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摘要:路面施工是公路工程施工中的重要环节,路面施工质量直接影响着公路工程整体质量。由于沥青路面具有众多优点,因而在公路工程被广泛应用。为了保证公路工程质量,对沥青路面施工进行试验检测就显得非常有必要。不仅能够正确反映沥青路面施工质量,还有助于促进我国公路工程在质量领域方面的改革更新。
关键词:公路工程;沥青路面施工;试验检测
交通事业的飞速发展,致使国家在公路工程质量领域也在不断改革,而对公路工程路面施工质量进行试验检测是改革的重要环节之一,加上公路工程是一项复杂且又系统的工程,这就加大了沥青路面施工试验检测工作的困难,同时也对沥青路面施工试验检测人员提出更高要求。
一、沥青路面施工试验检测的意义
在沥青路面施工中,由于多种因素影响,难免会出现各种问题,例如施工参数不准确、施工材质问题、工程结构设计问题、施工操作失误问题等等。这些问题的出现将对沥青路面施工質量产生严重的影响,而如何才能正确判定沥青路面施工质量,就成为了当前人们最为关注的问题。这时对沥青路面施工进行试验检测的方法应运而生,通过对沥青路面施工进行试验检测,能够正确反映出沥青路面施工质量,还有助于促进我国公路工程在质量领域方面的改革更新。若是沥青路面施工试验检测工作出现问题,例如提供的试验检测资料不完整齐全、正确可靠,那么就无法对沥青路面施工质量做出真实、准确的评价及验收,从而在一定程度上就加大了沥青路面施工管理工作的困难。因此,为了确保沥青路面施工试验检测工作顺利进行与完成并取得较好的效果,相关试验检测人员就必须不断提高自身试验检测水平,并将先进、科学的试验检测技术应用于沥青路面施工中,这样不仅能够正确反映出沥青路面施工质量,进一步确保公路工程质量,还有助于推进我国交通事业的发展。
二、沥青路面概述
1.沥青混合料介绍
由于沥青路面具有众多优点,主要有噪音小、强度高、施工便利、成本低廉、修复方便等优点,因而在公路工程中得以广泛应用。当前,沥青路面已经成为我国公路路面结构的主要形式之一。沥青混合料是沥青路面的重要组成部分,沥青混合料质量优劣在很大程度上影响着沥青路面质量。沥青混合料就是将沥青作为结合料,并根据工程需要选择合适的级配混合料,例如碎石、砂、矿粉等,而后将沥青与级配混合料在一定温度下进行拌和,从而形成一种具有众多优点的路面材料,尤其适应汽车高速行驶。
2.沥青混合料类别划分
沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称,沥青路面的混合料主要能够分为以下几类:
(1)按材料组成及结构分为:连续级配、间断级配混合料;
(2)按矿料级配组成及空隙率大小分为:密级配(空隙率3%~6%)、半开级配(空隙率6%~12%)、开级配混合料(排水式、空隙率18%以上);
(3)按公称最大粒径的大小可分为:特粗式(公称最大粒径等于或大于37.5mm)、粗粒式(公称最大粒径31.5mm或26.5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或l9mm)、细粒式(公称最大粒径9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于4.75mm)沥青混合料;
(4)按制造工艺分为:热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。
三、沥青路面施工试验检测技术
公路工程试验检测工作是贯穿于工程建设全过程的技术基础工作。因此要确实提高公路工程施工质量、缩短工期、降低工程成本,必须加强试验检测工作。现就几个较为重要沥青混合料重要指标检测技术进行详解。
