李欣峰
(武漢永立鼎泰工程檢測有限公司,湖北 武漢 430000)
公路作為交通最重要的承載方式,其質(zhì)量必須有所保證。而把控公路瀝青路面質(zhì)量的重要方式便是瀝青混合料試驗(yàn)檢測技術(shù),該檢測工作不僅影響公路的施工質(zhì)量,而且影響公路的管理水平。瀝青混合料試驗(yàn)檢測技術(shù)是影響公路施工順利進(jìn)行的重要因素,同時有利于新材料的推廣。從深遠(yuǎn)角度來說,瀝青混合料試驗(yàn)檢測技術(shù)有助于我國公路工程的可持續(xù)發(fā)展。
道路和公路橋梁為人們服務(wù),保證車輛的安全行駛。在路橋建設(shè)過程中也會存在一些不可控的缺點(diǎn)。假如不解決這些缺點(diǎn),將導(dǎo)致路橋作用受到限制,減短其使用壽命,甚至產(chǎn)生交通安全事故。有效應(yīng)用路橋試驗(yàn)檢測技術(shù),能夠合理解決施工中的質(zhì)量問題,推動路橋質(zhì)量的提升。在實(shí)際施工階段,選用試驗(yàn)檢測技術(shù)對材料、設(shè)備、施工內(nèi)容等進(jìn)行檢測,變更傳統(tǒng)的目測檢測方式,防止主觀原因影響,確保以精確的檢測結(jié)果體現(xiàn)質(zhì)量和品控,實(shí)現(xiàn)對工程質(zhì)量的控制和管理[1-2]。由此可見,路橋試驗(yàn)檢測對路橋建設(shè)具備積極的意義和價值。此外,路橋試驗(yàn)檢測的必要性也不可忽視,以下將對其重要性進(jìn)行具體闡述。
1)通過合理的路橋試驗(yàn)檢測可得到實(shí)際材料的達(dá)標(biāo)率,便于路橋施工階段把控質(zhì)量。融合材料特點(diǎn),因時制宜調(diào)節(jié)對策,減少成本,提升路橋施工效率。
2)路橋試驗(yàn)檢測能夠推動新技術(shù)、新材料、新流水線的發(fā)展和運(yùn)用。合理的檢測能夠分辨這些技術(shù)、加工工藝和材料的運(yùn)用價值,了解的實(shí)際的效率和穩(wěn)定性,為將來的實(shí)際運(yùn)用提供參數(shù)上的參考。
3)路橋?qū)嶒?yàn)?zāi)軌驅(qū)Σ牧虾桶氤善芳庸ら_展檢測,確定其是否合乎設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和國家相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并在工程驗(yàn)收階段進(jìn)行質(zhì)量控制。并且,施工現(xiàn)場的全部材料和半成品加工都要開展檢測,防止出現(xiàn)安全隱患。
4)路橋試驗(yàn)檢測是點(diǎn)評路橋工程質(zhì)量的關(guān)鍵方式。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)開展比較,進(jìn)行路橋質(zhì)量鑒定。因此,試驗(yàn)檢測可用于后半期施工質(zhì)量的評價中,具備科學(xué)、精確的特點(diǎn)。
瀝青混合料應(yīng)具有足夠的承載力、高溫穩(wěn)定性以及良好的抗滑性。
1)足夠的承載力。在施工應(yīng)用瀝青水泥混合料時,要注意保證高速公路交通路面整體具有足夠的交通承載力,防止因其對交通車輛荷載的反復(fù)受力作用而嚴(yán)重破壞交通路面整體結(jié)構(gòu)。
2)高溫穩(wěn)定性。在高溫的強(qiáng)大影響下,瀝青路面會涌現(xiàn)出各種類型的破壞狀況,如路面車轍、路面變形、路面?zhèn)认蛄鲃拥?,所以在具體路面施工中,要格外重視所使用材料在高溫下產(chǎn)生的變化,使瀝青路面在耐高溫性能以及穩(wěn)定性能方面盡量表現(xiàn)突出。
3)良好的抗滑性:瀝青路面之所以在抗滑性方面表現(xiàn)突出,主要與瀝青路面的橫向空隙傾斜率以及平整度等息息相關(guān)[3]??够阅苁锹访婷鎸又匾陌踩蛩?,所以必須對其有所重視。
在進(jìn)行瀝青混合料的密度試驗(yàn)過程中,應(yīng)注意以下要點(diǎn)。
1)準(zhǔn)備工作。首先在瀝青路面中選擇適宜的點(diǎn)位,然后以這一點(diǎn)位為核心進(jìn)行取樣,取得的樣品不能立即使用,而是將其置于35℃以下的環(huán)境下儲存,以有效防止樣品產(chǎn)生變形的情況。
2)并非所有天平都適合樣品,而是依照樣品選取適宜的天平,這樣能夠確保測量結(jié)果精準(zhǔn)無誤,將樣品表面浮動的塵粒清除干凈,然后使其干燥,在干燥狀態(tài)下對樣品質(zhì)量再次展開檢測。
3)將掛籃置放于溢流水箱內(nèi)部,必須保證樣本充分浸沒,然后對水位展開相應(yīng)的調(diào)整。5 min后稱量水中樣品的質(zhì)量,取出樣品后將樣本水分擦拭干凈,之后展開第二次稱量。
4)數(shù)據(jù)計(jì)算公式為:芯樣的相對密度=干燥芯樣的空中質(zhì)量/(芯樣的表干質(zhì)量-芯樣的水中質(zhì)量);芯樣的毛體積密度=(干燥芯樣的質(zhì)量×常溫水的密度)/(芯樣的表干密度-芯樣的水中質(zhì)量)。
在公路工程中,展開瀝青混合料穩(wěn)定度試驗(yàn)的根本目標(biāo)在于使瀝青混合料原料的配比更加合理,保證公路瀝青路面的施工質(zhì)量。這一方法不僅適用于標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件,而且適用于大型馬歇爾試件。
