路用沥青混合料试验检测技术分析探究

王晓剑

(福建省宏尚检测技术有限公司 福建福州 350015)

在科技发展过程中，路用沥青混合料试验检测技术也越来越先进。在沥青混合料试验检测技术应用过程中，应以公路建设要求和使用性质为前提，明确沥青混合料试验检测要求，使沥青混合料试验检测水平进一步提高，保障公路整体建设水平和施工质量符合施工要求。

1 沥青混合料试验检测的意义

在现代化生产建设过程中，公路工程施工建设质量具有重要意义，为了对其施工质量进行控制，施工单位应采用合理的沥青混合料试验检测技术。通过试验检测可以对路面平整度、抗滑性能以及压实度等指标进行分析，使公路建设质量进一步提高，从而达到提高公路工程经济效益和社会效益的目的，为我国经济发展奠定基础。

2 沥青混合料的质量要求

在对路用沥青混合料进行施工过程中，其施工质量应满足如下几点要求。

（1）根据公路工程的设计要求和施工标准可知，在沥青混合料应用过程中，应具备较强的承载能力和抗压能力，使路面结构稳定性进一步提高，保障路面能正常运行。（2）在路面使用过程中，来往车辆会反复碾压路面，导致路面被破坏，为了保障路面使用性能，沥青混合料应具有较强的抗疲劳性[1]。

在对公路工程进行施工过程中，检测人员应对沥青混合料上述性能进行检测，并对试验检测技术水平进行控制，使试验检测准确性进一步提高，从而达到提高路面运行安全性和稳定性的目的。

3 沥青混合料检测要求

3.1 保障沥青混合料试件制备质量

在沥青混合料试验检测过程中，沥青混合料制备质量与其试验检测准确性息息相关。为了保障沥青混合料试验检测质量，在对沥青混合料进行制备过程中，检测人员应以实际施工情况为基础，使用马歇尔试验对沥青混合料的配比和材料进行确定，确保沥青混合料试件的各项参数符合施工要求。与此同时，检测人员还应对沥青混合料搅拌过程的温度和时长进行控制，并以实际施工温湿度和环境对搅拌过程进行调整，防止沥青混合料出现花白、分层以及离析等问题，使沥青混合料时间制备质量进一步提高，为沥青混合料试验检测奠定基础[2]。

3.2 标准试验

在对公路工程进行施工过程中，检测人员应在试验室中对施工过程中搅拌后的沥青混合料进行检测，并得出相应的检测报告。在沥青混合料检测过程中，检测人员应选择具有示范性和代表性的样品进行检测，保障其检测的准确性。

3.3 科学验证

在对公路沥青混合料进行试验检测过程中，检测人员应对混合料各指标和成本进行科学验证，表1 和表2为沥青混合料级配表。

表1 密级配沥青混合料矿料级配范围

表2 沥青玛蹄脂碎石混合料矿料级配范围

4 沥青混合料的常规试验检测要点

在公路工程施工过程中，由于沥青混合料具有磨耗较小、噪声低、震动小、舒适性高、平稳等特点，被广泛应用在公路工程中，与此同时，使用沥青混合料对公路工程进行施工，还可以使道路形式安全系数、耐久性以及稳固性进一步提高。为了使沥青混合料的性能得到充分发挥，检测人员应对沥青混合料进行试验检测，并对常规试验检测要点进行控制，确保沥青混合料的各项性能符合公路工程施工要求。

4.1 矿料级配和沥青含量试验检测要点

现阶段，在对沥青含量进行检测过程中，使用最广泛的方法为高温燃烧炉法。该方法主要是通过对燃烧后的沥青混合料进行筛分，可以对其施工和生产质量进行控制，检测要点具体如下。

