近年來,我國的道路交通愈見發(fā)達(dá)。高速公路成為了物流、出行的重要通道。同時(shí),運(yùn)輸車輛的噸位也不斷增加,這也對(duì)道路工程的建設(shè)提出來更高的要求。荷載量的增加就要求有更好的工程質(zhì)量。工程質(zhì)量是工程施工的核心,而工程
材料是測試工程的核心。道路工程中材料質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)道路工程質(zhì)量的高低。良好的材料需要有科學(xué)的檢測方法予以鑒別,保證材料的適用性才能保證建筑工程的質(zhì)量。
一、瀝青混合材料的取樣
瀝青混合材料的取樣包括對(duì)施工前材料的取樣和施工現(xiàn)場的取樣。施工前材料的取樣只要遵守隨機(jī)原則即可進(jìn)行科學(xué)的檢測。而施工現(xiàn)場的取樣較為復(fù)雜,取樣的標(biāo)準(zhǔn)不一樣,對(duì)于檢測結(jié)果有著非常大的差別。特別是在對(duì)路面改造和修補(bǔ)時(shí),取樣的差別實(shí)際影響了試驗(yàn)操作和儀器的誤差允許值。道路工程一般都耗資巨大,不可能進(jìn)行二次返工。因此,科學(xué)的抽樣就顯得特別的重要。
瀝青混合材料的路面一般包括無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料、稀漿封層、級(jí)配碎石、瀝青
混凝土等結(jié)構(gòu)。這之中的各種材料具有不同的施工特點(diǎn),因此取樣方法也不相同。我國道路工程材料檢測的取樣方法一般有拌和樓、道路現(xiàn)場、運(yùn)料車、傳送帶等。在選取過程采取隨機(jī)抽樣的原則,以確保樣本的有效性。
依據(jù)不同層次路面的不同結(jié)構(gòu)在進(jìn)行取樣時(shí)采取的方法主要有:
第一,瀝青混凝土一般采用大型機(jī)械進(jìn)行熱拌和。因此,經(jīng)過一些專家學(xué)者的實(shí)驗(yàn),這部分抽樣應(yīng)該采取從攤鋪機(jī)后取樣,樣本的復(fù)現(xiàn)性較好,并且要采用多點(diǎn)多車取樣縮分的方法
第二,稀漿封層主要用于防水和粘結(jié)。其厚度較少,不能進(jìn)行現(xiàn)場挖坑取樣。而稀漿封層又要求較高的精確度,因此取樣也顯得尤為重要。而其中的黑料穩(wěn)定性較差,不適于實(shí)驗(yàn)。因此,在該部分應(yīng)該選取從攤鋪車總抽取白料進(jìn)行測定級(jí)配,取黑料測定乳化瀝青含量的方法。
第三,由于在碎石過程中,施工工藝比較接近,且都屬于冷拌和,因此相互干擾較少,可以采用相同的抽樣方法。由于在拌和樓傳送帶,已經(jīng)進(jìn)行了拌合,并且可以避免裝車、攤鋪等多道離析,復(fù)現(xiàn)性高,樣本質(zhì)量高。因此,路面無機(jī)材料基層采取從拌和樓傳送帶取樣的方法。
二、瀝青混合料的主要檢測實(shí)驗(yàn)
1、瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度實(shí)驗(yàn)
瀝青混合料的馬歇爾實(shí)驗(yàn)要保證浸水時(shí)間的長短,要控制在恒溫水槽中30min至40min。然后將樣本置于馬歇爾試驗(yàn)儀上,進(jìn)行加載,當(dāng)荷載到最大是,記下瞬間取值。此時(shí)要注意壓頭的準(zhǔn)確位置,保證壓力均勻。記錄百分表和流值計(jì)的數(shù)量。
計(jì)算公式如下:
試件的馬歇爾模數(shù):T=MS/FL
其中,T 為試件的馬歇爾模數(shù),單位為 KN/mm;MS為試件的穩(wěn)定度,單位為KN;FL為試件的流值,單位為mm
2、瀝青混合料黏附性試驗(yàn)
該實(shí)驗(yàn)需要一定的觀察經(jīng)驗(yàn)。要求取大小適中的樣本,一般是直徑為十毫米左右的顆粒,約200克。洗凈后在105攝氏度的烘箱中烘干。將瀝青混合料的顆粒加熱,按四分法進(jìn)行分類。一部分進(jìn)行烘箱,并冷卻。然后將其放于玻璃板中浸水,水溫為80攝氏度恒溫,保持30min ,然后將瀝青用紙片撈出。仔細(xì)觀察瀝青裹覆的集料的剝離面積,評(píng)定等級(jí)。
3、瀝青混合料的車轍實(shí)驗(yàn)法
該部分實(shí)驗(yàn)是瀝青混合料中的實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)。我國的傳統(tǒng)做法是,采用相同的外摻劑劑量、油石比以及級(jí)配成型車轍試件,依照章程要求進(jìn)行車轍試驗(yàn)(如圖2)?,F(xiàn)在很多地方采取美國SHR研究計(jì)劃中所利用瀝青路面分析儀進(jìn)行的分析。即通過控制溫度、浸水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)而測定瀝青混合料的永久性。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)主要是將樣本放于試驗(yàn)輪中進(jìn)行壓強(qiáng),在常溫中放置12小時(shí),然后進(jìn)行測試,一般情況下試驗(yàn)輪在樣本中間行走1小時(shí)。
