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关于沥青混凝土路面面层压实度检测方法与标准的探讨

来源：江苏省高速公路建设指挥部作者：发布日期：2006-7-17

摘要：本文通过沪宁高速公路沥青混凝土路面面层实践，对马歇尔密度的压实度和最大理论密度的压实度进行了对比，得出关系式，分析了两种检验压实度方法的优缺点，并提出作者的建议。

1 现行路面压实度检测方法简介

我国沥青路面施工技术规范规定，沥青混凝土路面面层压实度的检测方法，是从成型的面层中钻取芯样，按JTJ052-93《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定方法测定芯样密度。沥青混合料的标准密度以沥青拌和厂取样试验的马歇尔试件密度为准。路面中取出芯样密度测定方法应与马歇尔试件标准密度测定方法相同。这样用沥青混合料马歇尔试件标准密度计算的压实度称为马歇尔密度的压实度，我国规范对压实度要求规定为96%。

在沪宁高速公路沥青混合料路用性能试验与评估报告中引用了美国Superpave沥青混合料设计方法，检验沥青路面面层压实度是用沥青混合料最大理论密度标准进行计算，芯样密度仍按上述方法从路面面层中钻取实测，压实度要求标准为92%。最大理论密度是取松散沥青混合料用真空法测定(T0711-93)，将混合料试样浸入水中，在真空度为97.3kPa下持续15±2min，解除负压后测定其最大理论密度。这样用最大理论密度计算的压实度称为最大理论密度的压实度。

2 两种不同压实度的相关关系研究

根据沥青混合料的结构理论，对于同一种级配类型的沥青混合料，上述两种压实度应存在相关关系。现将沪宁高速公路一些标段路面的下面层(AC-25Ⅱ型沥青混合料)、中面层(AC-25Ⅰ型沥青混合料)和上面层(AC-16B型沥青混合料)两种压实度检测结果按下式线性关系作回归分析：

Y=A+BX
式中Y-最大理论密度的压实度，%；
X-马歇尔密度的压实度，%；
A、B-回归系数。
分析结果列于表1。

3 分析和建议
对比分析表1所列检测结果，可得出如下结果：

(1)两种不同的压实度值，具有良好的线性关系，相关系数已接近于1。

(2)按我国沥青路面施工技术规范，沥青混凝土路面面层压实度合格标准为96%。当马歇尔密度的压实度X=96时，其对应的最大理论密度的压实度Y值：上面层各标段的算术平均值为91.71，中面层平均值为92.34，下面层平均值为91.15。由此可见，我国规范按马歇尔密度的压实度要求达到96％与美国Superpave法按最大理论密度的压实度要求到92%的标准是一致的。

两种不同压实度的检测结果和相关关系表1

路段苏州A 苏州A 苏州A 苏州B 常州D 镇江E 镇江F 镇江F 南京G 镇江F 南京G
结构层位上面层上面层上面层上面层上面层上面层上面层中面层中面层下面层下面层
测点数 7 10 5 10 6 6 6 19 7 18 14
马歇尔试件密度(gcm3) 2.603 2.593 2.590 2.444 2.572 2.512 2.497 2.446 2.462 2.424 2.443
最大理论密度(gcm3) 2.715 2.709 2.715 2.561 2.699 2.638 2.626 2.545 2.554 2.554 2.572
A 2.151 16.211 4.800 5.424 18.276 4.512 1.043 2.481 -1.050 0.674 0.666
B 0.936 0.791 0.904 0.899 0.765 0.906 0.940 0.935 0.974 0.942 0.943
r 0.995 0.952 0.999 0.993 0.951 1.000 0.999 0.986 1.000 0.999 0.991
x 96.83 96.77 96.94 96.59 96.43 96.43 96.63 98.76 99.96 97.98 99.34
y 92.83 92.71 92.44 92.25 91.87 91.83 91.88 94.88 96.34 93.01 94.39
当x＝96
时y值 92.01 92.15 91.58 91.73 91.72 91.49 91.28 92.24 92.45 91.11 91.19
注：r--相关系数；x--马歇尔密度的压实度算术平均值；y--最大理论密度的压实度算术平均值。

(3)对于马歇尔密度的压实度，分子和分母试件密度值的测定方法相同。因此，作为高速公路路面面层，不论是那种级配类型的沥青混合料，均可采用相同的压实度合格标准，即现行规范的96%；对于最大理论密度的压实度，分子和分母密度的试样状态和测定方法均不相同。因此，相应的压实度也应按不同级配类型的沥青混合料采用不同的合格标准。在表1中，对应于X=96时的Y值AC-25Ⅰ型沥青混凝土中面层为92.34，AC-25Ⅱ型沥青混凝土下面层为91.15，虽然原材料均相同，由于混合料级配不同，故最大理论密度的压实度相差1.19个百分点。

(4)作为沥青路面面层压实度的检验方法，马歇尔密度的压实度也存在一定的不足，即马歇尔试件的标准密度由于制件时取样不均匀和击实温度掌握得不准确，会使压实度出现一定的差异，同时还不能直接表示出路面面层在检测时空隙率的大小。但在工程实施中按每日上、下午在拌和出料现场取样马歇尔试件的实测密度为依据，能更好地符合实际，并减少差异。最大理论密度的压实度检验方法的缺点是必须随沥青混合料级配类型而制定不同的压实度合格标准，而且即使同一级配类型的沥青混合料，其级配曲线接近上限与接近下限面层压实度也会有较大差异。最大理论密度的压实度检验方法的优点是易于规范化操作，所得数值也较稳定，并且由该压实度按下式可直接算得沥青路面面层在检测时的空隙率：

V=(1-面层芯样密度/最大理论密度)×100%

(5)根据以上分析，就沥青路面面层压实度的检验，目前采用我国现行沥青施工技术规范规定的马歇尔密度的压实度方法仍是可行的。建议在江苏省高速公路建设的施工过程控制中，压实度提高一个百分点的要求。同时在工程实践中不断积累最大理论密度压实度的对比资料，待经国内高速公路对最大理论密度的压实度方法实践验证后再予考虑试用。

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