瀝青混合料性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與案例分析一、引言瀝青混合料是道路工程中最常用的鋪裝材料，其性能直接決定了道路的使用壽命、行車安全性和舒適性。為確保瀝青混合料滿足工程要求，需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試對(duì)其關(guān)鍵性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文基于《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE____）等國(guó)內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際工程案例，系統(tǒng)闡述瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能的測(cè)試方法與應(yīng)用要點(diǎn)，為工程實(shí)踐提供參考。二、高溫穩(wěn)定性測(cè)試：標(biāo)準(zhǔn)與案例高溫穩(wěn)定性是瀝青混合料抵抗車輛荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生車轍的能力，是炎熱地區(qū)道路的核心性能指標(biāo)。（一）測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法國(guó)內(nèi)主要采用車轍試驗(yàn)（JTGE____T0719）評(píng)價(jià)高溫穩(wěn)定性，關(guān)鍵指標(biāo)為動(dòng)穩(wěn)定度（DS），單位為“次/mm”，表示試件在60℃、0.7MPa荷載下，每產(chǎn)生1mm車轍所需的行走次數(shù)。試驗(yàn)要點(diǎn)：1.試件制備：采用輪碾法成型300×300×50mm（或100mm厚）的板狀試件，要求密度符合設(shè)計(jì)要求（空隙率4%~6%）；2.養(yǎng)生條件：試件在60℃恒溫箱中養(yǎng)生5h，確保內(nèi)部溫度均勻；3.加載條件：橡膠輪行走速度42次/min，連續(xù)測(cè)試至車轍深度達(dá)25mm或行走時(shí)間達(dá)1h。判定標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF____），高速公路瀝青上面層動(dòng)穩(wěn)定度要求≥800次/mm（改性瀝青≥2000次/mm）。（二）案例分析：某城市主干道車轍問(wèn)題整改項(xiàng)目背景：某城市主干道采用AC-13型瀝青混合料（70#基質(zhì)瀝青），通車1年后出現(xiàn)嚴(yán)重車轍（最大深度8mm），影響行車安全。測(cè)試結(jié)果：取現(xiàn)場(chǎng)芯樣進(jìn)行車轍試驗(yàn)，動(dòng)穩(wěn)定度僅520次/mm，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求（≥800次/mm）。原因分析：1.瀝青用量超標(biāo)：配合比設(shè)計(jì)中瀝青用量為5.2%（設(shè)計(jì)上限5.0%），過(guò)多的瀝青導(dǎo)致混合料高溫流動(dòng)性增加；2.礦料級(jí)配偏細(xì)：4.75mm通過(guò)率為58%（設(shè)計(jì)要求50%~55%），細(xì)料過(guò)多降低了骨料的骨架支撐作用。整改措施：1.調(diào)整礦料級(jí)配：減少0.075mm以下細(xì)料用量，將4.75mm通過(guò)率降至52%；2.降低瀝青用量：將瀝青用量調(diào)整為4.8%，并添加0.3%的高粘度瀝青改性劑（提高瀝青的高溫粘度）。整改效果：優(yōu)化后混合料動(dòng)穩(wěn)定度提升至1200次/mm，通車2年后車轍深度控制在3mm以內(nèi)，滿足使用要求。三、低溫抗裂性測(cè)試：標(biāo)準(zhǔn)與案例低溫抗裂性是瀝青混合料在低溫（-10℃~-20℃）環(huán)境下抵抗收縮裂縫的能力，是寒冷地區(qū)道路的關(guān)鍵指標(biāo)。（一）測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法國(guó)內(nèi)采用低溫彎曲試驗(yàn)（JTGE____T0715）評(píng)價(jià)低溫抗裂性，關(guān)鍵指標(biāo)為最大彎拉應(yīng)變（ε_(tái)max），單位為“με”，表示試件在低溫下斷裂時(shí)的變形能力。