1)測量試件直徑和高度:用卡尺對試件中部直徑進(jìn)行量測。首先選取試件四個彼此垂直的方向,從這四個方向出發(fā)測量試件邊緣約10 mm的高度。準(zhǔn)確度控制在0.1 mm,獲取每個方向的值后計(jì)算出平均值。平均值與試件高度保持一致,假如試件的高度不在62.2~64.8 mm或者不在94.1~96.6 mm這一范圍內(nèi),同時兩側(cè)的高度在2 mm以上時,代表檢測失誤,這一試件應(yīng)該棄置不用。
2)密度測試后,最好將試件保存在恒溫水槽內(nèi)部。如果是標(biāo)準(zhǔn)的馬歇爾試件,那么保溫時間大約維持在35 min,如果是馬歇爾試件,保溫時間大約維持在50 min。不同試件要有一定的間隔,同時試件與水槽底部的距離保持在5 cm以內(nèi)。對于恒溫水槽的溫度,具體數(shù)據(jù)如下:對于粘稠石油瀝青溫度,保持在59℃~61℃;對于煤瀝青混合料溫度,保持在32.8℃~34.8℃;對于空氣養(yǎng)生的乳化瀝青溫度,保持在24℃~26℃。
3)不論是馬歇爾試驗(yàn)儀的上壓頭還是下壓頭都可以置于水槽之內(nèi),進(jìn)而將溫度提升到一個特定范圍。再取出壓頭,對內(nèi)面擦拭潔凈,為了充分達(dá)到壓頭靈活滑動的目的,可以嘗試給壓頭抹黃油,然后取出全部試件,將壓頭蓋入后將其置于相關(guān)設(shè)備內(nèi)部。
4)鋼球的最佳位置在壓頭,同時將鋼球與荷載測定設(shè)備壓頭彼此對應(yīng)。
5)當(dāng)利用自動馬歇爾試驗(yàn)儀時,精確連接傳感器與計(jì)算機(jī)。
6)如果使用流值計(jì),可將其安置于導(dǎo)棒上,這樣能夠使導(dǎo)向套管輕輕按壓壓頭,注意流值計(jì)的數(shù)值應(yīng)調(diào)整到0。
7)只有設(shè)備處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),試件才能經(jīng)受荷載,加載速度保持在45~55 mm/min。計(jì)算機(jī)會及時記錄、保存數(shù)據(jù)。
8)流值計(jì)會記下試驗(yàn)荷載最大時的值。
9)以試件的取出為開始,以最大荷載值的出現(xiàn)為結(jié)束,時間保持在30 s之內(nèi)。
在水穩(wěn)定性能試驗(yàn)中,本文選取的施工材料包括AC-13、AC-20等。在具體的試驗(yàn)過程中需要將試件置放于60℃的環(huán)境中,并保存大約10 h,繼而放入60℃的水槽中再度進(jìn)行試驗(yàn),具體結(jié)果如表1所示。
從表1能夠看出,改性瀝青混合料、普通瀝青混合料都達(dá)到了相關(guān)技術(shù)要求。但是試驗(yàn)結(jié)果同時顯示,在水穩(wěn)定度方面,改性瀝青混合料的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于普通瀝青混合料。
采用馬歇爾擊實(shí)法成型圓柱體試件,根據(jù)規(guī)范規(guī)定,高速公路和一級公路擊實(shí)次數(shù)為雙面各75次。將成型好的標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件分成2組:一組在60℃恒溫水槽中保溫30~40 min后測其馬歇爾穩(wěn)定度M;另一組在6℃恒溫水槽中保溫48 h后測其馬歇爾穩(wěn)定度M,由式(1)計(jì)算殘留穩(wěn)定度:
MS=MS2/MS1×100%
(1)
式中,MS為試件的浸水殘留穩(wěn)定度,%;MS1為試件的穩(wěn)定度,kN;MS2為試件浸水48h后的穩(wěn)定度,kN。
采用馬歇爾擊實(shí)法成型的圓柱體試件,擊實(shí)次數(shù)為雙面各50次。將成型好的標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件分成2組:一組在25℃恒溫水槽中浸水不少于2h后測其最大破壞荷載P;另一組在98.3~98.7kPa真空條件下飽水15min,然后恢復(fù)常壓,試件在水中放置0.5h,再在-18℃冰箱中冷凍16h,然后放到60℃恒溫水槽中浸水24h,再放入25℃恒溫水槽中不少于2h,最后測其最大破壞荷載P,由式(2)計(jì)算強(qiáng)度比:
T=R2/R1×100%
(2)
式中,T為凍融劈裂試驗(yàn)強(qiáng)度比,%;R1為未進(jìn)行凍融循環(huán)的第一組試件的劈裂抗拉強(qiáng)度,MPa;R2為經(jīng)受凍融循環(huán)的第二組試件的劈裂抗拉強(qiáng)度,MPa。R1、R2由式(3)計(jì)算:
R1=0.006287P1/h1
R2=0.006287P2/h2
(3)
式中,P1、P2分別為第一組和第二組試件的試驗(yàn)荷載的最大值,N;h1、h2分別為第一組和第二組試件的高度,mm。
公路是承載交通的重要形式,對生產(chǎn)生活產(chǎn)生重要影響。因此,其質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)涉到國計(jì)民生。瀝青混合料是影響公路質(zhì)量的重點(diǎn)所在。所以,對混合料質(zhì)量的精準(zhǔn)把握是重中之重,只有確保質(zhì)量,才能保證公路施工達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),使公路真正發(fā)揮交通動脈的作用。
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