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淺談瀝青路面壓實(shí)度檢測技術(shù)
2012-05-02 來源:作者:索志東 來源:中國鳴網(wǎng)
對任意一種瀝青路面而言,壓實(shí)度都是施工工藝中最重要的施工質(zhì)量管理項(xiàng)目,在路面質(zhì)量評定中也是一個(gè)重要指標(biāo)。《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》給出其定義式為:

  K=ρt/ρo×100%

  式中K一—瀝青面層某一測定部位的壓實(shí)度,100%;

  ρt一一瀝青混合料芯樣試件的實(shí)際密度,g/cm3;

  ρo一—瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度,g/cm3。

  在《公路瀝青路面旌工技術(shù)規(guī)范》附錄中明確規(guī)定了瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度以瀝青拌和廠取樣試驗(yàn)的馬歇爾密度為準(zhǔn)。對于粗粒式瀝青混凝土及瀝青碎石,可采用試驗(yàn)段鉆孔密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度比較合理。

  一、瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)密度檢測

  試驗(yàn)室取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都存在不可避免的人為因素的影響,而且這些影響對于馬歇爾密度的取值而言是較為明顯的。由于上述種種原因,在實(shí)際檢測中,很難有以馬歇爾密度為標(biāo)準(zhǔn)密度的壓實(shí)度不合格的問題出現(xiàn)。

  1.1試驗(yàn)路段路面芯樣的密度

  我們知道,在正式攤鋪之前都要鋪筑試驗(yàn)路段,其目的主要是:①確定生產(chǎn)采用的標(biāo)準(zhǔn)配合比;②確定松鋪系數(shù);⑨確定碾壓方法和碾壓遍數(shù)。只要確定了上述參數(shù),瀝青混合料的生產(chǎn)即可正常進(jìn)行。在確定上述參數(shù)時(shí),壓實(shí)度也是評價(jià)指標(biāo)之一。當(dāng)然,如果實(shí)際施工過程中所有的因素如油石比、級配和施工條件等都不發(fā)生變化的話,以試驗(yàn)路段密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度也是可行的。

  1.2制件溫度

  根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn)制件的過程中,混合料制件的密度會隨著成型溫度的增高而增大,空隙率則降低;反之,降低溫度會導(dǎo)致密度減小,空隙率增大。在工程實(shí)際中,室內(nèi)馬歇爾試件空隙率是衡量瀝青混合料的一個(gè)重要指標(biāo)。在做馬歇爾試驗(yàn)時(shí)我們發(fā)現(xiàn),盡管上下變化了5爪不同的瀝青用量,變化范圍達(dá)到了2%,穩(wěn)定度都能滿足要求,流值也大都滿足要求,穩(wěn)定度、密度有時(shí)連峰值都不出現(xiàn),最后決定瀝青用量的往往只剩下空隙率一個(gè)指標(biāo)。在生產(chǎn)過程中也是如此,在大多數(shù)情況下,馬歇爾試驗(yàn)只有空隙率會超出要求。因此有不少施工單位為滿足空隙率要求在馬歇爾試件成型時(shí)人為改變擊實(shí)溫度或忽視對溫度的控制。

  1.3取樣的偶然性

  試驗(yàn)室在取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)時(shí),通常是上下午各取一組進(jìn)行試驗(yàn)以獲得當(dāng)天的馬歇爾密度。然而,正常的生產(chǎn)能力是240NE/小時(shí),每天只取兩組,所以當(dāng)天馬歇爾密度取樣的偶然性較

  試驗(yàn)室取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都存在不可避免的人為因素的影響,而且這些影響對于馬歇爾密度的取值而言是較為明顯的。由于上述種種原因,在實(shí)際檢測中,很難有以馬歇爾密度為標(biāo)準(zhǔn)密度的壓實(shí)度不合格的問題出現(xiàn)。

  1.4最大理論密度

  最大理論密度可以通過計(jì)算法、真空法或溶劑法來取得,溶劑法和真空法對鉆孔取芯而言最能反映實(shí)際情況,但這兩種方法都不能保留芯樣,而且試驗(yàn)本身也比較繁瑣。而計(jì)算法對于施工過程中的質(zhì)量控制而言則最為簡單明了、易于掌握。

  在SMA生產(chǎn)實(shí)踐中,我們已經(jīng)嘗試?yán)米畲罄碚撁芏茸鳛闃?biāo)準(zhǔn)密度的做法??障堵实挠?jì)算式VV=(1~P實(shí)/P理)x100%壓實(shí)度K=Ps/Po×100%,以理論密度為標(biāo)準(zhǔn)密度時(shí),Ps=Po實(shí),P=P理可以推出:w=(1一O.olK)×100%使用最大理論密度可以直接地、相對真實(shí)地反映該路段的空隙率情況。

  二、馬歇爾密度與最大理論密度的對比

  現(xiàn)在美國正在逐步推廣Supmpave混合料體積設(shè)計(jì)方法,到2000年全面放棄馬歇爾方法和采用Super—pave混合料體積設(shè)計(jì)方法,也即全部用最大理論密度作為壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),目前的標(biāo)準(zhǔn)是92%的最大理論密度,并已有將最大理論密度提高到93%作為壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的趨勢。

  表1兩種壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)合格率比較表

  
 
  從表1中可以看出,試驗(yàn)段l路面壓實(shí)度盡管均滿足交通部標(biāo)準(zhǔn)96%,無一不合格,但如果用最大理論密度92%去衡量,有67%的密度不合格:若要用93%的最大理論密度去衡量,則100%不合格。

  表1中試驗(yàn)段4也表明,96%的馬歇爾密度仍有20%的路段密度不合格;如用93%的最大論密度作標(biāo)準(zhǔn),則有80%的路段不合格。

  美國的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)有從最大理論密度92提高到93%的趨勢。根據(jù)這種標(biāo)準(zhǔn),路面的密更顯不足。

  三、瀝青面層實(shí)際密度

  現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定了上述三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)密度,究采用哪個(gè)密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度,選用其中哪一個(gè)

  這可根據(jù)施工單位實(shí)踐去選擇,以其中合格率的作為標(biāo)準(zhǔn),由于每天進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)是必須

  的,馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度每天都有,故使用較多。如果以最大理論密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度,對普通瀝青合料必須每天在制作馬歇爾試件的同行進(jìn)行真法實(shí)測最大相對密度作為當(dāng)天的壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)對于普通瀝青混合料壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)要求,實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)密度的96%最大理論密度的92%,試驗(yàn)段密的98%。

  四、結(jié)語

  建議在今后公路建設(shè)瀝青面層壓實(shí)度檢中,瀝青標(biāo)準(zhǔn)密度宜采用最大理論密度,這樣可以有效地控制壓實(shí)度,也可以控制其空隙率體積指標(biāo)。如確實(shí)是密實(shí)度不夠,應(yīng)轉(zhuǎn)到以最理論密度為標(biāo)準(zhǔn)上來。
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