沥青检测方法

1 压实度

我们将采取钻芯法测定沥青面层密度

    沥青混合料项层的施工压实度是指：按规定方法测得的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比，以百分率表示。对沥青混合料，国内外均以取样测定作为标准试验方法。

    (1)钻取芯样

    按“路面钻孔及切割取样方法”钻取路面芯样，芯样直径不宜小于ф100mm。当一次钻孔取得的芯样包含有不同层位的沥青混合料时，应根据结构组合情况用切割规格芯样沿各层结合面银开分层进行测定。

    (2)测定试件密度

    将钻取的试件在水中用毛刷轻轻刷净粘服的粉尘，如试件边角有松散颗粒，应仔细清除。        

    ②将试件晾干或用电风扇吹于，不少于24h．直至恒重。

    按现行《公路工程沥青及沥青混合科试验规程》(jtj052—2000)规定的 沥青混合料试件密度试验方法，测定试件的视密度或毛体积密度。当试件的吸水率小于2％时，采用水中重法或表干法测定；当吸水率大于2％时。用蜡封法测定；对空隙率很大的透水性混合料及开级配混合科用体积法测定。

    ①当计算压实的沥青混合料的标准密度时，采用马歇尔击实试件成型密度或试验路段钻孔取样密度，则沥青路面的压实度按式(10—9)计算：

        K＝Ρs/Po*100％                  (10－9)

  式巾：K———沥青面层的压实度，％；

    Ps—沥青混合料芯样试件的视密度或毛体积密度，g／cm3；

    Po——沥青混合料的标准密度，g／cm3。

    ②由沥青混合料实测最大密度计算压实度时，应按式(10－10)进行空隙率折算，作为标准密度，再按式(10－9)计算压实度：

        Po＝Pt*(（100－VV）/100)；

  式小；Pt—沥青混合料的实测最大密度，g／cm3。

    Po——沥青混合料的标照密度，g／cm3；

    VV——试件的空隙率．％。

    压实度的大小取决于实测的压实密度，同样也与标准密度的大小有关。 但目前对标准密度的规定并不统一；有些工程在压实度达不到时便重新进行马歇尔试验，调整标准密度使压实度达到要求，这样实际上是弄虚作假。为防止这种情况，新的检测方法规定了三种标准密度，一种是马歇尔击实试件密度；一种是试验路段钻孔取样密度；第三种是由实测最大密度按空隙率折算的标准密度。在进行检测时，应结合工程实际情况，采用相应的标准密度。

    (4)压实度检测结果评定

    路面压实度以1—3km长的路段为检验评定单元，按要求的检测频率及方法进行现场压实抽样检查，求算每一测点的压实度K。

    压实度评定要点是：

    ①控制平均压实度的置信下限，以保证总体水平；

    ②规定单点值不得超出给定值，以防止局部隐患；

    ②规定扣分界限以区分质量优劣。                              

    检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)为：

        K＝k1—tаS／√n≥ko         (10－11)

  式中：k1——检验评定段内各测点压实度的平均值：

tа—t分布表中随测点数和保证率(或置信度а)而变的系数；高速、一级公路：路面面层为95％；其他公路：路面面层为90％；

S－－检测值的均方差；

n——检阅点数；

ko——压实度标准值。

当K≥K0且全部测点大于等于规定值减1个百分点时，评定路段的压实度可得规定的满分；当K≥Ko时，对于测定值低于规定值减1个百分点的测点，按其占总检查点数的百分率计算扣分值。

当k2、回弹弯沉测试方法

 路基路面的承载能力国内外普通采用回弹弯沉值来表示。回弹弯沉但越大，承载能力越小，反之则超大。通常所说的回弹弯沉值是指：标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。在路表面测试的回弹弯沉值，可以反映路基、路面的综合承载能力。回弹弯沉值在我国已广泛使用，且有很多的经验及研究成果，它不仅用于路面结构的设计中(设计回弹弯沉)，用于施工控制及施工验收中(竣工验收弯沉值)；同时还用在旧路补强设计中，是公路工程的一个基本参数，所以正确的测试具有重要的意义。