試驗(yàn)要點(diǎn)：1.試件制備：采用輪碾法成型300×300×50mm板狀試件，切割成250×30×35mm的梁式試件；2.養(yǎng)生條件：試件在-10℃（或-15℃，根據(jù)地區(qū)氣候調(diào)整）恒溫箱中養(yǎng)生4h；3.加載條件：采用三點(diǎn)彎曲加載，加載速率50mm/min，記錄斷裂時(shí)的荷載與變形。判定標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)JTGF____，高速公路瀝青上面層低溫彎拉應(yīng)變要求≥2500με（改性瀝青≥3000με）。（二）案例分析：某寒區(qū)高速公路裂縫治理項(xiàng)目背景：某寒區(qū)高速公路采用SMA-13型瀝青混合料（SBS改性瀝青），通車當(dāng)年冬季出現(xiàn)大量橫向裂縫（間距5~10m），影響道路耐久性。測(cè)試結(jié)果：取現(xiàn)場(chǎng)芯樣進(jìn)行低溫彎曲試驗(yàn)，-10℃下最大彎拉應(yīng)變僅1800με，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求（≥3000με）。原因分析：1.瀝青低溫性能不足：所用SBS改性瀝青的低溫延度（-10℃）為25cm（設(shè)計(jì)要求≥30cm），低溫變形能力不足；2.混合料空隙率過(guò)高：現(xiàn)場(chǎng)芯樣空隙率達(dá)7.5%（設(shè)計(jì)要求4%~6%），空隙率過(guò)大導(dǎo)致水分滲入，加劇低溫收縮。整改措施：1.更換瀝青：采用低溫延度（-10℃）≥35cm的SBS改性瀝青；2.優(yōu)化壓實(shí)工藝：增加碾壓遍數(shù)（初壓2遍、復(fù)壓4遍、終壓2遍），將現(xiàn)場(chǎng)空隙率控制在5%以內(nèi)。整改效果：優(yōu)化后混合料低溫彎拉應(yīng)變提升至3200με，通車3年后橫向裂縫數(shù)量減少80%，裂縫寬度控制在2mm以內(nèi)。四、水穩(wěn)定性測(cè)試：標(biāo)準(zhǔn)與案例水穩(wěn)定性是瀝青混合料抵抗水損害（剝落、松散）的能力，是潮濕地區(qū)道路的重要指標(biāo)，主要與瀝青與礦料的黏附性、混合料的空隙率有關(guān)。（一）測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法國(guó)內(nèi)常用凍融劈裂試驗(yàn)（JTGE____T0729）評(píng)價(jià)水穩(wěn)定性，關(guān)鍵指標(biāo)為劈裂強(qiáng)度比（TSR），即凍融后劈裂強(qiáng)度與未凍融劈裂強(qiáng)度的比值（以百分比表示）。試驗(yàn)要點(diǎn)：1.試件制備：采用馬歇爾法成型Φ101.6×63.5mm圓柱體試件，空隙率4%~6%；2.凍融循環(huán)：將試件在真空飽水（98kPa，15min）后，放入-18℃冰箱凍16h，再放入60℃水浴中融24h；3.強(qiáng)度測(cè)試：分別測(cè)試未凍融（25℃）和凍融后（25℃）試件的劈裂強(qiáng)度，計(jì)算TSR。判定標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)JTGF____，高速公路瀝青混合料TSR要求≥80%（改性瀝青≥85%）。（二）案例分析：某濱江道路水損害修復(fù)項(xiàng)目背景：某濱江道路采用AC-20型瀝青混合料（70#基質(zhì)瀝青），通車半年后出現(xiàn)大面積松散、坑槽，取芯發(fā)現(xiàn)瀝青與骨料剝離嚴(yán)重。測(cè)試結(jié)果：凍融劈裂試驗(yàn)TSR僅65%，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求（≥80%）。原因分析：1.礦料黏附性差：所用玄武巖骨料的吸水率為2.5%（設(shè)計(jì)要求≤1.5%），表面孔隙多，瀝青難以形成有效黏結(jié)；2.未添加抗剝落劑：基質(zhì)瀝青與堿性骨料（玄武巖）的黏附性為3級(jí)（設(shè)計(jì)要求≥4級(jí)），未達(dá)到要求。整改措施：1.更換骨料：采用吸水率≤1.0%的石灰?guī)r骨料（堿性，與瀝青黏附性好）；2.添加抗剝落劑：在瀝青中添加0.4%的胺類抗剝落劑，提高瀝青與骨料的黏附性（黏附性提升至5級(jí)）。