計(jì)算公式為 DS=(t2- t1)*N*c1*c2/(d2- d1);
其中,DS為 瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度,單位為次 /mm; d1 時(shí)間 t1(一般為 45 分鐘)的變形量,單位為mm;d2 時(shí)間 t2 (一般為 60 分鐘)的變形量,單位為mm; c1 試驗(yàn)機(jī)類型修正系數(shù),曲柄連桿驅(qū)動(dòng)試件的變速行走方式為1.0,鏈驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)輪的等速方式為 1.5; c2 試件系數(shù),試驗(yàn)制備的寬 300mm 的試件為 1.0,從路面切割的寬150mm 的試件為0.8; N 試驗(yàn)輪每分鐘行走次數(shù),通常為42 次/min.
4、瀝青混合料的密度實(shí)驗(yàn)
瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)密度,以瀝青拌和廠取樣試驗(yàn)的馬歇爾密度或者試驗(yàn)段密度為準(zhǔn),當(dāng)采用前者方法時(shí),壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)比后者高,無論是用哪種方法,均存在對(duì)試件(馬氏試件或芯樣試件)測密度的問題,在進(jìn)行密度試驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)混合料本身的特點(diǎn),可采用下列方法之一:
(1)表干法,本法是適用于表面較粗但較密實(shí)的Ⅰ型或Ⅱ型瀝青混凝土試件:但不適用于吸水率大于2%的瀝青混合料試件。要注意實(shí)驗(yàn)的速度和質(zhì)量。
(2)水中重法:本法僅適用于密實(shí)的Ⅰ型瀝青混凝土試件,不適用于采用了吸水性大的集料的瀝青混合料試件。
(3)體積法:本法適用于空隙率較大的瀝青碎石混合料及大空隙透水性開級(jí)配瀝青混合料試件。
(4)蠟封法:本法適用于吸水率大于2%的Ⅰ型或Ⅱ型瀝青混凝土試件以及瀝青碎石混合料試件,不能用水中重法或表干法測密度時(shí),應(yīng)用蠟封法測定。
三、建立檢測制度,提高檢測有效性
一個(gè)有效的生產(chǎn)管理、制度先行。制度是一種具有很強(qiáng)的約束力規(guī)定、法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。無論何種工作,必須擁有良好的執(zhí)行制度,才能保證行動(dòng)的有效性,這一點(diǎn)在道路項(xiàng)目工程的建設(shè)安全管理上更顯得尤為重要。建立固定的檢測力度、機(jī)制和安全評(píng)估等都需要納入良好的制度中去,層層保障,即使檢測,定期和不定期的進(jìn)行檢測,才能保證材料質(zhì)量。責(zé)任要落實(shí)到人。安全生產(chǎn)的檢查時(shí)安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),是傳統(tǒng)環(huán)節(jié),也是需要改變的環(huán)節(jié)。首先,檢測檢查要具有量化標(biāo)準(zhǔn)。在瀝青混合料的檢測中,工序復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)繁瑣,可以指定多樣化的檢查標(biāo)準(zhǔn)。但是一定要按照材料的實(shí)驗(yàn)規(guī)定逐一進(jìn)行檢測。其次,要做好定期的和不定期的檢測。定期的檢查,是為了在不同的施工階段的設(shè)備、工種工序的安全性能的比較。而長期的定期檢查,有可能因?yàn)椴煌奶鞖猸h(huán)境變化,以及道路荷載量的變化,造成不同的標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)制檢測,嚴(yán)把三關(guān),將工作落實(shí)于實(shí)處,保證質(zhì)量。
質(zhì)量是工程的生命,要抓質(zhì)量,要從材料質(zhì)量著手。應(yīng)用科學(xué)的檢測方法和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行檢測,才能保證材料質(zhì)量的可靠性。瀝青混合料在道路工程中的應(yīng)用廣泛, 耐用性、方便性、便于維護(hù)性等一系列有點(diǎn)。要揚(yáng)長避短,才能保證道路工程質(zhì)量符合國家的現(xiàn)代化發(fā)展。