1.沥青混合料密度试验
沥青混合料密度试验检测方法较多,包括表干法、水中重法、蜡封法、体积法。在此,结合实践需要主要对表干法的检测方法进行讨论。表干法适用于测定吸水率不大于2%的各种沥青混合料试件,包括密级配沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)和沥青稳定碎石等沥青混合料试件的毛体积相对密度和毛体积密度。其实验步骤:一、准备试件。本试验采用室外内成型的试件,也可以采用工程现场钻芯、切割等方法获得的试件。当采用现场钻芯取样时,应按照T0710的方法进行。试验前试件宜在阴凉处保存(温度不宜高于35℃),且放置在水平的平面上,注意不要使试件产生变形。二、选择适宜的浸水天平或电子天平,最大称量应满足试件质量的要求。三、除去试件表面的浮粒,称取干燥试件的质量,根据选择的天平的感量读数,准确至0.1g或0.5g。三、将溢流水箱水温保持在25℃±0.5挂上网篮,浸入溢流水箱中,调节水位,将天平调平并复零,把试件置于网篮中(注意不要晃动水)浸不中3-5min,称取水中质量,若天平读数持续变化,不能很快达到稳定,说明试件吸水较严重,不适用于此法测定,应采用T0707的蜡封法测定。四、从水中取出试件,用洁净柔软的拧干温毛巾擦去试件的表面水,(不得吸走空隙内的水),称取试件的表干质量。从试件拿出水面到擦拭结束不宜超过5s,称量过程中流出的水不得再擦拭。五、对从工程现场钻取的非干燥试件,可先称取水中质量和表干质量。然后用电风扇将试件吹干至恒重(一般不少于12h,当不需进行其他试验时,也可用60℃±5℃烘箱烘干至恒重),再称取空中质量。
2.沥青混合料马歇尔稳定度试验
进行沥青混合料马歇尔稳定度试验的主要目的就是对沥青混合料的稳定度进行测定,从而为沥青混合料配比设计以及沥青路面施工质量检测提供重要依据。沥青混合料马歇尔稳定度试验的步骤:第一、将试件置于已达规定温度的恒温水槽中保温,保温时间对标准马歇尔试件需30-40min,对大型马歇尔试件需45-60min。试件之间应有间隔,底下应垫起,距水槽底部不小于5cm。第二、将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度,将上下压头从水槽或烘箱中取出擦拭干净内面。为使上下压头滑动自如,可在下压头的导棒上涂少量黄油。再将试件取出置于压头上,盖上上压头,然后装在加载设备上。第三、在上压头的球座上放妥钢球,并对准荷载测定装装置的压头。第四、当采用自动马歇尔试验仪时,将自动马歇尔试验仪的压力传感器、位移传感器与计算机或X-Y记录仪正确连接,调整好适宜的放大比例,压力和位移传感器调零。第五、当采用压力环和流值计时,将流值计装在导棒上,使导向套管轻轻地压住上压头,同时将流值计读数调零。调整压力环中百分表,对零。第六、启动加载设备,使试件承受荷载,加载速度为50mm/min±5 mm/min。计算机或X-Y记录记录仪自动记录传感器压力和试件变形曲线并将数据自动存入计算机。第六、当试验荷载达到最大值的瞬间,取下流值计同时读取压力环中百分表读数及流值计的流值读数。 3.沥青混合料车辙试验
进行沥青混合料车辙试验的主要目的是对沥青混合料高温抗车辙能力进行测定,以便为沥青混合料配合比设计提供重要依据,也可用于现场沥青混合料的高温稳定性检验。沥青混合料车辙试验的步骤:
第一、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,不得超过12h。在试件的试验轮不行走的部位上,粘贴一个热电温度计(也可在试件制作时预先将热电偶导线埋入试件一角),控制试件温度稳定在60℃±1℃。
