比較瀝青混凝土在公路和水利工程應(yīng)用上的差異性

[摘要]瀝青混凝土是一種常見的工程施工材料，尤其是在公路工程和水利工程中應(yīng)用十分廣泛，工程類別不同，瀝青混凝土所發(fā)揮的作用有所不同，本文對(duì)瀝青混凝土在公路和水利工程中的應(yīng)用差異性進(jìn)行分析和探討，為公路和水利工程建設(shè)提供相應(yīng)的理論指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞]瀝青混凝土；公路工程；水利工程；差異性

隨著我國工程建設(shè)進(jìn)度的不斷推進(jìn)，公路工程、水利工程項(xiàng)目越來越多，建設(shè)規(guī)模也越來越大，在公路工程和水利工程建設(shè)過程中，瀝青混凝土可以增加工程的穩(wěn)定性、牢固性以及防滲性，使得工程項(xiàng)目質(zhì)量得到提升。在不同的工程項(xiàng)目中，瀝青混凝土所發(fā)揮的作用略有不同，比如作用部位不同、施工所用的機(jī)具不同、施工技術(shù)及要求不同等。因此，在具體施工過程中，應(yīng)該要對(duì)工程情況進(jìn)行分析，并且要加強(qiáng)對(duì)瀝青混凝土的適用范圍的分析和研究，從而確保公路和水利工程建設(shè)過程中能夠應(yīng)用科學(xué)合理地瀝青混凝土材料，提高工程項(xiàng)目的質(zhì)量。

1、工程部位的差異

公路工程中瀝青混凝土主要用于公路路面部位（圖1），施工過程中的材料為瀝青、粗集料、細(xì)集料、填料等，而水利工程中瀝青混凝土主要用于土石壩心墻部位（圖2），除瀝青以外，包括礦質(zhì)材料及添加劑等，兩者在應(yīng)用上均按照瀝青混凝土結(jié)構(gòu)特性試驗(yàn)及配合比結(jié)論進(jìn)行瀝青混凝土熱伴，分別運(yùn)輸至公路路面或土石壩心墻部位鋪筑碾壓達(dá)到通車運(yùn)輸、防滲及穩(wěn)定功能的工程實(shí)體。

2、施工材料的差異

公路工程與水利工程應(yīng)用的瀝青混凝土在取料上存在一定的差異性，見表1。在公路路面施工過程中，瀝青混凝土的材料主要有瀝青、粗集料、細(xì)集料、填料等，在瀝青材料的拌和過程中，應(yīng)根據(jù)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種材料的比例進(jìn)行確定，瀝青混合料根據(jù)瀝青標(biāo)號(hào)及粘度、氣候條件、鋪筑層厚來確定，集料烘干殘余含水率不大于1%。在水利工程項(xiàng)目施工過程中，使用的主要材料是瀝青、骨料、礦粉等，由于對(duì)防滲性能的要求較高，因此在對(duì)各種材料進(jìn)行配備時(shí)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其配合比及配制方法應(yīng)通過試驗(yàn)決定。

3、施工試驗(yàn)的差異

為了提高工程施工質(zhì)量，在公路施工過程中對(duì)瀝青材料的黏滯性、延性、感溫性、粘附性、耐久性等，粗細(xì)集料的集料強(qiáng)度、顆粒形狀、表面紋理、化學(xué)性質(zhì)及集料吸水率等進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于水利工程而言，檢測(cè)瀝青材料的粘度與針入度、軟化點(diǎn)、延伸度、溶解度、蒸發(fā)損失與針入度比、閃點(diǎn)與燃點(diǎn)、密度、水分及脆點(diǎn)，對(duì)粗細(xì)集料的集料強(qiáng)度、顆粒形狀、表面紋理、化學(xué)性質(zhì)及集料吸水率等試驗(yàn)，瀝青混凝土在參數(shù)粘聚力（c）、內(nèi)摩擦角（φ）值的確定上理論采用摩爾一庫倫理論，實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用三軸試驗(yàn)、拉壓試驗(yàn)或直剪試驗(yàn)確定。