整改效果：優(yōu)化后混合料TSR提升至88%，通車1年后未出現(xiàn)水損害現(xiàn)象，路面狀況良好。五、疲勞性能測(cè)試：標(biāo)準(zhǔn)與案例疲勞性能是瀝青混合料抵抗反復(fù)荷載作用下疲勞開(kāi)裂的能力，決定了道路的長(zhǎng)期使用壽命，主要與混合料的強(qiáng)度、變形能力有關(guān)。（一）測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法國(guó)內(nèi)采用四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)（JTGE____T0739）評(píng)價(jià)疲勞性能，關(guān)鍵指標(biāo)為疲勞壽命（N_f），表示試件在一定應(yīng)力（或應(yīng)變）水平下達(dá)到破壞的循環(huán)次數(shù)。試驗(yàn)要點(diǎn)：1.試件制備：采用輪碾法成型300×300×50mm板狀試件，切割成380×63×50mm的梁式試件；2.加載條件：采用正弦波加載，頻率10Hz，應(yīng)力水平（σ/σ_max）取0.3~0.7（σ_max為靜態(tài)彎拉強(qiáng)度）；3.破壞標(biāo)準(zhǔn)：試件的勁度模量下降至初始勁度的50%，或出現(xiàn)明顯裂縫。判定標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，高速公路瀝青混合料在應(yīng)力水平0.5時(shí)，疲勞壽命要求≥10^6次。（二）案例分析：某重載高速公路疲勞裂縫防治項(xiàng)目背景：某重載高速公路（貨車比例60%）采用AC-25型瀝青混合料（70#基質(zhì)瀝青），通車3年后出現(xiàn)大量縱向疲勞裂縫（長(zhǎng)度≥10m），影響道路結(jié)構(gòu)安全。測(cè)試結(jié)果：四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)顯示，應(yīng)力水平0.5時(shí)疲勞壽命僅4×10^5次，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求（≥10^6次）。原因分析：1.混合料強(qiáng)度不足：靜態(tài)彎拉強(qiáng)度僅1.8MPa（設(shè)計(jì)要求≥2.0MPa），難以承受重載反復(fù)作用；2.瀝青老化：現(xiàn)場(chǎng)瀝青的針入度（25℃）為45（設(shè)計(jì)要求50~70），老化導(dǎo)致瀝青變硬、變脆，降低了混合料的變形能力。整改措施：1.優(yōu)化配合比：增加粗骨料用量（4.75mm通過(guò)率從60%降至55%），提高混合料的骨架強(qiáng)度；2.采用改性瀝青：更換為SBS改性瀝青（針入度60~80），提高瀝青的抗老化性能和黏彈性。整改效果：優(yōu)化后混合料靜態(tài)彎拉強(qiáng)度提升至2.3MPa，應(yīng)力水平0.5時(shí)疲勞壽命達(dá)1.2×10^6次，通車5年后疲勞裂縫數(shù)量減少70%，道路使用壽命延長(zhǎng)至10年以上。六、結(jié)論與建議瀝青混合料性能測(cè)試是道路工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格遵循現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)（如JTGE____、JTGF____），確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。通過(guò)案例分析可知：1.高溫穩(wěn)定性：需控制瀝青用量與礦料級(jí)配，避免細(xì)料過(guò)多或?yàn)r青過(guò)軟；2.低溫抗裂性：需選擇低溫性能好的瀝青（如改性瀝青），并控制混合料空隙率；3.水穩(wěn)定性：需保證瀝青與礦料的黏附性（如添加抗剝落劑），避免使用高吸水率骨料；4.疲勞性能：需提高混合料的強(qiáng)度與抗老化性能，適應(yīng)重載交通需求。工程實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)地區(qū)氣候、交通條件等因素，合理選擇混合料類型與測(cè)試指標(biāo)，通過(guò)配合比優(yōu)化與工藝控制，實(shí)現(xiàn)瀝青混合料性能的平衡與提升，確保道路的長(zhǎng)期性能。