浅谈道路工程中沥青混合材料检测措施

摘要：道路工程中材料的质量直接关系到道路工程建设的好坏。本文从材料抽样、检测、指标等方面分析了道路工程沥青混合材料的监测措施。
关键词：道路工程 沥青混合料 检测 措施

近年来，我国的道路交通愈见发达。高速公路成为了物流、出行的重要通道。同时，运输车辆的吨位也不断增加，这也对道路工程的建设提出来更高的要求。荷载量的增加就要求有更好的工程质量。工程质量是工程施工的核心，而工程材料是测试工程的核心。道路工程中材料质量的好坏直接影响到整个道路工程质量的高低。良好的材料需要有科学的检测方法予以鉴别，保证材料的适用性才能保证建筑工程的质量。
一、沥青混合材料的取样
沥青混合材料的取样包括对施工前材料的取样和施工现场的取样。施工前材料的取样只要遵守随机原则即可进行科学的检测。而施工现场的取样较为复杂，取样的标准不一样，对于检测结果有着非常大的差别。特别是在对路面改造和修补时，取样的差别实际影响了试验操作和仪器的误差允许值。道路工程一般都耗资巨大，不可能进行二次返工。因此，科学的抽样就显得特别的重要。
沥青混合材料的路面一般包括无机结合料稳定粒料、稀浆封层、级配碎石、沥青混凝土等结构。这之中的各种材料具有不同的施工特点，因此取样方法也不相同。我国道路工程材料检测的取样方法一般有拌和楼、道路现场、运料车、传送带等。在选取过程采取随机抽样的原则，以确保样本的有效性。
依据不同层次路面的不同结构在进行取样时采取的方法主要有：
第一，沥青混凝土一般采用大型机械进行热拌和。因此，经过一些专家学者的实验，这部分抽样应该采取从摊铺机后取样，样本的复现性较好，并且要采用多点多车取样缩分的方法（如图一）。

（源于王家主，高速公路沥青混凝土路面混合料取样方法研究，《公路》，2007年12月）

第二，稀浆封层主要用于防水和粘结。其厚度较少，不能进行现场挖坑取样。而稀浆封层又要求较高的精确度，因此取样也显得尤为重要。而其中的黑料稳定性较差，不适于实验。因此，在该部分应该选取从摊铺车总抽取白料进行测定级配,取黑料测定乳化沥青含量的方法。
第三，由于在碎石过程中，施工工艺比较接近，且都属于冷拌和，因此相互干扰较少，可以采用相同的抽样方法。由于在拌和楼传送带，已经进行了拌合，并且可以避免装车、摊铺等多道离析，复现性高，样本质量高。因此，路面无机材料基层采取从拌和楼传送带取样的方法。
二、沥青混合料的主要检测实验
1沥青混合料马歇尔稳定度实验
沥青混合料的马歇尔实验要保证浸水时间的长短，要控制在恒温水槽中30min至40min。然后将样本置于马歇尔试验仪上，进行加载，当荷载到最大是，记下瞬间取值。此时要注意压头的准确位置，保证压力均匀。记录百分表和流值计的数量。
计算公式如下：
试件的马歇尔模数：T=MS/FL
其中，T 为试件的马歇尔模数，单位为 KN/mm；MS为试件的稳定度，单位为KN；FL为试件的流值，单位为mm
2沥青混合料黏附性试验
该实验需要一定的观察经验。要求取大小适中的样本，一般是直径为十毫米左右的颗粒，约200克。洗净后在105摄氏度的烘箱中烘干。将沥青混合料的颗粒加热，按四分法进行分类。一部分进行烘箱，并冷却。然后将其放于玻璃板中浸水，水温为80摄氏度恒温，保持30min ，然后将沥青用纸片捞出。仔细观察沥青裹覆的集料的剥离面积，评定等级。
3沥青混合料的车辙实验法
该部分实验是沥青混合料中的实验难点。我国的传统做法是，采用相同的外掺剂剂量、油石比以及级配成型车辙试件，依照章程要求进行车辙试验（如图2）。现在很多地方采取美国SHR研究计划中所利用沥青路面分析仪进行的分析。即通过控制温度、浸水进行实验，进而测定沥青混合料的永久性。