第二步、将试件连同试模移置于轮辙试验机的试验台上,试验轮在试件中央部位,其行走方向须与试件碾压或行车方向一致。开动车辙变形自动记录仪,然后启动试验机,使试验轮往返行走,时间约1h,或最大变形达到25mm时为止。试验时,记录仪自动记录变形曲线及试件温度。
4.沥青混合料黏附性试验
进行沥青混合料黏附性试验的主要目的是判断沥青混合料表面粘附性能。沥青混合料黏附性试验步骤:第一,根据施工要求选取合适的混合料粒径,将混合料粒径清洗干净并在高温烘箱中烘干。第二,科学的选取沥青试样并放入烧杯中,而后将烧杯加热至要求稳定。第三,采用四分法选取试验所需重量的混合料粒径。第四,从高温烘箱取出烘干的备用混合料粒径,使集料完全被沥青膜裹覆,并在正常室温下冷确1小时。
四、沥青混合料试验检测控制
1.沥青混合料取样
沥青混合料质量直接影响着沥青路面质量及使用寿命,而沥青混合料的级配情况、粒径大小、粘附性等级、沥青质量、拌和质量等又決定着沥青混合料质量。因此,加强控制沥青混合料取样质量就显得非常重要。第一,原材料取样情况直接反映着原材料质量。根据沥青混合料试验规定,在进行原材料取样时,应采取先铲材料堆脚部分,再铲材料顶部、中部以及底部的方法,分别从不同部位取出相同的分量的材料,以便组成试验组。第二,选取原材料时注意试验是否出现缩分。当前,在实际操作中,许多试验人员对这项工作不够重视,通常随意取出数量不等的试样进行试验检测,且操作过程不严谨,操作方法不科学,极易出现试验误差。
2.沥青混合料试验条件
马歇尔试验在整个沥青混合料试验检测中的具有重要性。马歇尔试验的内容包括对试件拌制、成型以及各种物理力学指标进行测试并处理。马歇尔试验的条件主要有以下几方面:第一,试验人员应遵照试验规程按分计筛余单个配料,并使用小型沥青混合料拌和机和烘箱制备试样,一次拌制一个试件。第二,试验表明,如果沥青混合料温度达不到规定温度,将会对试件的密度和空隙率造成影响,若试件尚未冷却就脱模,则试件极易受到损伤。
3.沥青用量的控制
在沥青路面面层施工中,除石料级配符合规范要求外,沥青的用量也很关键。有些沥青路面的病害是由于沥青用量不当造成的。因此在施工中应该严格掌握用油量,保证沥青路面面层质量。
沥青混凝土路面根据马歇尔试验确定沥青用量后,在施工中应按规定测定沥青用量。此时可能会发现这样的情况,沥青混合料拌和时石料和沥青都是按照规定比例过秤后拌和的,沥青混合料摊铺碾压成型和行车效果都很好,但是沥青用量测量试验后沥青用量往往会偏高,主要原因归结为:(1)沥青混合料中微细颗粒的影响。由于工地试验没有抽提仪和直放抽提器,也没有更先进的实验设备,只是用简单的煮洗法测定沥青用量,用此法石料中的微细颗粒煮洗后需要滤纸过滤,而过滤沉淀速度很慢,工地施工中要随时知道沥青的用量以便进行调整。因此试验人员可能将肉眼很难看到的未沉淀的微细颗粒当做沥青计算了。(2)石料含水量的影响。在做马歇尔试验确定沥青用量时,石料是经过烘干的,而在实际的施工中虽经烘干机加热烘干,但仍有不同程度的含水量,而这种含水量在试验中也都计算在沥青用量内,这是沥青用量偏大的另一个原因。因此在工地施工中每一个实验人员一定要根据各自不同的试验条件和具体情况,多做比较试验,多分析校正这些人为误差,使试验数据真实可靠。
五、结语
综上所述,通过对沥青路面施工中的试验检测进行了分析与探讨,具有非常重要的意义,因此,我们必须加强对试验检测技术的研究,并不断提高试验检测水平,从而为沥青路面施工质量提供可靠的保障,进一步促进我国交通事业的可持续发展。
参考文献:
[1]管明亮.沥青路面施工中的试验检测[J].交通世界(运输.车辆),2013,12:288-289.
