学文网【摘要】沥青路面施工过程中，压实度的控制直接关系到路面施工质量。如何快速检测路面压实度一直是路面界的研究热点。本文介绍了采用无核密度仪快速检测沥青路面压实度的方法、操作过程及注意事项，重点对无核密度仪使用前的标定方法及过程进行了比较研究。
【关键词】道路工程；沥青路面；压实度；无核密度度；快速检测；标定
1. 引言
（1）在沥青路面施工过程中，对沥青混合料必须进行压实，提高沥青混合料的强度、稳定性以及耐疲劳特性，压实质量的好坏直接影响到沥青路面的平整度、密实度。良好的路用性能最终要通过碾压来实现，因此必须重视压实工作，深入研究压实质量的控制技术。快速准确测定各层的碾压后密度，通过密度换算压实度，建立起碾压（压路机自重、碾压遍数、作用时间及震动等）与压实度的关系曲线是解决这一问题的关键所在，是保证沥青路面施工过程中工程质量的措施之一。
（2）传统的检测方法是通过碾压成型后的路面现场钻芯取样，在实验室里利用表干法、水中重法、蜡封法等进行密度测定，费时费力，而且是碾压后进行的测试，无法现场模拟每遍碾压与压实度的曲线关系，对现场压实度控制没有实际意义。
（3）无核密度仪（PQI， Pavement Quality Indicator）是一种无损检测设备，能在现场方便、快速、实时地检测沥青面层施工碾压后的压实度和密度。本次研究便是采用无核密度仪检测路面碾压后的密度，以探究压实度的一项新举措。
2. 无核密度仪简介
本次科研使用的无核密度仪为欧美大地仪器设备中国有限公司生产的Trans Tech第三代PQI。
2.1工作原理。
（1）无核密度仪利用发射的电磁波在材料中的能量吸收和损耗来检测材料的密度。主要包括一个电磁波发射器、一个隔离环和一个电磁波接收器。其检测原理是向被检测材料中发射电磁波，电磁波是指电场和磁场相互作用，振动而产生的波动，是放射线、光、电波的总称。电磁波在材料中传播时，其能量发生吸收和损耗，材料对电磁波能量的吸收和损耗取决于材料的介电常数。介电常数是指物质保持电荷的能力。
（2）沥青混合料的组成成分、沥青、集料、空气和水等都有不同的介电常数。如果沥青混合料被碾压（即密度增加），混合料中各种成分的排列方式发生变化，材料总的介电常数发生变化，从而对电磁波的能量吸收的能力产生变化。电磁密度仪通过检测电磁波能量的吸收和损耗的程度，来反映材料的密度变化。但这样测得的密度变化是一种相对的变化，而不是密度的绝对值的变化，其检测结果不能用于质量控制和验收。
2.2设备主要特性。
本设备不需要特别的辐射检测与证书，轻便、使用方便；12小时便携式操作；用通用单位测试密度（Lb/CuFt和Kg/M3）；调节沥青温度和表面湿度；内部数据记录器可储存99个读数；可随意***至计算机上。
2.3使用范围。
2.3.1PQI主要测试新铺沥青路面材料的密度（沥青路面结构层的上、中、下面层），测试沥青面层厚度范围为25.4mm～152.4mm。
2.3.2不同类型的混合料，介质常数不一样，PQI测定的特性值也不一样。因此，为了得到准确的密度测试值，必须对不同的混合料进行标定，PQI标定具有如下一些具体步骤：
（1）在路面上选定一个干燥而没有污染的区域，在此区域内选定5个测试点（分别记作1，2，3，4，5号测点），用粉笔或者油漆在路面上作好标记以备取芯之用。
（2）将PQI置于1号测点位置，按下回车键，记录密度值。将PQI顺（逆）时针方向转动到2点、4点、8点、10点方向，用同样的方法测定这几个方向的密度值，取这5个读书的平均值作为路面此点的PQI密度值，同时可作方差分析，以减小路面材料可能存在的各向异性和认为操作等对测试结果的影响，提高实验结果的准确度。
（3）采用同样方法测定2号，3号，4号，5号测定的密度值。
（4）分别在这5个测点钻芯取样，记录5个芯样的实验室密度。
（5）计算PQI密度值和芯样密度的净差值，取5个净差值的平均值作为标定的偏差。
3. 现场实验测试研究
3.1AC类。
本次测试的是浙江舟山连岛工程中的金塘小岭道路中的一段k26+130～k28+957 下面层，AC-25，厚度为8cm。采用的压路机：初压为13T的钢轮压路机（第一次碾压为静压，而后全程开震动），复压为25T的胶轮压路机，终压为10T的钢轮压路机（压路机自重固定不变）。
（1） 标定。
在碾压检测采集数据的相关断面上取5个测点，用粉笔做出标记，进行PQI测定，然后钻芯取样，在实验室中测定芯样密度，实验结果及分析如表1。
（2）数据采集。
通过在新铺的该标段AC-25下面层路面上选定固定点，在几种压路机的每次碾压后，测定其密度值，绘制出实测密度值——碾压曲线，从而分析出碾压与压实度的关系。在现场施工中，密度与碾压的多种情况（混合料级配、温度、压路机碾压轮迹、喷洒水量、人员踩踏等等）有关，测试了大量数据，筛选分析出对密度——碾压曲线最有针对性的一系列数据（见表2）。
表2显示：在实际压实过程中，初压、复压交错进行，故所采集的密度值为二者交错碾压后统计的结果，胶轮代表胶轮压路机碾压后的密度值，未标记的为初压钢轮压路机碾压后的的密度值。
***1AC路面碾压——密度值曲线
（3）数据分析
通过对采集到的数据，进行标定值校核后，绘制出碾压——密度值的关系曲线，如***1。
理论最大密度为2505Kg/m3，实验室马歇尔密度在2399Kg/m3，在现场检测密度值在2420～2450Kg/m3之间，压实度均达到了96%以上。在前3～5次钢轮碾压下，密度增加明显，后面在胶轮压路机搓揉碾压后，骨料重新排列，密度降低，但在钢轮压路机再次碾压后，密度再次增加明显，压实度进一步增加。基本在碾压到12次之后，密度稳定，压实度不再增加。
3.2***A类。
现场测试主要以金塘桥k28+957～k33+110中的一段上面层***A-13，厚度为4cm，压路机为：初压为13T的钢轮压路机（第一次碾压为静压，而后全程开震动），复压为13T的钢轮压路机（全程开震动），终压为10T的钢轮压路机。
（1）标定。
按照上面同样的方法，PQI标定***A-13，PQI标定数据如表3。
（2）数据采集。
本次采集的为初压、复压标定后的数据，初压、复压压路机均载重13T，且碾压时初压、复压机交错进行，故统计未作区分，以下罗列的为有代表性的数据统计结果（见表4）。
（3）数据分析。
对采集到的数据经过筛选，模拟出碾压——密度曲线，最后密度区间在2630～2670之间（见***2）。
***2***A路面碾压——密度曲线
理论最大压实密度为2670Kg/m3，因此以上数据显示：***A路面在初压和复压碾压，前面4～5次碾压，压实度明显提高；后面4～6次碾压逐渐趋于稳定，而且压实度略微降低，但均能达到最大密度的98%以上。另外，根据采集数据分析来看，在碾压过程中，受混合料温度和撒的水的影响，密度测试值明显偏大，其值在最大理论密度2670 Kg/m3之间，在路面成型温度降低后，再次检测路面密度降低，均值在2580 Kg/m3之间。
4. 横断面密度值分析
（1）利用PQI在路面横断面相隔相同距离（1.5米左右）依次进行
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