瀝青混合料高溫穩(wěn)定性試驗檢測方法 及其影響因素分析

高 娟

（四川川交道橋試驗檢測有限責任公司， 四川 德陽 618300）

瀝青混合料具有流動性，當溫度發(fā)生變化的時候，其變形量與強度均會出現(xiàn)不同程度的變化，溫度上升強度下降和變形量上升。當夏季高溫來臨的時候，瀝青公路在受到重交通荷載的重復(fù)作用之下，瀝青公路就會發(fā)生形變，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)是公路瀝青路面最為常見的問題。通過眾多現(xiàn)象表明，在高溫環(huán)境下瀝青公路出現(xiàn)形變能夠很好的將動穩(wěn)定度反應(yīng)出來。

1 檢測瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的方法

高溫情況下的瀝青混合料穩(wěn)定性檢驗方法比較多，在檢驗方法中最為常見的方法是三軸壓縮試驗以及馬歇爾穩(wěn)定度試驗。這兩種檢測方法中，相對比較復(fù)雜的方法是三軸壓縮試驗，所以在檢驗方法中使用最為廣泛的便是馬歇爾穩(wěn)定度檢驗，同時也逐漸成為國際社會上被普遍使用的方法。

1.1 檢測瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的原理

在瀝青混合料高溫穩(wěn)定性測試中，借助于使用瀝青混合料車轍試驗。這種試驗方法在合適的荷載條件以及合適的溫度條件之下，通過試件展開測量，對試驗輪的重復(fù)運動所產(chǎn)生的車轍變形速率做出測試。表示穩(wěn)定度的方法是每產(chǎn)生1mm變行的行走次數(shù)。

1.2 試件成型的分析

制作車轍試件的時候利用輪碾法，其厚度需要以厚度作為依據(jù)，尺寸是30cm×30cm×50cm，另外在獲得所需尺寸試件的時候也可以通過切割路面獲得。碾壓輪是一種圓弧形碾壓輪，這種碾壓輪的與缸筒式壓路機頗為相似，輪寬為30cm，其壓實線的荷載需要控制為300N/cm，碾壓的行程與試件的寬度一致，保持30cm，試件在經(jīng)過完全碾壓之后，其密度會出現(xiàn)變化，大約為馬歇爾試驗標準擊實密度的100±1%。

1.3 瀝青混合材料的車轍試驗方法

將試模與試件連接在一起，完成連接之后將其放在恒溫室之內(nèi)，將溫度控制在60℃±1℃范圍內(nèi)，保溫的時間不能超過12 小時，但是也不能低于5 小時。在此之后，試模與試件放在試驗臺上，試驗輪必須要放置在試件的中間位置，將其運動的方向保持與行車方向或者是試件碾壓方向相同。啟動試驗機之后，讓試驗輪做重復(fù)運動，持續(xù)的時間為1 小時，用記錄儀對時間溫度以及變形曲線做好詳細記錄。DS={（t2-t1）×N/（d2-d1）}×C1×C2

在公式1.1 中，DS 所表示的含義是瀝青混合料的動穩(wěn)定度，單位表示為次/mm。字母N 所表示的含義為試驗輪重復(fù)運動所需要的速度，一般情況下速度控制在42次/min。d2所表示的含義為時間t2變形量，t2=60min。d1所表示的含義為時間t1變形量，t1=45min。C1表示試驗機類型的修正系數(shù)，曲柄連桿驅(qū)動加載輪重復(fù)運動的方式為1.0。C2表示試件的系數(shù)，實驗室制備的試件寬度為30cm。

1.4 瀝青混合料車轍試驗需要注意的事項

1.4.1 稱料環(huán)節(jié)注意事項

按照試驗的相關(guān)規(guī)章制度而言，計算車轍試件混合料的方式是系數(shù)、馬歇爾標準確擊實密度、試件體積三者之間的乘積。系數(shù)在大多數(shù)情況下為1.03，但是也可以根據(jù)實際工程情況進行調(diào)整。一般的修建高速公路時，最常使用瀝青為I型瀝青，其密度多為表觀密度或毛體積密度，表觀密度通常要大約毛體積密度，由此可見即使是相同的混合料倘若按照表觀密度進行計算所需要使用的材料用量多于毛體積密度。所以在混合料成型的時候，倘若利用試件表面高出試?；蛘呤抢帽碛^密度，稱量物料的時候要將系數(shù)值降低到1.025.