[2]张德传.关于沥青路面施工中的试验检测[J].华章,2011,02:252.
[3]张晓涛,冯玉洲.浅析沥青路面施工的试验检测与质量控制[J].科技创新与应用,2013,29:229.
关键词:公路工程;沥青路面施工;试验检测
交通事业的飞速发展,致使国家在公路工程质量领域也在不断改革,而对公路工程路面施工质量进行试验检测是改革的重要环节之一,加上公路工程是一项复杂且又系统的工程,这就加大了沥青路面施工试验检测工作的困难,同时也对沥青路面施工试验检测人员提出更高要求。
一、沥青路面施工试验检测的意义
在沥青路面施工中,由于多种因素影响,难免会出现各种问题,例如施工参数不准确、施工材质问题、工程结构设计问题、施工操作失误问题等等。这些问题的出现将对沥青路面施工質量产生严重的影响,而如何才能正确判定沥青路面施工质量,就成为了当前人们最为关注的问题。这时对沥青路面施工进行试验检测的方法应运而生,通过对沥青路面施工进行试验检测,能够正确反映出沥青路面施工质量,还有助于促进我国公路工程在质量领域方面的改革更新。若是沥青路面施工试验检测工作出现问题,例如提供的试验检测资料不完整齐全、正确可靠,那么就无法对沥青路面施工质量做出真实、准确的评价及验收,从而在一定程度上就加大了沥青路面施工管理工作的困难。因此,为了确保沥青路面施工试验检测工作顺利进行与完成并取得较好的效果,相关试验检测人员就必须不断提高自身试验检测水平,并将先进、科学的试验检测技术应用于沥青路面施工中,这样不仅能够正确反映出沥青路面施工质量,进一步确保公路工程质量,还有助于推进我国交通事业的发展。
二、沥青路面概述
1.沥青混合料介绍
由于沥青路面具有众多优点,主要有噪音小、强度高、施工便利、成本低廉、修复方便等优点,因而在公路工程中得以广泛应用。当前,沥青路面已经成为我国公路路面结构的主要形式之一。沥青混合料是沥青路面的重要组成部分,沥青混合料质量优劣在很大程度上影响着沥青路面质量。沥青混合料就是将沥青作为结合料,并根据工程需要选择合适的级配混合料,例如碎石、砂、矿粉等,而后将沥青与级配混合料在一定温度下进行拌和,从而形成一种具有众多优点的路面材料,尤其适应汽车高速行驶。
2.沥青混合料类别划分
沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称,沥青路面的混合料主要能够分为以下几类:
(1)按材料组成及结构分为:连续级配、间断级配混合料;
(2)按矿料级配组成及空隙率大小分为:密级配(空隙率3%~6%)、半开级配(空隙率6%~12%)、开级配混合料(排水式、空隙率18%以上);
(3)按公称最大粒径的大小可分为:特粗式(公称最大粒径等于或大于37.5mm)、粗粒式(公称最大粒径31.5mm或26.5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或l9mm)、细粒式(公称最大粒径9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于4.75mm)沥青混合料;
(4)按制造工艺分为:热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。
三、沥青路面施工试验检测技术
公路工程试验检测工作是贯穿于工程建设全过程的技术基础工作。因此要确实提高公路工程施工质量、缩短工期、降低工程成本,必须加强试验检测工作。现就几个较为重要沥青混合料重要指标检测技术进行详解。
1.沥青混合料密度试验