（源李健、李福普，几种常见沥青胶结料混合料的高温抗车辙性能研究，《道路工程》，2011）
传统的实验主要是将样本放于试验轮中进行压强，在常温中放置12小时，然后进行测试，一般情况下试验轮在样本中间行走1小时。
计算公式为 DS=（t2- t1）*N*c1*c2/(d2- d1)；
其中，DS为 沥青混合料的动稳定度，单位为次 /mm； d1 时间 t1（一般为 45 分钟）的变形量，单位为mm；d2 时间 t2 （一般为 60 分钟）的变形量，单位为mm； c1 试验机类型修正系数，曲柄连杆驱动试件的变速行走方式为1.0，链驱动试验轮的等速方式为 1.5； c2 试件系数，试验制备的宽 300mm 的试件为 1.0，从路面切割的宽150mm 的试件为0.8； N 试验轮每分钟行走次数，通常为42 次/min.
4沥青混合料的密度实验
    沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准，当采用前者方法时，压实度标准比后者高，无论是用哪种方法,均存在对试件（马氏试件或芯样试件）测密度的问题，在进行密度试验时应根据混合料本身的特点，可采用下列方法之一：
    （1）表干法，本法是适用于表面较粗但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件：但不适用于吸水率大于2％的沥青混合料试件。要注意实验的速度和质量。
    （2）水中重法：本法仅适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件，不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件。
    （3）体积法：本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。  
（4）蜡封法：本法适用于吸水率大于2％的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件，不能用水中重法或表干法测密度时，应用蜡封法测定。
                    
三、建立检测制度，提高检测有效性
一个有效的生产管理、制度先行。制度是一种具有很强的约束力规定、法规、规范和标准。无论何种工作，必须拥有良好的执行制度，才能保证行动的有效性，这一点在道路项目工程的建设安全管理上更显得尤为重要。建立固定的检测力度、机制和安全评估等都需要纳入良好的制度中去，层层保障，即使检测，定期和不定期的进行检测，才能保证材料质量。责任要落实到人。安全生产的检查时安全生产的重要环节，是传统环节，也是需要改变的环节。首先，检测检查要具有量化标准。在沥青混合料的检测中，工序复杂，实验繁琐，可以指定多样化的检查标准。但是一定要按照材料的实验规定逐一进行检测。其次，要做好定期的和不定期的检测。定期的检查，是为了在不同的施工阶段的设备、工种工序的安全性能的比较。而长期的定期检查，有可能因为不同的天气环境变化，以及道路荷载量的变化，造成不同的标准。强制检测，严把三关，将工作落实于实处，保证质量。
质量是工程的生命，要抓质量，要从材料质量着手。应用科学的检测方法和实验方法进行检测，才能保证材料质量的可靠性。沥青混合料在道路工程中的应用广泛， 耐用性、方便性、便于维护性等一系列有点。要扬长避短，才能保证道路工程质量符合国家的现代化发展。

参考资料：
1李闯民、陈景，3种沥青混合料表面层现场路用性能试验研究，《公路》，2004 年11月第11期 
2俞鹃，提高建筑工程材料质量检测措施分析，《科技传播》，2010-3
3王家主，高速公路沥青混凝土路面混合料取样方法研究，《公路》，2007年12月第12 期
4李伟，浅谈沥青混合料的几种实验检测技术，《工程技术》，2008年1月
5庞波，高速公路路面材料检测与监理，《福建建材》，第3期
6李健、李福普，几种常见沥青胶结料混合料的高温抗车辙性能研究，《道路工程》，2011年第2期