摘要:沥青路面施工技术规范规定,沥青混凝土路面面层压实度的检测方法,是从成型的面层中钻取芯样,按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定方法测定芯样密度。因此为了保障沥青路面压实度检测的有效性,本文阐述了沥青路面压实度检测的必要性及其压实度影响因素,对公路工程建设中的沥青路面压实度检测问题进行了探讨分析。
关键词:沥青路面;压实度检测;必要性;影响因素;公路工程建设;问题
一、沥青路面压实度检测的必要性
对任意一种沥青路面而言,压实度都是施工工艺中最重要的施工质量管理项目,在路面质量评定中也是一个重要指标。《公路路基路面现场测试规程》给出其定义式为:K=ρs/ρo×100(%);式中:K-沥青面层某一测定部位的压实度(%),ρs-沥青混合料芯样试件的实际密度(g/cm3),ρo-沥青混合料的标准密度(g/cm3)。 在《公路工程质量检验评定标准》中规定,沥青混合料的标准密度为拌和厂当天取样的马歇尔试验标准制件密度ρs或试验路段路面芯样密度ρo,客观上实际密度和标准密度在一定条件下都是定值,因此压实度也为定值。但由于标准密度取值方法、实际密度试验方法等不同,对检测结果的具有重要影响。
二、沥青路面压实度的影响因素分析
1、设备对压实度的影响。(1)摊铺设备对压实度的影响。摊铺机对压实度的影响在于摊铺机的夯锤和振动的同时使用可以大幅提高摊铺面层的初级密实度,有效的减小温度的降低速度和降低压路机碾压时推移程度,为压路机在较高温度下高效碾压争取时间,保证更好的压实效果。(2)压实设备对于压实度的影响。第一、碾压速度是保证沥青路面压实度的一个重要因素,所以在施工中必须控制碾压在低速、匀速下完成。第二、对于碾压遍数,规范中并没有具体规定几遍,只是要求达到设计要求的压实度。碾压的遍数具体根据沥青面层的厚度、温度、混合料的类型等确定,必须保证碾压在初压、复压、终压阶段在适宜的温度下完成。第三、在压实层厚度和碾压速度确定后,就要选择压路机的振频和振幅。为了获得最佳的碾压效果,在碾压时要选择合适的振幅和振频。(3)温度影响。沥青面层压实度不足,主要是由于受各种因素影响的混合料温度降低过快而造成有效压实时间缩短。
2、沥青混合料性能的影响。(1)原材料质量的影响。原材料合格是保证沥青混合料性能的基础。拌合厂应对原材料按批次或来源按照《公路沥青路面施工技术规范》的规定检验,按照要求分类堆放存储,按规定在生产中加大每一步的检测和实验,使沥青料的质量能达到稳定、符合要求。(2)沥青料配合比影响。沥青混合料的配合比设计目前仍以体积指标设计,配合比中各项原材料和参数都是有变化的,有些变化较大,不利于混合料性能的稳定。通过对原材料和参数的控制,使配合比中原材料的波动在允许的范围内,混合料能相对稳定的生产,具备稳定的性能,使沥青混合料易于压实,更好地满足设计要求。
三、公路工程建设中的沥青路面压实度检测问题分析
1、沥青混合料标准密度检测。(1)试验路段路面芯样的密度问题。在正式摊铺前都要铺筑试验路段,其目的主要是:第一、确定生产采用的标准配合比;第二、确定松铺系数;第三、确定碾压方法和碾压遍数。只要确定了上述参数,沥青混合料的生产即可正常进行。在确定上述参数时,压实度也是评价指标之一。