A   弯沉值的几个概念

(1)弯沉

弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)或垂宜回弹变形值(回弹弯沉)，以0.01Mm为单位o

(2)设计弯沉值

根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。

(3)竣工验收弯沉值

竣工验收弯沉值是检验路面是否达到设计要求的指标之一。当路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时，则验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值；当厚度计算以层底拉应力为控制指标时，应根据拉应力计算所得的结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣工验收弯沉值o

B   弯沉值的测试方法

弯沉值的测试方法较多，目前用的最多的是贝克曼梁法，在我国已有成熟的经验，但由于其调试速度等因素的，各国都对快速连续或动态测定进行了研究。现在用得比较普通的有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪，丹麦等国家发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪(FWD)，美国的振动弯沉仪等,现将几种各自的特点作简单比较，见下表。我们将采用贝克曼梁法进行检测。

几种弯沉测试方式比较

本方法适用于测定各类路基、路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载能力，可供路面结构设计使用，以及可供交工和竣工验收使用，可为公路养护管理部门制定养路修路计划提供依据。

沥青路西的弯沉以标准温度20度时为准，在其他温度(超过20±2度范围)测试时，对厚度大于5cM的沥青路面，弯沉值应予温度修正。

(1)仪具与材料

①测试车：双抽、后铂双侧4轮的载重车，其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数，应符合表lo—1o的要求。测试车，可根据需要按公路等级选择。高速公路、一级及二级公路应采用后轴100kN的BZZ—100；其他等级公路可采用后轴60kN的BZZ—60；

测定弯沉用的标准轴参数      表10－10

②路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表及表果组成。贝克受架由铝合金制成，上有水准泡，其前臂(接触路面)与后臂(装百分表)长度比为2：10。弯沉仪长度有两种：一种长3．6m，前后臂分别为2．4m和1．2m ；另一种加长的弯沉仪长为5．4m，前后臂分别为3．6m和t．8m。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝上路面上测定时，宜采用长度为5．4m的贝克曼梁弯沉仪，并采用BZZ—100标准车。弯沉值采用百分表量得，也可用自动记录装置进行测量；

③接触式路面温度计：端部为平头，分度不大于1℃。

(2)试验方法与步骤

⑦试验前准备工作

②检查井保持测定用标准车的工况及刹车性能良好，轮胎内胎符合规定充气压力；

a．向汽车车槽中装载(铁块或集科)，并用地磅测量后袖总质量，符合要求的轴重规定，汽车行驶及测定过程中，轴重不得变化；

b．测定轮胎接地面积：在乎整光滑的硬质路面上，用千斤顶将汽车后轴顶起，在轮胎下方铺一张新的复写纸，轻轻落下千斤顶，即在方格纸上留下轮胎印痕，用求积仪或数方格的方法测算轮胎按地面积，精确至o．1cm2；

c．检查弯沉仪百分表测量灵敏情况；

d．当在沥青路面上测定时，用路表温度计测定试验时气温及路表温度(一天中气温不断交化，应随时测定)，并通过气象台了解前5d的平均气温(日最高气温与最低气温的平均值)。

e．记录沥青路面修建或改建时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。

(3)测试步骤

①在测试路段布置测点，其距离随测试需要而定。测点应在路面行车车道的轮迹带上，并用白油漆或粉笔划上标记；

②将试验车后轮轮隙对准测点后约3—5cm处的位置上；

③将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向一致，梁臂不得碰到轮迹，弯沉仪测点置于测点上(轮隙中心前方3—5M处)，并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调军，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。