（1）标定同一沥青混合料，并对筛分级配和沥青用量的修正系数进行确定。（2）试样准备要点。在对新拌制的沥青混合料进行试验检测时，若其温度低于120 ℃，检测人员可直接对其进行取样、缩分、试验。当试样中含有水分时，检测人员应先对其进行烘干处理，烘干时间应大于3 h、温度应为105 ℃，烘干后应将试件加热到120 ℃～135 ℃。（3）测试系统启动后，检测人员应将燃烧炉中内置电子天平中的附加物去除，使电子天平完成自检，并对燃烧炉进行预热处理。（4）在检测过程中，燃烧炉中的温度应维持在（538±5）℃，使试样完全燃烧。（5）试件完全燃烧后，应先将其冷却到室温，筛分处理后，对其分级筛余进行计算，以计算结果为依据，绘制级配曲线图，并对其组成进行分析。

4.2 密度试验检测要点

为了保障沥青混合料施工质量，施工单位应对其密度进行试验检验，检测要点具体如下。

（1）检测人员应以使用击实成型法对马歇尔试件进行制备，试件高度应为（63.5±1.3）mm。（2）以马歇尔试件的最大理论密度的压实度（KL）和密度压实度（Km）为标准，对面层压实度进行检验。通常情况下，KL 应为93%～97%，Km 应不小于96%。与此同时，下面层和中面层的渗水系数应小于120 mL/min，上面层渗水系数应小于80 mL/min[3]。检测人员应先对浸水天平进行选择，确保其符合样品质量要求，再对干燥样品进行称取，随后在稳定状态下对其进行称重处理，并以称取数据为依据，对混合料空隙率和试件密度进行计算。（3）检测人员应以工程设计要求为基础，对试验数据进行分析，保证其试验数据的准确性。

4.3 马歇尔稳定度试验检测要点

（1）马歇尔流值和稳定度试件的直径和高度应符合要求，在对其高度进行测量时，应先通过圆心交叉画两条互相垂直的线，并分别在线上标记处高度测量点，测量点与试件边缘之间的距离为10 mm。（2）拌和温度和时间控制。检测人员应对沥青混合料出料温度以及矿料、沥青加热温度进行控制，通常情况下，出料温度应为135 ℃～160 ℃，并以沥青混合料的类型为依据，对拌和时间进行控制，通常每盘沥青混合料的干拌时间应大于5 s，总拌和时间应大于45 s。SMA 和改性沥青混合料的拌和时间应为60～70 s[4]。（3）在检测过程中，检测人员应将马歇尔试验机的上下冲击器放置在恒温水箱中，与此同时，试件应在（60±1）℃的水中保温30～40 min,起到保温的作用。

4.4 水稳定性试验检测要点

根据规范可知，在对沥青混合料进行试验检测过程中，为了保障其力学性能符合要求，检测人员应对其水稳定性进行试验检测，通常情况下，需要通过冻融劈裂测试、真空饱和马歇尔测试以及浸水马歇尔测试等方式对其水稳定性进行检测。

（1）浸水马歇尔试验。检测人员应先对马歇尔标准样品进行制作，并将其放入恒温容器中，静置48 h后，对沥青混合料水稳定性进行检测。（2）真空饱和马歇尔测试。检测人员应先将试样放进真空干燥机中，关闭进水管，启动真空泵，并对真空干燥机真空度进行控制，通常真空度应大于97.3 kPa,持续加压15 min，随后将进水胶管打开，使水流进干燥机中，直至试件被完全浸泡，试件浸水时间应为15 min，随后恢复常压，再将试件移至恒温水槽中，静置48 h，并对其进行试验[5]。（3）冻融劈裂测试。根据相关规范可知，沥青混合料试件冻融劈裂试验残留强度比应不低于80%。

4.5 高温稳定性试验检测要点

在对沥青混合料进行实验检测过程中，通过车辙检测可以反映出沥青混合料的高温稳定性，其检测要点具体如下。

（1）在车辙试验过程中，速率应为42 次/min，轮胎压力应为0.7 MPa，温度应为60 ℃。（2）车辙试验机应置于恒温室当中，且恒温室能容纳的试块应不少于3块。（3）在车辙试件制作过程中，若沥青混合料温度较低，施工人员应对其进行加热处理，加热时间应低于30 min。