沥青混合料密度试验检测方法较多,包括表干法、水中重法、蜡封法、体积法。在此,结合实践需要主要对表干法的检测方法进行讨论。表干法适用于测定吸水率不大于2%的各种沥青混合料试件,包括密级配沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)和沥青稳定碎石等沥青混合料试件的毛体积相对密度和毛体积密度。其实验步骤:一、准备试件。本试验采用室外内成型的试件,也可以采用工程现场钻芯、切割等方法获得的试件。当采用现场钻芯取样时,应按照T0710的方法进行。试验前试件宜在阴凉处保存(温度不宜高于35℃),且放置在水平的平面上,注意不要使试件产生变形。二、选择适宜的浸水天平或电子天平,最大称量应满足试件质量的要求。三、除去试件表面的浮粒,称取干燥试件的质量,根据选择的天平的感量读数,准确至0.1g或0.5g。三、将溢流水箱水温保持在25℃±0.5挂上网篮,浸入溢流水箱中,调节水位,将天平调平并复零,把试件置于网篮中(注意不要晃动水)浸不中3-5min,称取水中质量,若天平读数持续变化,不能很快达到稳定,说明试件吸水较严重,不适用于此法测定,应采用T0707的蜡封法测定。四、从水中取出试件,用洁净柔软的拧干温毛巾擦去试件的表面水,(不得吸走空隙内的水),称取试件的表干质量。从试件拿出水面到擦拭结束不宜超过5s,称量过程中流出的水不得再擦拭。五、对从工程现场钻取的非干燥试件,可先称取水中质量和表干质量。然后用电风扇将试件吹干至恒重(一般不少于12h,当不需进行其他试验时,也可用60℃±5℃烘箱烘干至恒重),再称取空中质量。
2.沥青混合料马歇尔稳定度试验
进行沥青混合料马歇尔稳定度试验的主要目的就是对沥青混合料的稳定度进行测定,从而为沥青混合料配比设计以及沥青路面施工质量检测提供重要依据。沥青混合料马歇尔稳定度试验的步骤:第一、将试件置于已达规定温度的恒温水槽中保温,保温时间对标准马歇尔试件需30-40min,对大型马歇尔试件需45-60min。试件之间应有间隔,底下应垫起,距水槽底部不小于5cm。第二、将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度,将上下压头从水槽或烘箱中取出擦拭干净内面。为使上下压头滑动自如,可在下压头的导棒上涂少量黄油。再将试件取出置于压头上,盖上上压头,然后装在加载设备上。第三、在上压头的球座上放妥钢球,并对准荷载测定装装置的压头。第四、当采用自动马歇尔试验仪时,将自动马歇尔试验仪的压力传感器、位移传感器与计算机或X-Y记录仪正确连接,调整好适宜的放大比例,压力和位移传感器调零。第五、当采用压力环和流值计时,将流值计装在导棒上,使导向套管轻轻地压住上压头,同时将流值计读数调零。调整压力环中百分表,对零。第六、启动加载设备,使试件承受荷载,加载速度为50mm/min±5 mm/min。计算机或X-Y记录记录仪自动记录传感器压力和试件变形曲线并将数据自动存入计算机。第六、当试验荷载达到最大值的瞬间,取下流值计同时读取压力环中百分表读数及流值计的流值读数。 3.沥青混合料车辙试验
进行沥青混合料车辙试验的主要目的是对沥青混合料高温抗车辙能力进行测定,以便为沥青混合料配合比设计提供重要依据,也可用于现场沥青混合料的高温稳定性检验。沥青混合料车辙试验的步骤:
第一、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,不得超过12h。在试件的试验轮不行走的部位上,粘贴一个热电温度计(也可在试件制作时预先将热电偶导线埋入试件一角),控制试件温度稳定在60℃±1℃。
第二步、将试件连同试模移置于轮辙试验机的试验台上,试验轮在试件中央部位,其行走方向须与试件碾压或行车方向一致。开动车辙变形自动记录仪,然后启动试验机,使试验轮往返行走,时间约1h,或最大变形达到25mm时为止。试验时,记录仪自动记录变形曲线及试件温度。
