105 ℃，烘干后應將試件加熱到120 ℃～135 ℃。（3）測試系統啟動后，檢測人員應將燃燒爐中內置電子天平中的附加物去除，使電子天平完成自檢，并對燃燒爐進行預熱處理。（4）在檢測過程中，燃燒爐中的溫度應維持在（538±5）℃，使試樣完全燃燒。（5）試件完全燃燒后，應先將其冷卻到室溫，篩分處理后，對其分級篩余進行計算，以計算結果為依據，繪制級配曲線圖，并對其組成進行分析。

4.2 密度試驗檢測要點

為了保障瀝青混合料施工質量，施工單位應對其密度進行試驗檢驗，檢測要點具體如下。

（1）檢測人員應以使用擊實成型法對馬歇爾試件進行制備，試件高度應為（63.5±1.3）mm。（2）以馬歇爾試件的最大理論密度的壓實度（KL）和密度壓實度（Km）為標準，對面層壓實度進行檢驗。通常情況下，KL 應為93%～97%，Km 應不小于96%。與此同時，下面層和中面層的滲水系數應小于120 mL/min，上面層滲水系數應小于80 mL/min[3]。檢測人員應先對浸水天平進行選擇，確保其符合樣品質量要求，再對干燥樣品進行稱取，隨后在穩定狀態下對其進行稱重處理，并以稱取數據為依據，對混合料空隙率和試件密度進行計算。（3）檢測人員應以工程設計要求為基礎，對試驗數據進行分析，保證其試驗數據的準確性。

4.3 馬歇爾穩定度試驗檢測要點

（1）馬歇爾流值和穩定度試件的直徑和高度應符合要求，在對其高度進行測量時，應先通過圓心交叉畫兩條互相垂直的線，并分別在線上標記處高度測量點，測量點與試件邊緣之間的距離為10 mm。（2）拌和溫度和時間控制。檢測人員應對瀝青混合料出料溫度以及礦料、瀝青加熱溫度進行控制，通常情況下，出料溫度應為135 ℃～160 ℃，并以瀝青混合料的類型為依據，對拌和時間進行控制，通常每盤瀝青混合料的干拌時間應大于5 s，總拌和時間應大于45 s。SMA 和改性瀝青混合料的拌和時間應為60～70 s[4]。（3）在檢測過程中，檢測人員應將馬歇爾試驗機的上下沖擊器放置在恒溫水箱中，與此同時，試件應在（60±1）℃的水中保溫30～40 min,起到保溫的作用。

4.4 水穩定性試驗檢測要點

根據規范可知，在對瀝青混合料進行試驗檢測過程中，為了保障其力學性能符合要求，檢測人員應對其水穩定性進行試驗檢測，通常情況下，需要通過凍融劈裂測試、真空飽和馬歇爾測試以及浸水馬歇爾測試等方式對其水穩定性進行檢測。

（1）浸水馬歇爾試驗。檢測人員應先對馬歇爾標準樣品進行制作，并將其放入恒溫容器中，靜置48 h后，對瀝青混合料水穩定性進行檢測。（2）真空飽和馬歇爾測試。檢測人員應先將試樣放進真空干燥機中，關閉進水管，啟動真空泵，并對真空干燥機真空度進行控制，通常真空度應大于97.3 kPa,持續加壓15 min，隨后將進水膠管打開，使水流進干燥機中，直至試件被完全浸泡，試件浸水時間應為15 min，隨后恢復常壓，再將試件移至恒溫水槽中，靜置48 h，并對其進行試驗[5]。（3）凍融劈裂測試。根據相關規范可知，瀝青混合料試件凍融劈裂試驗殘留強度比應不低于80%。

4.5 高溫穩定性試驗檢測要點

在對瀝青混合料進行實驗檢測過程中，通過車轍檢測可以反映出瀝青混合料的高溫穩定性，其檢測要點具體如下。

（1）在車轍試驗過程中，速率應為42 次/min，輪胎壓力應為0.7 MPa，溫度應為60 ℃。（2）車轍試驗機應置于恒溫室當中，且恒溫室能容納的試塊應不少于3塊。（3）在車轍試件制作過程中，若瀝青混合料溫度較低，施工人員應對其進行加熱處理，加熱時間應低于30 min。