5 沥青混合料的试验检测研究

5.1 空隙率试验检测

检测人员在对沥青混合料空隙率进行检测过程中，应采取如下方法。

（1）检测人员应对马歇尔试件进行制备，为后续检测工作奠定基础。（2）使用表干法对其密度进行检测。（3）检测人员应以实际密度和理论密度为依据，对沥青混合料的空隙率进行计算。

5.2 密度试验检测

在对沥青混合料密度进行试验检测时，运用表干法对沥青混合材料进行检验，具体如下。

当试件吸水率小于2%时，可以使用表干法对密度进行检测。在检测过程中，检测人员应先将芯样表面的杂质清理干净，并对芯样样品进行称重，随后，将网篮浸入溢流水箱中，并对其水位进行调节，将天平复零或调平后，在网篮中放入试件，浸泡3～5 min，对其水中质量进行称取。将试件从水中取出，并表面水分擦拭干净，对其表干质量进行称取。以称量数据为基础，结合密度计算公式对其密度进行计算。

5.3 水稳定性试验检测

在对沥青混合料水稳定性进行试验检测过程中，主要有浸水马歇尔试验方法、冻融劈裂试验方法以及真空饱和马歇尔试验方法，各方法检测步骤如下。

5.3.1 浸水马歇尔试验方法

检测人员首先将沥青混合料时间放置在恒温水槽中，静置48 h后，并对其水稳定性进行分析。其次检测人员应以标准马歇尔稳定度和浸水马歇尔稳定度为依据，对试件浸水残留稳定度进行分析。

5.3.2 冻融劈裂试验方法

在冻融劈裂试验过程中，检测人员应将标准马歇尔试件进行分组，并采取不同方式对其进行处理：第一组试件应先在常温条件下浸泡20 min，并将其移至0.09 MPa真空条件下浸泡15 min，恢复常压后，应将试件在-18 ℃的条件下静置16 h，最后，试件在60 ℃条件下水浴24 h 并在25 ℃条件下浸泡2 h 后，对其劈裂强度进行测定；第二组试件应在25 ℃的条件下浸泡2 h，并对其劈裂强度进行测定。根据两个测定结果对试件残留强度进行计算，并以此为基础，对试件水稳定性进行分析[6]。

5.3.3 真空饱和马歇尔试验方法

检测人员应先将试件放入真空干燥机中，关闭进水胶管并打开真空泵。待干燥机真空度大于97.3 kPa后，持续加压15 min，随后将进水胶管打开，使水流进干燥机中，直至试件被完全浸泡，试件浸水时间应为15 min，随后恢复常压，再将试件移至恒温水槽中，静置48 h，并对其进行试验，检测其标准稳定度和真空饱水稳定度，并以此为依据，对试件真空饱水残留稳定度进行计算。

5.4 高温稳定性试验检测

在对沥青混合料高温稳定性进行检测过程中，车辙试验是重要的检测手段，主要检测步骤如下。

（1）检测人员应对轮胎压力进行控制，并在试模中装入试件。（2）将装有试件的试模放置在恒温室中，对其进行保温处理，保温时间应为5～24 h。（3）开启车辙变形自动记录仪和试验机，试验轮在试件上往返1 h左右或变形最大达到25 mm 时，便可停止试验。在试验过程中，应实施对其时间温度和变形曲线进行记录。（4）检测人员应先确定试样数量，并对其实施弯曲试验，若蠕变速率较低，则表示其抗车辙能力相对较高。表3为沥青混合料的施工温度指标。

表3 沥青混合料的施工温度指标

6 结语

在公路工程施工过程中，沥青混合料的质量和性能与公路整体施工质量息息相关，施工单位应对沥青混合料试验检测技术进行控制，使其检测准确性进一步提高。在试验检测过程中，检测人员应以实际施工情况为基础，对沥青混合料检测方法和要点进行控制，确保沥青混合料各性能符合施工要求，为公路工程建设奠定基础。