摘要：公路工程中，熱拌瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)及質(zhì)量管控非常重要?；诖耍?jiǎn)要介紹混合料的構(gòu)成和特性，重點(diǎn)分析主要性能指標(biāo)的試驗(yàn)檢測(cè)方法以及瀝青混合料質(zhì)量管控的關(guān)鍵因素。通過這些研究，以期提高公路工程建設(shè)質(zhì)量和維護(hù)效率，從而促進(jìn)行車安全和公路可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：熱拌瀝青混合料；試驗(yàn)檢測(cè)；集料；改性劑

0 引言

公路工程中，熱拌瀝青混合料是公路瀝青路面的主要構(gòu)成材料。其材料性能和施工質(zhì)量直接關(guān)聯(lián)著公路的行車舒適性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和耐久性。嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，合理設(shè)計(jì)熱拌瀝青混合料配比，科學(xué)管理生產(chǎn)與施工過程，是確保公路瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

1 熱拌瀝青混合料基本組成和特性

1.1 集料

作為熱拌瀝青混合料的骨架和填充物，集料包括碎石、礫石、石屑和砂等。在公路工程中，按粒徑大小劃分為粗集料（大于2.36mm）和細(xì)集料（小于2.36mm）。粗集料采用碎石、破碎礫石，而細(xì)集料采用石屑、機(jī)制砂等[1]。

礦料直接關(guān)系到混合料性能，應(yīng)根據(jù)道路設(shè)計(jì)要求和當(dāng)?shù)刭Y源供應(yīng)情況確定。礦料級(jí)配對(duì)混合料的密實(shí)性和強(qiáng)度有直接影響，不良級(jí)配會(huì)導(dǎo)致骨架結(jié)構(gòu)不佳和承載能力下降。不合理的級(jí)配也可能導(dǎo)致混合料出現(xiàn)質(zhì)量問題，如離析、超出適宜范圍的空隙率，降低瀝青路面的使用性能和。

1.2 填料

填料在熱拌瀝青混合料中占據(jù)主要部分，對(duì)道路的使用壽命和性能至關(guān)重要。填料選擇需考慮交通負(fù)荷、氣候、土地類型和預(yù)算等因素。填料質(zhì)量直接影響道路安全、舒適性和壽命，是工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。在填料試驗(yàn)檢測(cè)中，其顆粒大小、密度、吸水性等物理性能，及瀝青飽和度、滲透性、變形性等化學(xué)性能是需要關(guān)注的重點(diǎn)。顆粒大小分布直接影響瀝青混合料的穩(wěn)定性和耐久性。

1.3 瀝青

瀝青作為混合料的粘合劑，其性質(zhì)和黏度對(duì)穩(wěn)定性和耐久性至關(guān)重要。瀝青性質(zhì)涵蓋物理和化學(xué)性質(zhì)，決定了其在不同溫度下的行為。在公路工程中。瀝青的“三大指標(biāo)”中，針入度和軟化點(diǎn)屬于條件黏度測(cè)定的范疇。瀝青是溫感材料，其黏度隨溫度變化，是質(zhì)量控制中最關(guān)鍵的檢測(cè)指標(biāo)之一，對(duì)混合料的施工和使用至關(guān)重要[2]。

為確定適宜的混合料拌和和碾壓溫度，常用布氏旋轉(zhuǎn)黏度法。一般認(rèn)為，瀝青黏度在（0.17±0.02）Pa·s時(shí)適宜拌和，在（0.28±0.03）Pa·s時(shí)適宜碾壓。瀝青的黏度與混合料的高溫抗車轍能力密切相關(guān)，軟化點(diǎn)越高，混合料的高溫性能越優(yōu)。3種類型礦質(zhì)混合料級(jí)配曲線如圖1所示。