弯沉仪可以是单侧测定，也可以双侧同时测定。

(4)弯沉仪支点变形修正

当采用长度为3．6m的弯沉仪，对半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面等进行弯沉测定时，有可能引起弯沉仪支座处变形，因此测定时应检验支点有无变形。此时，应用另一台检验用的弯沉仪安装在测定用的弯沉仪的后方，其油点架于5D定用弯沉仪的支点旁。当汽车开出时，同时测定两台弯沉仪的弯沉读数，如检验用弯沉仪百分表有读数，即应该记录并进行支点变形修正。当决同一结构层上调定时，可在不同的位置测定5次，求平均值，以后每次测定时以此作为修正值，支点变形修正的原理如图10－7所示。

当采用长5．4m的弯沉仪测定时，可不进行支点变形修正。

(5)结果计算及温度修正

①测点的回弹弯沉值按式(10－12)计算：

        Lt＝(Ll—L2)x 2              （10—12）

式中：Lt—在路面温度为T时的回弹变形值，0.01mm；

      L1——车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数，即初读数．O.01mm；

      L2——汽车驶出弯沉影响半径后百分表的最大读数，即终读数，O．O1mm。

②进行弯沉仪支点变形修正时，路面测点的回弹弯沉值按式(10—13)计算：

       Lt=(L1-L2)+(L3-L4)×6            (10—13)

式中：L1——车轮中心临近弯沉仪涸头时，弯沉仪的最大读数，0.01mm；

      L2——汽车驶出弯沉影响半径后，弯沉仪的终读数，0.01mm 

      L3——车轮中心临近弯沉仅测头时，检验用弯沉仪的最大读数、0.01mm

      L4——汽车驶出弯沉影响半径后，检验用弯沉仅的终读数，0.0lmm。

此式适用于测定用弯沉仪支座处有变形，但百分表架处路面已无变形的情况。

③沥青面层厚度大于5cm，用路面温度超过(20±2)度范围时，回弹弯沉值应进行温度修正。温度修正有两种方法：

第一，查图法

a．测定时的沥青层平均温度按下式计算：

        T=(T25+Tm+Te)/3        (10—14)

．  式中：T———测定时沥青层平均温度；

  T25——根据T0由图10—8决定的路表下25MM处的温度；

  Tm——根据T0由图10-8决定的沥青层中间深度的温度；

  Te——根据T0由图10—8决定的沥青层底面处的温度。

图10－8中T0为测定时路表温度与测定前5d日平均气温的平均值之和．日平均气温为日最高气温与最低气温的平均值。

b．不同基层的沥青路面弯沉值的温度修正系数k，根据沥青平均温度T及沥青层厚度，分别由图10-9及图10—10求取。

c. 沥青路面团弹弯沉按式(10－15)计算：

        L20＝LT* K              (10—15)

式中：K——温度修正系数;

    L20—换算为20度的沥青路面回弹弯沉值，0.01mm

    Lt——测定时沥青面层内平均温度为T时的回弹弯沉值,0.0lMM.。

第二，经验计算法

a．测定时的沥青面层平均温度T按式(10-16)计算：

        T=а+bTo                        (10-16)

  式中：T———测定时沥青面层平均温度；

        a——系数，a＝-2.65+0.52h：

        b——系数，b＝0.62-0.008 h：

        To——测定时路表温度与前五小时平均气温之和;

        h——沥青面层厚度，cm。

b．沥青路面弯沉的温度修正系数是按式(10－17)、(10—18)计算：

当T≥20度时：

        K＝e(1/T-1/20)                   (10-17)

当T＜20度时：

        K＝e0.002h (20- T)                (10-18)

c.沥青路面回弹弯沉按式(10-15)计算.