1.4.2 碾壓的次數(shù)注意事項

正式對車轍試件展開碾壓之前，要首先完成試壓工作，從而明確實際碾壓的次數(shù)。在大多數(shù)情況之下，在相同方向只能預(yù)壓兩個往返，在將方向進行調(diào)換。完成12 個碾壓往返之后才能夠達到馬歇爾密度的100±1%。在項目工程施工中，部分施工人員認為碾壓的次數(shù)增加，將會保證最終的試驗結(jié)果更好。但是這種想法是錯誤的。倘若碾壓的次數(shù)過多，將會難以將集料碾碎，同時還與車轍試驗的變形理論之間存在不符合，最終的試驗結(jié)果出現(xiàn)問題。

1.4.3 碾壓與拌和的溫度

在拌和普通的瀝青混合料的時候，需要將其溫度控制在163℃，碾壓過程中的溫度也應(yīng)該控制在130℃-140℃。改性之后的瀝青混凝土需要將其拌和溫度控制在180℃，碾壓過程中的溫度也應(yīng)該控制在150℃-160℃。在碾壓的過程中，一定要特別注意溫度的設(shè)定，不能太高也不能太低，否則將會導(dǎo)致最終的試件不能與試驗要求相符合，導(dǎo)致結(jié)果偏離實際。

2 影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的因素

瀝青混合料的主要成為是瀝青結(jié)合料以及結(jié)礦料共同組成，形成瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性的原理是各種礦料的原材料、配料、施工質(zhì)量以及瀝青用量等各種元素之間的相互粘聚與嵌擠，這些元素無不影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性。

2.1 瀝青混合料的材料

混合材料的主要成分有瀝青、集料以及礦粉，混合材料的物理力學(xué)將會對瀝青混合材料的高溫穩(wěn)定性產(chǎn)生最為直接的影響。集料主要包含有細集料與粗集料，但無論是哪種類型的集料，都會影響到瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。一般情況下，使用堿性集料，更加有利于提高高溫穩(wěn)定性。在細集料中的機制砂成分，極大程度提升了混合料流動性，使得瀝青混合料具有粗糙的表面和較好的棱角，加大了瀝青混合料的內(nèi)摩阻力以及嵌擠力。就瀝青本身的性質(zhì)而言，很大程度上影響混合料高溫穩(wěn)定性。當瀝青的軟化點越高、60℃粘度越高，高溫抗車轍能力就越強。相比較于普通的瀝青，改性瀝青的軟化點提升了30℃左右。由此可見，將瀝青混合料進行性，能提升瀝青與礦料之間的粘合力，增加瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。

2.2 礦料級配

瀝青混合料所表現(xiàn)出來的高溫穩(wěn)定性能，主要是指在溫度變化的背景下，車輛對瀝青混合料造成的影響。高溫穩(wěn)定性能受到礦料骨架的嵌擠作用影響較大，即礦料級配的空隙率值。當空隙率的值增加或者是減小的時候，都會導(dǎo)致瀝青混合料的穩(wěn)定程度下降，增加空隙率。瀝青混合料所表現(xiàn)出來的水穩(wěn)定性較差，穩(wěn)定度下降受到瀝青與礦料粘合度影響。

2.3 施工產(chǎn)生的影響

瀝青路面鋪設(shè)過程中，單位需要制定科學(xué)質(zhì)量體系和質(zhì)量控制體系，強化對于整個工程的質(zhì)量控制能力。首先，便是嚴把質(zhì)量關(guān)，保障使用的材料治療達標。其次，嚴格控制各種指標，包括物料配比指標、馬歇爾試驗各指標、動穩(wěn)定度指標等等。最后，對施工溫度以及壓實度做好控制。只要對施工質(zhì)量做好嚴格控制，才可以將瀝青公路的性能高效發(fā)揮出來，提升瀝青公路高溫穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語

瀝青混合料高溫穩(wěn)定性影響公路質(zhì)量，在對瀝青混合料進行檢測的時候，要按照相關(guān)標準展開實施，保障混合料滿足使用需求。此外，合理控制影響因素，盡可能的避免不良因素對于工程質(zhì)量的惡性影響。