对高速公路工程中沥青混合料的试验检测的探讨论文_钟李毅

对高速公路工程中沥青混合料的试验检测的探讨论文_钟李毅

钟李毅

中城投集团第三工程局有限公司 重庆 400020

摘要:沥青混合料的制造质量与性能,将直接影响到沥青公路的施工质量。因此在沥青混合料的施工之前,需要对沥青混合料的性能进行严格的检测管理。在对沥青混合料进行检测管理的时候,可以根据实际高速公路的运行情况进行数据模型,并且将沥青混合料的检测数据值输入其中,通过模型系统的快速计算,就可以发现沥青混合料的性能是否达标。在经过模拟计算之后,就可以根据计算所得的数据信息,对沥青混合料的配比进行合理的调整。

关键词:高速公路;沥青混合料;试验检测

1沥青混合料类别

从不同的角度看,沥青混合材料有数种不同的分类方法:(1)按矿质集料级配类型分为连续级配沥青混合料、间断级配沥青混合料和开级配沥青混合料。连续级配混合料中的矿料按照级配原则,通过一定的比例相互搭配组成。典型代表是粒径偏细一些的密级配沥青混凝土(AC)和粒径偏粗的沥青稳定碎石(ATB)等。间断级配混合料是矿料级配中缺若干粒级所形成的沥青混合料。典型代表是沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。开级配沥青混合料主要由粗集料组成,细集料及填料很少。典型代表是排水式沥青磨耗层混合料(OGFC)。(2)按沥青类型分为以石油沥青为结合料的沥青混合料和以焦油(大多为煤焦油)为结合料的沥青混合料。(3)按施工温度分为热拌热铺沥青混合料、常温沥青混合料和温拌沥青混合料。其中第一种热拌热铺沥青混合料又简称热拌沥青混合料,是由沥青与矿料经过热态拌和、热态铺筑而形成的混合料。第二种是在常温状态下,以乳化沥青或稀释沥青与矿料经过拌制、铺筑而形成的常温沥青混合料。第三种温拌沥青混合料一般要求拌合、碾压时的温度比热拌沥青混合料降低30℃上下。(4)按空隙率大小分为密实型沥青混合料(空隙率在3%-6%之间)、多孔透水沥青混合料(空隙率往往在18%以上)和沥青碎石混合料(空隙率介于6%-12%之间)。

2高速公路工程中沥青混合料的试验检测

2.1混合料级配试验检测

沥青混合料的级配从两个方面影响着沥青路面的质量,第一,级配的标准与否影响沥青混合料在施工中的使用;第二,级配对沥青路面的施工质量可能造成间接和隐性影响。因此,在沥青混合料的级配试验检测中,需要严格把关沥青混合料的级配是否符合公路工程沥青路面的施工标准。沥青混合料作为施工的基础性原料,可以在施工之前进行模拟性试验,在设计沥青混合料的级配过程中,具体规划设计应基于沥青混合料的实际搅拌配比和生产配。除此之外,需要注意进行沥青混合料的级配试验检测时应在室内进行试验,并且制备完成后需要再对其实际使用情况进行试验,即进行沥青混合料的性能检测,包括高温、低温检测,水稳定性等。

2.2密度试验检测

第一,钻芯取样。在高速公路工程沥青路面相应点位上,获得芯样之后,试验人员需要将其放在35摄氏度环境条件下,防止高温环境条件下,芯样出现变形。第二,科学选择浸水天平。在选择浸水天平的过程当中,试验人员要科学选择芯样,保证芯样质量符合有关规定,进一步提升测量结果的精确性。第三,将芯样表层浮粒去除。在干燥状态下,准确测量芯样质量。第四,将挂篮直接放入到溢流水箱之中,将芯样完全浸没,水位调整到规定位置之后,方可称取其质量。第五,将芯样从水箱当中取出,并使用干净抹布,将其表面的水分直接擦去,并二次称量其质量。第六,试验检测人员需要准确的计算出芯样相对密度,包括其体积密度。