瀝青的延度反映了其延展性，對(duì)混合料的低溫抗裂性也很重要。瀝青延度增大，混合料的低溫抗裂性提升。瀝青路面的耐久性主要受瀝青抗老化能力影響。常用的檢測(cè)方法是薄膜烘箱試驗(yàn)，模擬瀝青老化，測(cè)試其針入度、延度和質(zhì)量的變化。

1.4 添加劑類型和功用

1.4.1 瀝青改性劑

瀝青改性劑在熱拌瀝青混合料中扮演關(guān)鍵角色，用于改善混合料性能，增強(qiáng)道路耐久性和安全性。改性劑的選擇需符合工程需求和環(huán)境條件，以確保道路在不同氣候和交通條件下具有卓越性能。

改性劑多種多樣，包括聚合物、橡膠和膠結(jié)劑，各自具備不同的性能特點(diǎn)和適用范圍。例如，聚合物改性劑可增強(qiáng)瀝青粘結(jié)性和耐久性，減少龜裂和水損傷風(fēng)險(xiǎn)；橡膠改性劑可提高混合料彈性和耐疲勞性，增強(qiáng)道路負(fù)荷承受能力。

此外，改性劑的加入量和混合方法需謹(jǐn)慎控制，不當(dāng)假如可能導(dǎo)致性能不穩(wěn)定，不適當(dāng)混合方法則可能降低改性劑效能。技術(shù)人員需精心研究和規(guī)劃改性劑的使用，以確保達(dá)到預(yù)期性能和質(zhì)量目標(biāo)。

1.4.2 礦料穩(wěn)定劑

礦料穩(wěn)定劑在公路工程的熱拌瀝青混合料中扮演著關(guān)鍵角色，用于提升混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。通常其為粉狀物質(zhì)，如水泥、石灰、粉煤灰等，與礦料顆粒相互作用，以增加混合料的抗剪強(qiáng)度和耐久性。

選擇適宜的礦料穩(wěn)定劑對(duì)性能至關(guān)重要。不同穩(wěn)定劑具有獨(dú)特特性，包括粒度、活性和化學(xué)成分等，應(yīng)根據(jù)具體工程需求和條件進(jìn)行選擇。礦料穩(wěn)定劑的添加可增強(qiáng)混合料的抗水、抗凍融和抗變形性能，降低瀝青含量，提升混合料的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

在使用時(shí)，需準(zhǔn)確控制加入量和混合方法。不當(dāng)?shù)募尤肓靠赡軐?dǎo)致混合料過于堅(jiān)硬或松散，影響道路性能。合適的混合方法有利于礦料穩(wěn)定劑均勻分散，充分發(fā)揮其穩(wěn)定性能。

1.5 瀝青混合料的復(fù)合性質(zhì)

瀝青混合料的性能包括力學(xué)性能（如抗剪強(qiáng)度、壓實(shí)性能、疲勞性能）、穩(wěn)定性（如抗變形和抗裂能力）、耐久性（如對(duì)交通負(fù)荷、氣候和化學(xué)腐蝕的耐久性）、施工性能（可塑性和易鋪設(shè)性）以及可持續(xù)性（如資源利用效率和環(huán)境友好性）。綜合考慮這些性能是確保公路瀝青路面質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。在公路工程中，最關(guān)注的瀝青混合料性能包括高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、抗滑性以及施工易性。

2 主要指標(biāo)的試驗(yàn)檢測(cè)方法

2.1 瀝青布氏黏度測(cè)定

使用布氏旋轉(zhuǎn)黏度儀測(cè)定瀝青的布氏黏度時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)圓錐或平板施加剪切力測(cè)量瀝青的流動(dòng)性。試驗(yàn)中，將瀝青樣品放置于旋轉(zhuǎn)黏度儀的容器內(nèi)，隨后旋轉(zhuǎn)黏度儀的轉(zhuǎn)子，以特定角速度旋轉(zhuǎn)施加剪切力。通過測(cè)量流動(dòng)速度和施加的剪切力來計(jì)算黏度值。基于瀝青黏度與溫度的關(guān)系，可以構(gòu)建溫度-黏度曲線。通過擬合黏度-溫度數(shù)據(jù)來確定模型的參數(shù)和值，有助于技術(shù)人員確定混合料在合適施工溫度下的性能。