(6)结果评定

①按式(10-19)计算每一个评定路段的代表弯沉：

        Lr=L1+ZaS                      (10-19)

式中：Lr—一个评定路段的代表弯沉，0.O1mm；

      L1—一个评定路段内经各项修正后的各测点弯沉平均值，O.01mm；

S———一个评定路段内经各项修正后的全部测定弯沉的标准差，0.01MM；

     Za——与保证率有关的系数，当设计弯沉值按《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)确定时，采用表10-11中的规定值。

保证系数za的取法     表10-11

③弯沉代表值不大于设计要求的弯沉值时得满分；大于时得零分。

若在非不利季节测定时，应考虑季节影响系数。

3平整度试验检测方法

平整度是路面施工质量与服务水平的重要指标之一。它是指以规定的标准量规，间断地或连续地旦测路表面的凹凸情况，即不平整度的指标。路面的平整度与路面各结构层次的平整状况有着一定的联系，即各层次的平整效果将累积反映到路面表面上，路面面层由于直接与车辆及大气接触，不平整的表面将会增大行车阻力，并使车辆产生附加振动作用。这种振动作用会造成行车颠簸，影响行车的速度和安全，驾驶的平稳和乘客的舒适。同  时，振动作用还会对路面施加冲击力，加剧汽车机件损坏和轮胎的磨损，并增大油耗。而且，不平整的路面会积滞雨水，加速路面的破坏。因此，平整度的检测与评定是公路施工与养护水平的一个非常重要的手段。

平整度的测试没备分为断面类及反应类两大类。断面类，实际上是测定路面表面凹凸情况的，如最常用的3m直尺及连续式平整度仪，还可用精确测定高程得到；反应类测定路面凹凸引起车辆振动的颠簸情况。反应类指标是司机和乘客直接感受到的平整度指标，实际上是舒适性能指标。最常用的测试设备是车载式强簸累积仪，现已有更新型的自动化测试设备，如纵断面分析仪，路面平整度数据采集系统测定车等。国际上通用国际平整度指数IRI， 它是衡量路面行驶舒适性或路面行驶质量的指标，可通过标定试验得出IRI与标准差б或单向累计值VBI之间的关系。本工程采用3m直尺法。

3m直尺测定法有单尺测定最大间隙及等距离(1．5m)连续测定两种。 两种方法测定的路面平整度具有较好的相关关系。前者常用于施工质量控 制与检查验收，单尺测定时要计算出测定段的合格率；等距离连续测试也可用于施工质量检查验收，哭算出标推差，用标淮差来表示乎整程度。

(1)测试要点

在测试路段路面上选择测试地点

①当为施工过程中质量检测需要时，测试地点根据需要确定，可以单杆检测：

②当为路基、路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时，应首尾相接连续测量10尺。除特殊需要外，应以行车道一侧车轮轮迹(距车道线80－100cM)带作为连续测定的标准位置；

对旧路面已形成车辙的路面，应取车辙中间位置为测定位置，用粉笔在路面上作好标记；

施工结束后检测时，按现行《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)的规定，每1处连续检测10尺，按上述步骤测记10个最大间隙。

(2)计算

单扦检测路面的平憋度计算，以3m直尺与路面的最大间隙为测定结果。连续测定10尺时，判断每个测定值是否合格，根据要求计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值。

        合格率＝(合格尺数／总测尺数)*100％

(3)报告

单杆检测的结果，应随时记录测试位置及检澜结果。连续测定10尺法，应报告平均值，不合格尺数、合格率。

4、路面抗滑性能试验检测方法

路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。通常，抗滑性能被看作是路面的表面特性，并用轮胎与路面问的摩阻系数来表示。表面的特性包括路表细构造和粗构造；影响抗滑性能的因素有路面表面特性、路面潮湿程度和行车速度。

路表面构造是指集料表面的粗糙度，它随车轮的反复磨耗而渐被磨光。通常采用石料磨光值(PSV)表征抗磨光的性能。细构造在低速(30-50KM/h以下)时对路表抗滑性能起决定作用。而高速时主要作用的是粗构造，它 是由路表外露集料间形成的构造，功能是使车轮下的路表水迅速排除，以避免形成水膜。粗构造由构造深度表征。