3.1公路施工瀝青混凝土配合比試驗(yàn)和抗剪試驗(yàn)

瀝青混凝土配合比試驗(yàn)通常采用馬歇爾法和GTM法，馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)采用油石比，根據(jù)一般交通與重載交通試驗(yàn)的擊實(shí)次數(shù)（75次、85次、100次）、穩(wěn)定度（KN）、流值（0.1mm）、孔隙率（%）、飽和度（%）的取值進(jìn)行區(qū)別。GTM法試驗(yàn)是體積指標(biāo)在GTM 0.7MPa、GTM 0.9MPa、GTM 1.1MPa下的抗剪強(qiáng)度，穩(wěn)定度（KN）、流值（0.1mm）、孔隙率（%）、飽和度（%）的取值進(jìn)行區(qū)別。兩種試驗(yàn)相比，馬歇爾法比GTM法減少0.2%-0.5%的瀝青用量，而瀝青用量的適當(dāng)降低，有利于提高瀝青混凝土混合料的高溫抗車轍能力。

在公路施工過程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抗剪試驗(yàn)，不同層厚、不同溫度、不同壓強(qiáng)以及軸載作用次數(shù)對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。路面結(jié)構(gòu)不同層厚的抗剪強(qiáng)度不同，對(duì)8cm、12cm、15cm、18cm層厚進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，隨著層厚的增加穩(wěn)定值不斷增加，抗剪強(qiáng)度及抗剪安全系數(shù)較好，因此，從高溫抗剪角度分析，應(yīng)采用不同厚度組合，才能獲得最佳抗剪結(jié)果。采用不同溫度對(duì)抗剪強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，分別在60℃、65℃、70℃下養(yǎng)護(hù)10h，檢驗(yàn)抗剪強(qiáng)度變化，結(jié)果表明，隨著溫度的升高，試件被再壓密實(shí)，孔隙率降低，說明瀝青混合料抗變形能力，在較高溫度下能保持良好的抗剪性能。通過測(cè)定汽車輪胎不同接地壓強(qiáng)來檢測(cè)瀝青路面的抗剪性能，采用0.7MPa、0.9MPa、1.1MPa下，60℃養(yǎng)護(hù)10h，GTM檢測(cè)結(jié)果表明，隨著接觸壓強(qiáng)的增加，穩(wěn)定的瀝青混合料出現(xiàn)塑性狀態(tài)，穩(wěn)定性變差。不同軸載作用次數(shù)對(duì)瀝青路面抗剪性能試驗(yàn)，路面在初期壓密時(shí)，孔隙率降低的速率比較快，當(dāng)降低到一定程度時(shí)，孔隙率減小速率逐步趨于平穩(wěn)，混合料達(dá)到荷載下的最終密度。初期壓實(shí)過程是一個(gè)塑性變化過程，路面變形后就不會(huì)回復(fù)。在荷載反復(fù)作用下，抗剪強(qiáng)度會(huì)重新增長，路面性能變壞。

3.2水利工程施工瀝青混凝土配合比試驗(yàn)和碾壓試驗(yàn)

瀝青混凝土配合比是粗骨料、細(xì)骨料、礦粉和瀝青材料相互配合的最佳組成比例。最主要是瀝青混凝土的性能試驗(yàn)如容重、孔隙率、滲透系數(shù)、馬歇爾穩(wěn)定度及流值、穩(wěn)定性及三軸試驗(yàn)。在水利工程施工過程中，采用不同的碾壓遍數(shù)、碾壓方式、碾壓設(shè)備（1.5t和10t碾）以及碾壓溫度等對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)。施工過程中要進(jìn)行階段性的防滲試驗(yàn)，等瀝青混凝土施工結(jié)束之后靜置一段時(shí)間，待混凝土干燥之后進(jìn)行防水測(cè)試，確保瀝青混凝土防滲墻的防滲性能滿足施工要求。