5 瀝青混合料的試驗檢測研究

5.1 空隙率試驗檢測

檢測人員在對瀝青混合料空隙率進行檢測過程中，應采取如下方法。

（1）檢測人員應對馬歇爾試件進行制備，為后續檢測工作奠定基礎。（2）使用表干法對其密度進行檢測。（3）檢測人員應以實際密度和理論密度為依據，對瀝青混合料的空隙率進行計算。

5.2 密度試驗檢測

在對瀝青混合料密度進行試驗檢測時，運用表干法對瀝青混合材料進行檢驗，具體如下。

當試件吸水率小于2%時，可以使用表干法對密度進行檢測。在檢測過程中，檢測人員應先將芯樣表面的雜質清理干凈，并對芯樣樣品進行稱重，隨后，將網籃浸入溢流水箱中，并對其水位進行調節，將天平復零或調平后，在網籃中放入試件，浸泡3～5 min，對其水中質量進行稱取。將試件從水中取出，并表面水分擦拭干凈，對其表干質量進行稱取。以稱量數據為基礎，結合密度計算公式對其密度進行計算。

5.3 水穩定性試驗檢測

在對瀝青混合料水穩定性進行試驗檢測過程中，主要有浸水馬歇爾試驗方法、凍融劈裂試驗方法以及真空飽和馬歇爾試驗方法，各方法檢測步驟如下。

5.3.1 浸水馬歇爾試驗方法

檢測人員首先將瀝青混合料時間放置在恒溫水槽中，靜置48 h后，并對其水穩定性進行分析。其次檢測人員應以標準馬歇爾穩定度和浸水馬歇爾穩定度為依據，對試件浸水殘留穩定度進行分析。

5.3.2 凍融劈裂試驗方法

在凍融劈裂試驗過程中，檢測人員應將標準馬歇爾試件進行分組，并采取不同方式對其進行處理：第一組試件應先在常溫條件下浸泡20 min，并將其移至0.09 MPa真空條件下浸泡15 min，恢復常壓后，應將試件在-18 ℃的條件下靜置16 h，最后，試件在60 ℃條件下水浴24 h 并在25 ℃條件下浸泡2 h 后，對其劈裂強度進行測定；第二組試件應在25 ℃的條件下浸泡2 h，并對其劈裂強度進行測定。根據兩個測定結果對試件殘留強度進行計算，并以此為基礎，對試件水穩定性進行分析[6]。

5.3.3 真空飽和馬歇爾試驗方法

檢測人員應先將試件放入真空干燥機中，關閉進水膠管并打開真空泵。待干燥機真空度大于97.3 kPa后，持續加壓15 min，隨后將進水膠管打開，使水流進干燥機中，直至試件被完全浸泡，試件浸水時間應為15 min，隨后恢復常壓，再將試件移至恒溫水槽中，靜置48 h，并對其進行試驗，檢測其標準穩定度和真空飽水穩定度，并以此為依據，對試件真空飽水殘留穩定度進行計算。

5.4 高溫穩定性試驗檢測

在對瀝青混合料高溫穩定性進行檢測過程中，車轍試驗是重要的檢測手段，主要檢測步驟如下。

（1）檢測人員應對輪胎壓力進行控制，并在試模中裝入試件。（2）將裝有試件的試模放置在恒溫室中，對其進行保溫處理，保溫時間應為5～24 h。（3）開啟車轍變形自動記錄儀和試驗機，試驗輪在試件上往返1 h左右或變形最大達到25 mm 時，便可停止試驗。在試驗過程中，應實施對其時間溫度和變形曲線進行記錄。（4）檢測人員應先確定試樣數量，并對其實施彎曲試驗，若蠕變速率較低，則表示其抗車轍能力相對較高。表3為瀝青混合料的施工溫度指標。

表3 瀝青混合料的施工溫度指標

6 結語

在公路工程施工過程中，瀝青混合料的質量和性能與公路整體施工質量息息相關，施工單位應對瀝青混合料試驗檢測技術進行控制，使其檢測準確性進一步提高。在試驗檢測過程中，檢測人員應以實際施工情況為基礎，對瀝青混合料檢測方法和要點進行控制，確保瀝青混合料各性能符合施工要求，為公路工程建設奠定基礎。