抗滑性能测试方法有：制动距离法、激光轮拖车法(横向力系数测试)、摆式仪法、构造深度测试法(手工铺砂法、电动铺砂法、激光构造深度仪法)。

各方法的特点和调试指标，详见表10—13。

路面的抗滑摆值是指：用标准的手提式摆式摩擦系数测定仪，测定出路面的潮湿条件下对摆的摩擦阻力。

路表构造深度是指：一定面积的路表面凹凸不平的开口孔隙的平均的深度。

路面横向摩擦系数是指：用标准的摩擦系数测定车测定，当测车轮与行车方向成一定角度且以一定速度行驶时，轮胎与潮湿路面之间的摩擦阻力与试验轮上荷载的比值。

高速、一级公路的路面应具有良好的抗滑性能，其沥青路面抗滑性能应符合表10－l4的要求；二级、三级公路应根据各路段的具体情况，采取必要的技术措施，以提高路面抗滑性能。在设计高速、一级公路的沥青表面层时．应选用抗滑、耐磨石科，其石料磨光值应大于42。高速、一级公路的摩擦系数．宜在竣工后第一个夏季采用摩擦系数测定车，以(50±1)km/h的车速测定横向力系数(SFC)；宏观构造深度应在竣工后第一个夏季用铺砂法或激光构造深度仪测定，此时的测定佰应符合表10-14规定的竣工验收值的要求。

上述抗滑标准仅为设计阶段的抗滑标准。公路在养护过程中，也有养护的具体标准。

路面抗滑性能测试方法比较   表10-13

本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度、路面表面的排水性能及抗滑性能。

A．仪具与材料

(1)人工铺沙仪：由圆筒、推平板组成；

①量砂筒：形状尺寸如图10—14a所示，一端是封闭的，容积积为(25±O.15)mL，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积y，并调整其高度，使其容积符合要求。带一专门的刮尺将筒口量砂刮平；                

②推平板：形状尺寸如图lO—14b所示，推平板应为木制或铝制，直径50mm，底面粘一层厚1.5mm的橡胶片，上面有一圆柱把手；

刮平尺：可用30cM钢尺代替。

(2)量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径为0.15—0.3mm；

(3)量尺：钢板尺、钢卷尺：

(4)其他：装砂容器(小铲)、扫帚或毛刷、挡风板等。

B．方法与步骤

(1)准备工作

量砂准备：取洁净的细砂晾干、过筛，取0.15-0.3mm的砂置于适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。回收砂必须经干燥、过筛处理后方可使用；

②对测试路段按随机取样选点的方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。

(2)试验步骤

①用扫帚或毛刷子将199点附近的路面情扫干冷．面积不小于30cm*30cm;

用小铲沿简向圆筒中注满砂，手提圆筒上方，在硬质路面上轻轻地叩打3次，使砂密实，补足砂面，用钢尺一次刮平。不可直接用量砂简装砂．以免影响量砂密度的均匀性；

将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶片的摊平板，由里向外重复做摊铺运动，稍稍用力将砂细心的尽可能地向外摊开，使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂。注意摊铺时不可用力过大或向外推挤；

④用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值．准确至5mm；

⑤按以上方法，间一处平行测定不少于3次，3个测点均位于轮迹带上，测点间距3－5m。该处的测定位置以中间测点的位置表示。

    (3)计算

    (1)路面表面构造深度测定结果，按式(10—24)计算：

      TD＝1000V/(3.14D2/4)＝31831/D2      (10—24)

式中：TD －－ 路面表面构造深度，mm；

      V——沙的体积，25cm3；

      D——推平砂的平均直径，mm。

    ②每一个均取3次路面构造深度的测定结果，取其平均值作为试验结果，精确至O.1mm；

    计算每一个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。

    (4)报告

    ⑦列表逐点报告路面构造深度的测定值及3个次测定的平均值，当平均值小于0.2mm时，试验结果以＜0.2mm表示；

②每一评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。

5路面结构厚度试验检测方法

在路面工程中，各个层次的厚度是和道路整体强度密切相关的。在路面设计中，不管是刚性路面，还是柔性路面，其最终要决定的，都是各个层次的厚度。只有在保证厚度的情况下，路面的各个层次及整体的强度才能得到保证。除了能保证强度外，严格控制各结构层的厚度，还能对路面的标高起到一定的控制作用，是一个非常重要的指标。所以在《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)中，路面各个层次的厚度的分值较高。

