沥青混合料试验检测技术在公路工程中的应用论文_吕文姝

沥青混合料试验检测技术在公路工程中的应用论文_吕文姝

中石油克拉玛依石化有限责任公司炼油化工研究院 新疆克拉玛依 834000

摘要:在公路的施工建设过程中,针对施工材料的性能以及质量而开展的试验检测是一项颇为关键的工作事项。尤其是在路面项目的建设期间,沥青的使用量和频率都是非常大的,现阶段大量的公路、桥梁等工程项目都是利用沥青这种混合材料来进行施工的。如果沥青材料出现了质量问题,那么对于整个公路工程来说就造成很多质量隐患和病害问题,在短时间内就会造成一些不安全性因素,危害到交通安全。因此试验检测的科学技术应用就显得尤为重要。

关键词:沥青混合料;试验检测技术;公路工程;应用

在公路工程中,材料的质量检测工作发挥着不可或缺的重要作用。在路面工程建设中,使用最多的材料就是沥青,这也是当前很多公路项目施工中所使用的一种混合型材料。沥青的性能指标是质量检测关注和监管的重点问题,要集合相关的检测技术方法和手段,测试沥青的质量情况,评估其是否能够在施工现场使用,并确保各个施工项目的质量达到规定标准,所以合理的使用检测技术是这项工作中的关键所在,需要引起检测人员的高度重视。

1当前公路施工中沥青材料的质量标准需求

1.1沥青材料首先要具备较为强大的耐久性

耐久性也可以被理解为一种能够抵抗由于各种原因给路面造成的疲劳性。工程投入使用以后,繁重的交通运输会给路面带来很大的压力,车辆的碾压和产生的摩擦都会对路面形成一定程度的劳损。因此为了确保路面的平整和完整,就必须提高其耐久性以及抗疲劳的性能指标,否则就会引发路面出现质量病害,也会因此增加后期维护保养的成本和费用。

1.2强度和承载能力

沥青是路面施工中的主要材料,在施工中会形成特有的沥青材料组成的结构体系,该结构的强度以及承载性能等指标是非常关键的。重型车辆经过时会对路面形成极大的重力作用,如果沥青材料的性能和结构体系不具备应有的抗压性和承载能力,就会导致整个结构体系出现质量隐患,由此引发结构崩塌和塌陷,路面也就难以保持平整的良好状态,会增加发生交通安全事故的几率。比如因为强度不足引起的路面裂缝问题,如果发生开裂问题,施工团队以及检测人员就要回顾和检视自身的工作中是否存在失误,施工环节中的材料制作和具体作业流程存在哪些问题,这样就会拖慢施工进度,也会增加返工和整改的次数。为此施工人员和检测人员都要着重该项性能指标的具体要求,提前做好试验检测的相关工作,确保沥青结构的强度指标达到公路工程建设的要求。

1.3完善科学的材料配制比例

沥青是一种典型的混合型材料,其中包含的每一种材料的用量都需要经过科学的核算与评估分析,过多过少都会影响到最终的混合料质量和性能指标状态。因此要确保材料配制比例的合理性以及科学性,设计人员就要首先了解公路路面工程的具体设计要求,结合施工现场的实际作业环境做好全面的调查分析工作,也要听取施工人员提出的问题以及需求,综合各方面因素来设计好沥青的混合比例方案。以往有很多公路工程正是因为配比比例的不合理性,造成沥青结构的各项性能指标下降,会出现结构变形的严重病害问题,再加上车辆碾压的因素,就会引发结构塌陷的事故。另外,沥青材料也会很容易受到天气温度过高的不良影响而出现变形的现象。总之,问题的关键就在于如何调配好沥青各类材料的配比,科学控制好用量。

1.4防滑抗滑

公路的沥青路面都是极为平整的,但是在雨天由于雨水的存在,车辆在行驶过程中是很容易打滑而引发难以控制的安全事故的。为此施工人员在施工中还要重点强化沥青路面的防滑以及抗滑能力,保持一定程度的摩擦力,防范各类由于路面平滑而造成的安全事故。该性能指标主要就是针对交通事故而制定的关键质量指标要求,需要引起工程质量监管和检测人员的高度关注。