4、施工機(jī)具的差異

在公路和水利工程施工過程中，施工機(jī)具存在一定的差異性，主要有瀝青混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、運(yùn)輸車輛、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、試驗(yàn)儀器等設(shè)備。在公路工程中，瀝青混合料采用間歇式帶計(jì)算機(jī)的拌和機(jī)，而水利瀝青拌和設(shè)備一般采用轉(zhuǎn)速為40-80r/min的雙軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)；瀝青混凝土在路面施工工程中宜用大噸位自卸汽車中長距離運(yùn)輸，而水利心墻工程宜用20t改裝保溫自卸汽車中短距離運(yùn)輸；公路瀝青攤鋪采用寬口攤鋪機(jī)，而水利工程則采用專用攤鋪機(jī)；在公路和水利工程中的碾壓設(shè)備分別為膠輪或鋼輪帶淋水的重型壓路機(jī)和小噸位鋼輪壓路機(jī)，此外，兩者所用的試驗(yàn)儀器設(shè)備也有所不同，公路工程采用車轍、抗剪及抗滑等儀器，水利工程采用滲透、容重等儀器。

5、公路與水利的質(zhì)置檢測(cè)差異性

在公路和水利工程施工過程中，按照不同的技術(shù)規(guī)范及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，對(duì)施工質(zhì)量水平進(jìn)行了解和掌握，從而能夠?qū)Ω鞣N問題進(jìn)行解決。

公路瀝青路面的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》，主要有自動(dòng)彎沉測(cè)定儀法、激光彎沉測(cè)定儀法、路面彎沉檢測(cè)法等，根據(jù)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)可以對(duì)工程施工過程中的每一道工序質(zhì)量進(jìn)行控制，以及對(duì)原材料的配比和施工工藝進(jìn)行調(diào)整，從而提高工程質(zhì)量。水利工程瀝青防滲墻的質(zhì)量檢測(cè)按照《土石壩碾壓式瀝青混凝土防滲墻施工規(guī)范》進(jìn)行，比如當(dāng)瀝青混凝土澆注密實(shí)后的孔隙率不大于3%時(shí)，可以確定為墻體是不滲水的，對(duì)于一些地震頻發(fā)的地區(qū)，應(yīng)該要加強(qiáng)瀝青混凝土的塑性、粘彈性質(zhì)的檢測(cè)，在檢測(cè)的時(shí)候要根據(jù)瀝青混凝土防滲墻的施工要求，進(jìn)行取樣檢測(cè)，確保瀝青防滲墻的防滲性能。

6、施工標(biāo)準(zhǔn)的差異

在公路工程和水利工程中的施工標(biāo)準(zhǔn)也存在一定的差異性，公路瀝青混凝土路面施工要求具有足夠的強(qiáng)度和適宜的剛度、良好的穩(wěn)定性和抗剪性，干燥收縮和溫度收縮變形較小，表面應(yīng)平整密實(shí)，瀝青的拱度和面層的拱度應(yīng)該要保持一致。在水利工程中，瀝青混凝土防滲墻墻體應(yīng)均勻完整，不得有混漿、夾泥、斷墻、孔洞等，另外，在一些特殊情況下，要對(duì)施工工藝和方案進(jìn)行調(diào)整，確保施工順利進(jìn)行。

結(jié)語：

綜上所述，瀝青混凝土作為一種常見的工程施工材料，在公路工程和水利工程施工過程中都有應(yīng)用，本文對(duì)公路工程和水利工程在施工部位、材料、試驗(yàn)、機(jī)具、質(zhì)量檢測(cè)以及標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行了差異比較，可以看出，在不同的工程類別中，瀝青混凝土在應(yīng)用上存在很大的差異性，因此，在使用瀝青混凝土的過程中，應(yīng)根據(jù)具體的工程項(xiàng)目進(jìn)行研究分析，才能提高工程施工質(zhì)量。