当然,如果实际施工过程中所有的因素如油石比、级配和施工条件等都不发生变化,以试验路段密度作为标准密度也是可行的。但实际上,沥青混合料的生产是一个动态过程,实际摊铺的沥青混凝土面层的密度是一个不断变化的数值,它会因当时沥青混合料油石比以及施工条件的不同而变化。(2)当天取样的马歇尔试验标准制件密度在很多工程实践中,常用当天取样的马歇尔密度作为标准密度ρo来计算压实度,当天马歇尔密度是从当天生产的混合料中抽样进行马歇尔试验得到的,它基本反映了混合料生产的变化情况。但当天马歇尔密度还是会受到以下几因素影响:第一、制件温度。在室内马歇尔试验制件过程中,混合料制件的密度会随着成型温度的增高而增大,空隙率则降低;反之,降低温度会导致密度减小,空隙率增大。在工程实际中,室内马歇尔试件空隙率是衡量沥青混合料的一个重要指标。在做马歇尔试验时发现,尽管上下变化了5个不同的沥青用量,变化范围达到了2%,稳定度都能满足要求,流值也大都满足要求,稳定度、密度有时连峰值都不出现,最后决定沥青用量的往往只剩下空隙率一个指标,在生产过程中也是如此。第二、取样的偶然性。试验室在取样进行马歇尔试验时,通常是上下午各取一组进行试验以获得当天的马歇尔密度。试验室取样进行马歇尔试验的各个环节都存在不可避免的人为因素的影响,而且这些影响对于马歇尔密度的取值而言是较为明显的。由于上述种种原因,在实际检测中,很难有以马歇尔密度为标准密度的压实度不合格的问题出现。第三、最大理论密度。最大理论密度可以通过计算法、真空法或溶剂法来取得,溶剂法和真空法对钻孔取芯而言最能反映实际情况,但这两种方法都不能保留芯样,而且试验本身也比较繁琐。而计算法对于施工过程中的质量控制而言则最为简单明了、易于掌握。
2、标准密度选择和压实度标准确定的问题分析。有些公路在使用空隙率和压实度双控指标,即以马歇尔密度作为标准密度来评价压实度的同时,要求其空隙率也要达到要求。这样做可从两方面对沥青面层的质量进行控制,但实际施工中会出现压实度满足要求而空隙率不满足要求的情况,这很难说服施工单位其是不合格的。当以理论密度作为标准密度时,如前所述由于空隙率和压实度是两个相互关联的指标,标准密度直接采用最大理论密度,这样就可以直接判断其空隙率的大小,为了避免空隙率过小而导致泛油等病害和空隙率过大而引起水损害,压实度指标宜控制在93%~98%。
3、沥青面层实际密度问题。按“测试规程”检测沥青面层实际密度有核子仪和钻孔取芯两种方法。“测试规程”明确指出不宜采用核子仪法作为仲裁试验和验收评定手段。钻孔取芯的试验方法是在路面施工结束后从面层中取出芯样,比较有代表性,也是现在最常用的方法。由于沥青混合料密度测试方法较多,有表千法、水中重法、蜡封法和体积法等,究竟采用何种方法作为钻孔取芯样的密度测定方法,需要结合实际选择。“测试规程”还规定“压实沥青砼面层的施工压实度是指按规定方法采取的混合料试样的毛体积密度与标准体积密度之比,以百分率表示。”《公路沥青及沥青混合料试验规程指出,当沥青混合料为不吸水时,可采用水中重法,因此在Ⅰ型沥青混合料密度的测定中,试验人员仍习惯采用表观密度作为实际密度ρs来计算压实度,这样其实是不妥的。在沥青面层压实度检测中,沥青标准密度宜采用最大理论密度,这样既可以有效地控制压实度,也可以控制其空隙率等体积指标;沥青的钻孔取芯芯样密度只能采用毛体积密度,以表干法测定。
结束语
为了提高沥青路面质量,防止早期损坏的发生,必须提高沥青路面压实度,而对其进行检测是保障压实度有效性的重要手段,但是由于受到诸多因素的影响,使其在检测过程中存在诸多问题,因此必须加强对沥青路面压实度检测中有关问题进行分析。
参考文献
[1]焦庆永.浅谈沥青路面压实度影响因素和控制措施[J].四川建材,2010(06)
[2]蔡超,侯利.浅谈沥青路面压实度的检测[J].科技创新导报,2011(08)
[3]张军.关于沥青路面压实度检测问题的探讨[J].民营科技,2012(06)