谈沥青混合料试验检测技术

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇谈沥青混合料试验检测技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

[摘 要]沥青混合料路用性能试验验证作为沥青混合料设计阶段的重要环节，也是确保沥青路面施工质量，延长沥青路面使用寿命的关键。

[关键词]沥青混合料；试验检测；技术

中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0197-01

引言

沥青路面由于具有施工技术成熟、行车舒适安全以及养护维修方便等特点，在我国公路工程中得到了广泛的应用。然而随着公路交通量的不断增长以及重载交通的增加，沥青路面早期损坏越发严重，造成了路面使用寿命的降低。为了提高沥青路面施工质量，控制路面早期病害问题，延长沥青路面使用寿命，必须在沥青混合料的设计阶段就及早入手，加强混合料设计中各项路用性能试验验证，以确保沥青路面材料各项性能符合路面实际情况，改善沥青路面路用性能。

一、沥青路面的常见破坏类型

1、开裂

沥青路面在自然环境下经过车轮荷载的反复作用，长期处于应力交迭变化的状态，在荷载重复作用一定次数以后，就会造成沥青路面结构强度的下降，在沥青路面出现疲劳开裂问题。另外，沥青路面在外界温度下降的情况下，沥青混合料会出现收缩问题，特别是在沥青路面温度降低速率较快的条件下，沥青混合料中沥青的粘度降低、弹性上升，沥青路面中的温度收缩应力会由于松弛性能的下降出现累积效应，造成沥青路面出现开裂问题。

2、车辙

路面车辙主要是指沥青路面在交通荷载的作用下在沥青路面表面所产生的竖向变形，这种变形属于积累变形，在高温季节条件下很容易发生。造成沥青路面车辙的影响因素多种多样，集料、沥青、混合料的级配、交通荷载、自然环境条件、沥青路面施工工艺等，都是造成沥青路面出现车辙问题的原因。

3、水损害

沥青路面水损害主要是由于沥青路面存在着一定的空隙，当水分渗入沥青路面以后，在外部荷载的作用下，会对沥青路面空隙中的水分产生动水压力，在交通荷载的反复作用下会形成真空泵吸，水分对集料与沥青的结合界面造成持续冲刷，最终造成沥青与集料粘附性的降低，导致沥青路面出现松散、唧浆以及坑槽等一系列问题。沥青路面水损害的影响因素主要有沥青与集料的粘附性能、沥青混合料的配比设计以及沥青路面的排水情况等。

二、沥青混合料车辙试验方法

将试件连同试模一起，置于已达到试验温度60℃±1℃的恒温室中，保温不少于5h，也不得超过12h。之后，将试件连同试模移置于车辙试验机的试验台上，试验轮在试件的中央部位，其行走方向必须与试件碾压方向或行车方向一致。启动试验机，使试验轮往返行走，时间1h，记录仪自动记录变形曲线及时间温度。

DS={（t2-t1）*N/（d2-d1）}*C1*C2

式中：DS--沥青混合料的动稳定度（次/mm）

d1―对应于时间t1（一般为45min）的变形量（mm）；

d2―对应于时间t2（一般为60min）的变形量（mm）；

C1--试验机类型修正系数，曲柄连杆驱动加载轮往返运行走方式为1.0；

C2--试件系数，试验室制备的宽300mm的试件为1.0；

N―试验轮往返碾压速度，通常为42次/min。

三、沥青混合料离析的检测方法

沥青面层集料离析区域与非离析区域的表面纹理深度会有明显的变化。铺砂法就是“沥青混合料表面构造深度试验”，通过把标准砂铺设在沥青面层上填补表面空隙，以填补的面积大小来计算构造深度，其中对砂子的粒径是有严格要求的，一般是要求25ml粒径为0.15-0.3mm的砂子。检测时，工作人员先要把空隙表面和附近的面层用刷子或扫把清扫干净，然后把定量的符合要求的砂子用人工砂铺仪铺到待检测的路面上。当砂子摊铺到要求的程度时，用专业工具如钢尺、卷尺或构造深度尺测量构造深度值，通过对比要求的集料离析标准，就可以知道离析的程度如何。铺砂法方法原理简单，测量方便，造价十分低廉，仍是目前最常用的检测构造深度的方法，也是最简单、最直观的判别集料离析的手段。当然，这种法也会受许多主观因素和客观因素的影响，例如其中所用砂子的干燥洁净程度、受检路面含水量的大小、摊铺砂表面的凹凸程度、铺砂区的形状等，使检测结果受测试者主观意志和测试方法的左右，而且比较费时，劳动强度大。