4.沥青混合料黏附性试验
进行沥青混合料黏附性试验的主要目的是判断沥青混合料表面粘附性能。沥青混合料黏附性试验步骤:第一,根据施工要求选取合适的混合料粒径,将混合料粒径清洗干净并在高温烘箱中烘干。第二,科学的选取沥青试样并放入烧杯中,而后将烧杯加热至要求稳定。第三,采用四分法选取试验所需重量的混合料粒径。第四,从高温烘箱取出烘干的备用混合料粒径,使集料完全被沥青膜裹覆,并在正常室温下冷确1小时。
四、沥青混合料试验检测控制
1.沥青混合料取样
沥青混合料质量直接影响着沥青路面质量及使用寿命,而沥青混合料的级配情况、粒径大小、粘附性等级、沥青质量、拌和质量等又決定着沥青混合料质量。因此,加强控制沥青混合料取样质量就显得非常重要。第一,原材料取样情况直接反映着原材料质量。根据沥青混合料试验规定,在进行原材料取样时,应采取先铲材料堆脚部分,再铲材料顶部、中部以及底部的方法,分别从不同部位取出相同的分量的材料,以便组成试验组。第二,选取原材料时注意试验是否出现缩分。当前,在实际操作中,许多试验人员对这项工作不够重视,通常随意取出数量不等的试样进行试验检测,且操作过程不严谨,操作方法不科学,极易出现试验误差。
2.沥青混合料试验条件
马歇尔试验在整个沥青混合料试验检测中的具有重要性。马歇尔试验的内容包括对试件拌制、成型以及各种物理力学指标进行测试并处理。马歇尔试验的条件主要有以下几方面:第一,试验人员应遵照试验规程按分计筛余单个配料,并使用小型沥青混合料拌和机和烘箱制备试样,一次拌制一个试件。第二,试验表明,如果沥青混合料温度达不到规定温度,将会对试件的密度和空隙率造成影响,若试件尚未冷却就脱模,则试件极易受到损伤。
3.沥青用量的控制
在沥青路面面层施工中,除石料级配符合规范要求外,沥青的用量也很关键。有些沥青路面的病害是由于沥青用量不当造成的。因此在施工中应该严格掌握用油量,保证沥青路面面层质量。
沥青混凝土路面根据马歇尔试验确定沥青用量后,在施工中应按规定测定沥青用量。此时可能会发现这样的情况,沥青混合料拌和时石料和沥青都是按照规定比例过秤后拌和的,沥青混合料摊铺碾压成型和行车效果都很好,但是沥青用量测量试验后沥青用量往往会偏高,主要原因归结为:(1)沥青混合料中微细颗粒的影响。由于工地试验没有抽提仪和直放抽提器,也没有更先进的实验设备,只是用简单的煮洗法测定沥青用量,用此法石料中的微细颗粒煮洗后需要滤纸过滤,而过滤沉淀速度很慢,工地施工中要随时知道沥青的用量以便进行调整。因此试验人员可能将肉眼很难看到的未沉淀的微细颗粒当做沥青计算了。(2)石料含水量的影响。在做马歇尔试验确定沥青用量时,石料是经过烘干的,而在实际的施工中虽经烘干机加热烘干,但仍有不同程度的含水量,而这种含水量在试验中也都计算在沥青用量内,这是沥青用量偏大的另一个原因。因此在工地施工中每一个实验人员一定要根据各自不同的试验条件和具体情况,多做比较试验,多分析校正这些人为误差,使试验数据真实可靠。
五、结语
综上所述,通过对沥青路面施工中的试验检测进行了分析与探讨,具有非常重要的意义,因此,我们必须加强对试验检测技术的研究,并不断提高试验检测水平,从而为沥青路面施工质量提供可靠的保障,进一步促进我国交通事业的可持续发展。
参考文献:
[1]管明亮.沥青路面施工中的试验检测[J].交通世界(运输.车辆),2013,12:288-289.
[2]张德传.关于沥青路面施工中的试验检测[J].华章,2011,02:252.
[3]张晓涛,冯玉洲.浅析沥青路面施工的试验检测与质量控制[J].科技创新与应用,2013,29:229.