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2.3水稳定性能试验检测

第一,马歇尔试验。如今,我国的沥青混合料设计工作的开展应该将马歇尔试验检测方法作为关键技术,从而确定沥青混合料中的各种原材料的配比情况,通过使用沥青混合料水稳定性的检验方法,检测沥青混合料在受到水的侵蚀作用时,其抗剥落的能力。首先,应该按照路面的实际情况,用轮碾法、击实法、轮碾法以及揉搓压实等方法进行沥青混合料试件的制备,对于沥青混合料的马歇尔性能检测结果来说,沥青混合料试件的成型指标对其有着直接的影响,由此可见,当试件击实之后,应该测定试件的高度,对于不满足高度要求的试件视为废弃处理。当模具以及沥青混合料的温度无法满足规定需求的时候,就会对试件的孔隙率以及密度产生影响,然而,如果在试件没有完全冷却的前提下,就对其进行脱模处理,就会损伤试件的质量。完成试件的制作之后,应该将其放置在恒温水槽中,一小时后将其取出并且放在马歇尔试验仪上对其进行加载处理,此时便能够得到沥青混合料的流值和稳定值,从而能够得到最佳的沥青混合料的配合比。第二,冻融劈裂试验。该试验方法为:将沥青混合料试件分为两组,一组放入25℃的水中浸泡,2h后,将其取出并进行劈裂强度测定;另一组在常温(25℃)下,将试块在真空(0.09MPa)下浸水15min,然后恢复常压,在冰箱(-18℃)内放置16h,60℃水浴中恒定24h,25℃水温中浸泡2h,最后将试件取出,并进行劈裂强度的测定。以测定的劈裂强度为基础,对沥青混合料的水稳定性进行评定。

2.4车辙试验检测

车辙试验检测方法依据是否运用机械可将其大体分为人工法与机械法。具体而言,人工试验检测方法是指把试验栏杆横向跨放于车辙上,依托于车辙、检测杆间距获取检测结果,该检测方法效率较低,适用于抽样检测。机械试验检测方法是指针对车辙横向处放置红外线感应器、激光检测仪器,进而连续全面地检测混合料坑洼程度,该方法目前已经普及应用于高速公路工程建设与养护环节。从实践经验来看,车辙试验检测方法用于检测沥青混合料操作便宜,可以对混合料高温防车辙性能进行检测。但在实际检测时应当注意下述内容,在车辙试验检测工作实施之前,应当测定压轮轴压强,确保压强处于合理范围内,然后,于高温环境中应当保持压轮轴在设计好的线路上运行,同时在计算公式中带入实际数值,计算出沥青混合料的稳定值,之后结合国家相关法规判定混合料是否符合指标,能够应用。

2.5加热温度和混合时间试验检测分析

(1)确定加热温度。根据沥青种类以及施工质量要求,总加热温度应高于沥青加热温度10-20℃。(2)确定拌和时间。通常,每个锅混合需要大约30-50s,而第1次需要50s。(3)将沥青混合料混合。根据初始加热温度和混合时间:根据混合料的配合比要求,控制混合沥青混合料中各个原材料的用量。(4)确定骨料和沥青的加热温度。在混合器的排出口测量温度,温度在规范中规定的工厂温度范围内。并且混合料的颜色均匀,并且流动不散开,认为原始加热温度是可行的。如果温度超出规定范围,或目视检查不合格,应适当调整原料的加热温度,直至满足要求,将此时的温度定位生产温度。(5)确定混合时间。当混合料颜色均匀时,即为最佳混合时间。每个聚集颗粒被沥青膜均匀覆盖所需的最短时间和颗粒尺寸均匀分布。当每个罐被排出并且在视觉上认为不合适时,必须重新进料,控制好混合时间,在允许的范围内适当延长。(6)如此反复,直至满足要求。此时的混合时间加上3-5s是正式生产时的混合时间。

3结束语

总而言之,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高速公路工程中的应用,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。为了保障工程项目的整体质量,需加强沥青混合料的试验检测,如水稳定性、高温稳定性、密度等方面的检测,从而确保沥青混合料的各种性能达到施工要求,进而保障高速公路工程投入使用后的安全性。

参考文献

[1]邱骥杰.沥青混合料扭转剪切试验方法开发及扭转剪切试验研究[D].长沙理工大学,2015.

[2]邬俊峰.大粒径透水性沥青混合料组成设计及路用性能研究[D].武汉工程大学,2014.

[3]白诗尧.不同温拌沥青对沥青混合料路用性能影响的室内试验研究[D].长沙理工大学,2012.

论文作者:钟李毅

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期

论文发表时间:2019/12/10

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