2.2 混合料的瀝青用量與礦料級(jí)配

公路工程中測(cè)定混合料的瀝青用量與礦料級(jí)配常用的方法是燃燒爐法。按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，確定瀝青用量和礦料級(jí)配的修正系數(shù)。將規(guī)定質(zhì)量的瀝青混合料在燃燒爐內(nèi)燃燒，直至試樣每分鐘質(zhì)量損失率連續(xù)3min小于0.01%，減去修正系數(shù)后得到混合料中的瀝青用量，然后對(duì)燃燒剩余的礦料進(jìn)行篩分試驗(yàn)即得到礦料級(jí)配。

2.3 馬歇爾試驗(yàn)

將成型后的馬歇爾試件放入溫度為60℃的恒溫水槽中，保溫30～45min（標(biāo)準(zhǔn)試件）或45～60min（大型試件）。達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，使用馬歇爾穩(wěn)定度儀以規(guī)定速率加載試件，測(cè)定其破壞荷載（稱為馬歇爾穩(wěn)定度，單位為kN）和破壞過程的變形狀況（稱為流值，單位為mm）。降解曲線圖催化折線如圖2所示。

2.4 車轍試驗(yàn)

制備300mm×300mm×50mm的車轍試件，放置在常溫下后，放入車轍試驗(yàn)機(jī)的恒溫室內(nèi)保溫5～12h。車轍試驗(yàn)機(jī)配備試驗(yàn)輪，在試驗(yàn)中對(duì)試件反復(fù)施加壓力，模擬汽車對(duì)路面的負(fù)荷。一般設(shè)置試驗(yàn)輪壓力為0.7MPa，溫度為60℃。試驗(yàn)輪具有位移傳感器，用于測(cè)量試件的車轍深度。

根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行45min和60min時(shí)的車轍深度，計(jì)算形成單位深度車轍所需的碾壓次數(shù)，即為混合料的動(dòng)穩(wěn)定度（單位為次/mm）。動(dòng)穩(wěn)定度值越高，說明瀝青混合料的抗車轍能力越強(qiáng)。

3 熱拌瀝青混合料質(zhì)量管控的關(guān)鍵步驟

3.1 原材料質(zhì)量檢驗(yàn)

所有進(jìn)場(chǎng)材料都需按規(guī)定頻率抽樣檢測(cè)，以確保試驗(yàn)樣品具有代表性。對(duì)于粗集料，主要檢測(cè)顆粒級(jí)配、表觀密度、吸水率、壓碎值、針片狀顆粒含量、洛杉磯磨耗值等參數(shù)。對(duì)于細(xì)集料，主要檢測(cè)顆粒級(jí)配、表觀密度、棱角性和潔凈度等指標(biāo)。對(duì)于礦粉，主要檢測(cè)密度、粒度、親水系數(shù)和塑性指數(shù)，特別注意親水系數(shù)。對(duì)于瀝青，主要檢測(cè)針入度、軟化點(diǎn)、延度以及老化指標(biāo)。對(duì)于基質(zhì)瀝青要檢測(cè)60℃動(dòng)力黏度，對(duì)于改性瀝青要檢測(cè)布氏旋轉(zhuǎn)黏度。然后通過黏溫曲線確定適宜的施工溫度范圍。

3.2 配合比的調(diào)試與驗(yàn)證

公路工程熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)中，配合比的調(diào)試與驗(yàn)證至關(guān)重要，直接決定混合料的性能和質(zhì)量。合理的配合比可確保在各種氣候和交通條件下表現(xiàn)出優(yōu)異性能，提升道路的耐久性和安全性。