四、沥青混合料的疲劳试验

对于沥青混合料的疲劳试验，目前在国际上并没有统一的标准规定，试验方法种类较多，主要有简单弯曲试验、单轴实验、间接拉伸试验、三轴试验、断裂力学实验和轮辙试验，其中应用最多的试验方法是小梁重复弯曲试验。采用沥青混合料小梁弯曲疲劳试验，一般采取中点加载的试验检测手段，制备尺寸为250mm×40mm×40mm的试件，试验温度大多选择沥青路面疲劳当量温度15℃，试验加载应力通过破坏试验确定，应力比一般取0.2、0.3、0.4、0.5、0.6，通过对小梁试件加载过程中的应力应变响应进行分析，计算确定小梁中点处底面的弯拉应力和弯拉应变。对于沥青混合料的疲劳特性的评价，则主要是通过达到破坏时重复荷载的作用次数进行抗疲劳开裂性能的表征。

五、沥青混合料黏附性试验

①取粒径9.5～13.2mm，形状规则的集料200克，洗净并在105℃的烘箱中烘干备用。

②以标准方法取沥青试样放入烧杯中，加热至要求的温度。

③按四分法称取备用颗粒100克。

④从烘箱中取出，使集料完全被沥青膜裹覆，并在室温下冷确1小时。

⑤将放有集料试样的玻璃板浸入水温80℃±2℃的恒温水槽中，保持30min，并将剥离及浮于水面的沥青用纸片捞出。

⑥由水中小心取出玻璃板，浸入水槽的冷水中，仔细观察裹覆集料的沥青薄膜剥落情况。由两名以上经验丰富的试验人员分别目测，评定剥离面积的百分率，评定后取平均值表示，并按表6-10评价沥青与集料的黏附等级。

六、沥青混合料永久变形试验

评价沥青混合料永久变形的试验主要有车辙试验、蠕变试验、三轴试验、汉堡车辙试验等试验手段，其中车辙试验应用最多，主要是通过制作板块试件并于试验设备中的车轮往复运动，通过车轮的压密、剪切以及推移，测试混合料的抗永久变性能力，由于试验检测方法简单，结果直观，而且与沥青混合料车辙的相关性较好，因而应用较多。采用车辙试验，需要制备尺寸为300mm×300mm×50mm的车辙板试件，试验荷载为0.7Kpa，通过计算动稳定度与相对变形评价混合料的抗永久变形能力。

七、其他性能试验

1、水稳定性能试验验证

水稳定性主要是为了提高沥青混合料的水稳定性。对于沥青混合料水稳定性的评估主要分为两个阶段，第一个阶段主要是评估沥青与集料之间的粘附性，主要是以水煮法与水浸法评估。在第二阶段的评估主要是通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验进行评估，其具体的技术指标要求如下表所示：

2、低温抗裂性能试验验证

对沥青混合料进行低温抗裂性能试验验证，主要是为了评价沥青混合料的低温抗开裂能力，避免由于低温条件下混合料内部由于收缩应力出现开裂。评价的试验方法较多，例如低温弯曲蠕变试验、SHRP中的低温性能J-积分试验、混合料低温压缩试验以及低温弯曲试验等，其中应用最多的主要是以低温弯曲试验来评价，其具体技术指标要求如下表所示：

结语

路用性能验证是沥青混合料设计阶段的关键环节，对于沥青路面后期的使用性能与使用寿命也具有重要的影响。在沥青路面路用性能的试验验证过程中，技术人员应当根据不同沥青混合料的类型，合理的确定验证方法以及控制标准，进而确保沥青混合料的路用性能，为提高沥青路面的建设施工质量提供良好的基础。

参考文献

[1]袁小亮，张新星，等.乙烯基活性聚合物改性橡胶沥青的研究[J].中外公路，2011（08）.

[2]冯雄辉，王捷.应用Superpave与马歇尔方法进行沥青混合料设计的比较分析[J].公路工程，2011，36（1）：66-69.