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2沥青混合料试验检测技术

2.1体积指标试验

(1)常用方法为马歇尔试验。为保证沥青混合料搅拌均匀,要一次拌制一个试件。(2)每个试件击实完成后要用游标卡尺测出试件高度,以此为依据调整试件击实所需的数量,不符合标准的试件应废弃,以缩小试验数据的差异。(3)从恒温水中将试件取出后,须在规定时间内完成,以保证试验结果的准确性。

2.2密度实验

(1)钻芯取样。在沥青路面合适的点位上取得芯样,之后将其放置在35℃以内温度的环境下,避免高温条件下芯样发生变形。(2)选择浸水天平。浸水天平的选择要以芯样的质量为基准,从而使测量结果有较高的准确率。(3)将芯样表面的浮粒除去,测量干燥下的芯样质量。(4)将挂篮放置在溢流水箱中,并完全浸没芯样,调整水位至3~5min后称取质量。(5)从水箱中取出芯样,用干净的抹布擦去表面水分,再次称其质量。(6)计算出芯样的相对密度和毛体积密度。

2.3高温稳定性能试验

通常采用车辙试验法,具体流程如下:采用筛分试验确定级配;检测细集料、粗集料的毛体积密度和表观密度;总结混合料试验经验,确定其最佳油石比;切割成型后车辙试件,测量空隙率;确定实际碾压次数;进行车辙试验。在温度相同条件下,评价混合料抗车辙性能的方式为:相对变形与蠕变率相结合的方式,如果相对变形差异大于蠕变率差异,则抗车辙性能就会较低,如果相对变形差异小于蠕变率差异,则抗车辙性能就会较高。

2.4低温性能试验

沥青混合料对温度很敏感,其使用性能会受到环境温度的影响。当温度降低,其强度和劲度会显著增大,但变形能力却明显下降,并由此发生脆性破坏。低温性能试验主要目的是评价沥青混合料在低温条件的弯曲破坏力学性质,其试验要在-10℃条件下进行,评估沥青混合料的低温抗裂性能,有利于改善路面低温时的使用性能。

2.5水稳定性能试验

本文主要采取浸水车辙实验,实验步骤如下:(1)试验中所选择的材料为SBS改性沥青混合料AC-13、AC-20;沥青玛蹄脂沥青混合料SMA-16;沥青混合料AC-13、AC-20。(2)以浸水车辙试件的动稳定度、车辙深度作为评价沥青混合料稳定性能的依据。(3)试验中,先将车辙实验试件放置于60℃的空气中进行保存,时间大约10h为宜,再放到恒温60℃的水中。(4)试验结果表明,普通沥青混合料与改性沥青混合料的动稳定度均符合相关技术规范要求,并且改性沥青混合料的水稳定性更强,由此证明改性沥青有利于沥青混合料水稳定性的改善。

2.6生产配合比调整的原则

(1)若沥青混合料的稳定度与孔隙率都比较低,则要最大限度地降低沥青的使用量,但前提是必须保证沥青膜厚度达标。(2)若沥青混合料的稳定度能够达到要求,但孔隙率比较低,此时所采取的调整办法为:最大限度降低沥青的使用量或适当处理主骨料,以此改善混合料的孔隙率。处理主骨料的方法通常为主骨料筛分法,如果由于骨料级配中发生断档而造成孔隙率较低,则应重新调整主骨料的级配,以保证其能够达到级配的要求。(3)如果沥青混合料的孔隙率已达到要求,但稳定度还未达到要求时,则应分析问题产生的原因。通常发生这种问题会有以下方面的原因:沥青混合料的级配较差,与级配要求相距甚远;矿料的强度较低,不能达到强度标准;矿料与沥青之间缺少粘结性等。明确发生问题的原因后,可针对性地采取措施,以保证沥青混合料的稳定度达到标准。

结论

综上所述,沥青混合料试验检测技术为公路工程质量提供重要保障,公路工程沥青路面质量、使用性能与其有直接的关系,公路工程沥青路面的施工质量要想得到保证,就必须认真对待沥青混合料试验检测工作,科学合理的制定试验方案,有效确定参数指标,使试验检测数据更具准确性,以此延长公路使用期,提高公路管理养护工作的效率。

参考文献

[1]高秀峰.高速公路沥青路面施工技术研究[J].交通世界,2017;11:54-55.

[2]王世伟.公路工程沥青路面施工技术与质量控制[J].交通世界,2017;12:44 -45.

论文作者:吕文姝

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/14

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