配合比調(diào)試是關(guān)鍵工程環(huán)節(jié)，技術(shù)人員需根據(jù)要求和環(huán)境條件確定瀝青含量、礦料顆粒分布、瀝青與礦料種類及可能的添加劑。需綜合考慮交通負(fù)荷、氣候、土壤類型和材料可得性等因素，確?；旌狭线_(dá)到預(yù)期性能。配合比初步確定后進(jìn)行驗(yàn)證，通過一系列試驗(yàn)和檢測(cè)確?；旌狭戏瞎こ桃?。

3.3 生產(chǎn)過程質(zhì)量控制

瀝青混合料生產(chǎn)過程需注意以下幾點(diǎn)：①儲(chǔ)存原材料的倉庫要干凈整潔，分級(jí)存放，避免混合。②拌合站的稱量系統(tǒng)要定期校準(zhǔn)，否則不準(zhǔn)確會(huì)影響原料比例與設(shè)計(jì)，造成混合料質(zhì)量變差。③準(zhǔn)確控制攪拌速度、攪拌時(shí)間等參數(shù)，確保礦料和瀝青均勻混合。④確保集料和瀝青加熱、攪拌溫度適宜，否則過高溫度會(huì)導(dǎo)致瀝青老化、混合料離析，降低路用性能和耐久性。⑤出料后立即檢查混合料外觀，觀察粗細(xì)、色澤、均勻性，注意是否出現(xiàn)離析、冒煙、花白料、油團(tuán)等現(xiàn)象。⑥及時(shí)取樣，檢測(cè)瀝青用量、礦料級(jí)配和馬歇爾體積指標(biāo)，如與配比不符，需立即調(diào)整。

3.4 施工過程質(zhì)量控制

混合料運(yùn)輸需注意溫度，根據(jù)施工條件和天氣采取保溫措施，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化，確保施工時(shí)溫度合適。施工前需進(jìn)行試驗(yàn)攤鋪，確定合適的松鋪系數(shù)、施工機(jī)械類型數(shù)量和組合。攤鋪后及時(shí)檢測(cè)厚度和平整度，若不符合要求需及時(shí)調(diào)整。在檢測(cè)平整度時(shí)，特別關(guān)注接頭、機(jī)械停機(jī)和壓路機(jī)換向處，發(fā)現(xiàn)異常情況要立即處理。

4 質(zhì)量管控實(shí)例

表1展現(xiàn)了不同實(shí)際項(xiàng)目中的試驗(yàn)和質(zhì)量管控?cái)?shù)據(jù)。從表1可以看出，采用必要的措施，對(duì)施工工藝流程和參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以有效確保瀝青混合料的參數(shù)指標(biāo)要求。采用經(jīng)篩分和分類的骨料，有利于提高混合料均勻性。工程團(tuán)隊(duì)與供應(yīng)商要建立緊密合作，定期檢查供應(yīng)商生產(chǎn)過程，確保材料質(zhì)量，維持道路材料的一致性和可追溯性。可采用全程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)混合料鋪設(shè)溫度和均勻性，實(shí)時(shí)調(diào)整施工過程，確保道路建設(shè)質(zhì)量和一致性。

5 結(jié)束語

為確保熱拌瀝青混合料符合路用要求，需要嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量、配合比的調(diào)試與驗(yàn)證、生產(chǎn)和施工過程質(zhì)量。本文從試驗(yàn)檢測(cè)角度探討熱拌瀝青混合料各組成部分的特性及其對(duì)混合料性能的影響，簡(jiǎn)要介紹了主要技術(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)方法，并指出了質(zhì)量管控中的關(guān)鍵要素，為熱拌瀝青混合料的試驗(yàn)檢測(cè)與質(zhì)量管控提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉撲安.公路工程中的熱拌瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)及質(zhì)量管理[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界，2022（11）：145-147.

[2] 鄭貴龍.公路工程熱拌瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)及質(zhì)量管理研究[J].黑龍江交通科技，2021，44（06）：36-37.