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瀝青路面施工原材變異性分析 變異系數越大說明什么

路面變異系數瀝青

   變異系數越大說明什么（瀝青路面施工原材變異性分析）

瀝青路面施工原材變異性分析 變異系數越大說明什么

文章插圖

    目前， 我國高速公路瀝青路面普遍達不到設計使用壽命， 施工后瀝青路面易發生早期破壞， 嚴重影響行車舒適性和安全性， 同時也造成資金大量損失， 造成不良的社會影響 。 路面早期破壞或耐久性不足與許多因素有關， 如交通超、重載、特殊的地質和氣候條件等， 但從瀝青路面早期損壞的現狀分析， 大部分是因為路面施工質量不均勻而造成的局部損壞 。 盡管路面損壞的影響因素眾多， 但路面局部損壞的普遍性也說明施工質量存在的變異性 。
    眾所周知， 瀝青路面使用材料較多， 施工工藝也不盡相同， 各高速公路因其所處地理位置、氣候條件的不同， 施工過程中原材料質量存在較大的變異性， 這些直接影響瀝青路面的施工質量 。 加上路面檢測結果的滯后性， 上述因素對路面造成后果均無法補救 。 因此， 采取積極有效的預防措施減少路面工程施工質量的變異性是解決路面局部損壞、保證路面施工質量均勻性的重要途徑 。
    研究方法
    本文以瀝青混合料施工中原材料的變異性分析及質量控制為核心， 對瀝青及集料兩種重要的原材料進行分析 。 其中瀝青質量的變異性分析， 主要分析瀝青針入度、軟化點、延度3大指標;集料質量的變異性分析， 主要分析原材料的級配情況 。
    在大量試驗研究和現場測試的基礎上， 利用統計分析技術， 分析技術參數的變異性， 最終得出影響瀝青混合料原材料變異性的影響因素， 為提高瀝青路面施工水平提供指導 。
【瀝青路面施工原材變異性分析 變異系數越大說明什么】    原材料的變異性分析及質量控制
    瀝青材料的變異性分析
    在瀝青路面施工中， 瀝青針入度、軟化點、延度3大指標是常用的檢驗指標 。 其中針入度為我國瀝青的分級標準， 軟化點為瀝青高溫性能指標， 而延度則主要體現瀝青的低溫抗拉伸性能 。 所選原材料為SBS改性瀝青 。
    可以看出， SBS改性瀝青的軟化點的變異系數為2.72%， 5℃延度的變異系數為4.69%， 針入度的變異系數為9.68% 。 其中軟化點的變異系數最小， 針入度變異系數最大 。 對于3種試驗的精度， 《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTJ052—2000)規定為， 對延度試驗結果小于100cm時， 重復性試驗的允許差為平均值的20%;對針入度試驗結果等于或大于50時， 重復性試驗的允許差為平均值的4%;對軟化點試驗結果等于或大于80℃時， 重復性試驗的允許差為2℃ 。 因此， 對軟化點的檢測數據， 一般在平均值的±2℃內， 其本身變異范圍就很小， 在實際檢測中， 數據范圍為75.1～81.7℃， 稍稍超出變異范圍， 基本處于可以控制的范疇 。 而延度， 因其允許誤差范圍較大， 為平均值的20%， 雖然變異系數較大， 但其數據范圍在38.6～44.2cm之間， 處于規范接受的范圍 。 3大指標中， 變異性最大的為針入度， 基本處于不可控制的范圍， 其數據范圍為50.4～64.5(0.01mm)， 按照規范的要求， 檢測數據為不合格 。 其原因可能為部分檢測樣本的SBS改性瀝青發生離析， 或試驗中人為操作誤差 。
    瀝青材料變異性影響因素
    (1)改性生產工藝 。 SBS改性瀝青生產的原材料及工藝決定了改性瀝青的品質， 在生產中， SBS改性劑的摻配比例是否合格， 對SBS改性瀝青的質量有著十分重要的影響 。 從本次試驗的針入度數據可以看到， 不同批次的改性瀝青的針入度變異性最大， 這與SBS改性劑的摻量有著密切的關系， SBS改性劑摻量減少， 其針入度變大， 軟化點降低， 同時5℃延度變小 。 由于SBS改性劑摻量的不穩定引起了瀝青3大指標的變異 。
    (2)貯存條件 。 改性瀝青生產之后， 直至拌制瀝青混合料之前， 一直裝在保溫的瀝青罐內， 瀝青的貯存、運輸、直至存儲油罐內預熱、拌合等過程， 往往經歷很長時間 。 在這個時間內， 受熱使瀝青發生老化， 使瀝青中的輕質油分不斷揮發， 進而瀝青變硬變脆， 粘結性降低， 導致瀝青3大指標的變異性增大 。 對于SBS改性瀝青， 由于其黏韌性較普通基質瀝青大， 貯存溫度比普通瀝青高10～20℃， 長時間的貯存使得瀝青老化的機會加劇 。
    儲罐表面的瀝青與空氣接觸， 與空氣中的氧氣會發生一些聚合反應;瀝青在管道內不斷運行并由儲罐頂處灑落到罐內時， 瀝青的表面積極大， 瀝青將發生氧化反應;所有的這些將引起瀝青老化， 導致瀝青3大指標的變異性增大 。

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