路面各结构层厚度的检测，一般与压实度同日t进行，用钻芯取样法检查压实度时，可直接量取芯祥高度，然后求其差值。这种方法无需破坏路面，测试精度高。目前，国内外还有用雷达、超声波等方法检测路面结构层厚度。

A．钻扎取样厚度检测方法

①根据现行规范的要求，随机取样决定挖坑检查的位置。如为旧路，该点有坑洞等显著缺陷或接缝时，可在其旁边检测；

②用路面取芯钻孔机钻孔，芯样的直径应为l00mm。如芯样仅供测量厚度，不作其他试验，对沥青面层与水泥混凝土面板，也可用直径50mm的钻头；对基层材料有可能损坏试件时，也可用直径150mm的钻头，但钻孔深度必须达到层厚；

③仔细取出芯样，清除底面灰尘，找出与下层的分界面；

④用钢板尺或卡尺，沿圆周对称的十字方向四处量取表面至上下层界面的高度，取其平均值，即为该层的厚度，精确至0.1mm。

B．施工过程中的简易方法

在施工过程中，当沥青混合料尚未冷却时，可根据需要，随机选择测点，用大改锥插人员取或挖坑量取沥青层的厚度(必要时用小锤轻轻敲打)，但不得使用铁镐等扰动四周的沥青层。挖坑后清扫坑边，架上钢板尺，用另一钢板尺量取层厚，或用改锥插入坑内量取深度后用尺读数，即为层厚，以cm 计，精确至O.1cm。

C．填补试坑或钻扎

补填工序如有疏忽，易成为隐患而导致开裂，因此，所有挖坑、钻孔均应仔细做好。按下列步骤用取样层的相同材料填补试坑或钻孔：

①适当清理坑中残留物，钻孔时留下的积水应用棉纱吸于；

②对无机结合料稳定层及水泥混凝土路面面板，按相同配比用新拌的材料并用小锤击实。水泥混凝土中宜掺加少量快凝早强的外加剂；

③对无机结合粒料基层，可用挖坑时取出的材料，适当加拌和后分层填补，并用小锤击实；

④对正在施工的沥青路面，用相同级配的热拌沥青混合料分层填补井用加热的铁锤或热夯压实。旧路钻孔也可用乳化沥青混合料修补；

⑤所有补坑结束后，宜比原面层鼓出少许，用重锥或压路机压实平整。

补填工序如有疏忽、易成为隐患而导致开裂，因此，所有挖坑、钻孔均应仔细做好。

D、结构层厚度的评定

(1)路面厚度是关系质量和造价的重要指标，既不能给承包商提供偷工减料的可能机会，又考虑正常施工条件下的厚度偏差情况，采用平均值的置信下限作为否决指标，单点极值作为扣分指标。

(2)计算一个评定路段检测的厚度的平均值、标准差、变异系数，并计算代表厚度。厚度代表值按式(10－26)计算：

      X1=X0-taS/√n           (10—26)

式中：X1——厚度代表值；

    X0——厚度平均值；

    S——标准差；

    n——检测数量；

    ta——分布在表中随测点和保证率(或置信度a)而变的系数，采用保证率。

高速公路、一级公路：基层、底基层为99％，面层为95％。 其他公路：基层、底层为95％，面层为90％。

(3)当厚度代表值大于等于设计厚度减代表值允许偏差时，则按单个检查值的偏差是否超过极值来评定合格率和计算应得分数；当厚度代表值小于厚度减去代表值允许偏差时，则厚度指标评分为零分。