何亞軍,徐 鵬
(西安公路研究院)
瀝青路面施工技術規(guī)范條文解釋說明中提出,透層油的灑布易在水泥穩(wěn)定碎石基層鋪完表干時灑布,效果最好。但目前我國的透層油主要以煤油稀釋瀝青材料為主,普通乳化瀝青透層油滲透效果較差。而煤油稀釋瀝青中含有大量煤油,對水泥穩(wěn)定碎石基層表面的強度有影響,特別是早期灑布時,直接影響基層表面水泥的水化反應,導致基層表面松散,只能在水泥穩(wěn)定碎石基層鋪筑完7 d以后灑布。因此,一種可在基層成型早期施工的新型透層油的研發(fā)迫在眉睫。
HTC-08型透層油正是一種以乳化瀝青為基礎,添加有非揮發(fā)性、非污染性固化劑及滲透劑的高效透層油,可在水泥穩(wěn)定碎石基層施工完表干后灑布,有效增強了滲透效果和層間粘結效果。
神(木)府(谷)高速公路是陜西省“2367”高速公路網連接陜北、關中和陜南三大經濟區(qū)的第二條高速通道榆(林)商(洛)線的重要組成部分,是國家級能源重化工基地榆林神府煤田煤炭東運的唯一高速通道,也是陜北地區(qū)第一條六車道高速公路。試驗路選自神府高速某施工段,分別對成型7 d以上基層以及剛施工完1 d的基層進行灑布,總結施工工藝,對比施工效果。
透層油施工之前需封閉交通,對基層表面進行清掃。剛成型完基層僅需少量人員,對表面少量松散石料清掃一下,幾乎無揚塵污染。而成形7 d以上基層則需專門的清掃設備清掃,且需大量人員對基層表面鏡面位置及泥土污染位置打毛,清掃,耗費人力物力,且塵土漫天,污染較大。
HTC-08 型透層油的灑布量通常在0.8 ~1.2 kg/m2,基層成型時間越短,灑布量越大。灑布前可根據工地實際情況進行確定,在施工完基層表面劃1 m2方塊,按不同灑布量進行灑布,根據滲透深度及表面材料情況確定合適灑布量。通常選取滲透5 mm以上,表面無徑流,破乳后表面有少量殘留瀝青時灑布量為標準灑布量?;鶎映尚蜁r間越短,灑布量應越大,以更好發(fā)揮透層的作用。經試驗確定,基層為成型7 d后基層灑布量控制在0.8 kg/m2,成形1 d內基層灑布量為 1.0 kg/m2。
通過反復的試驗路試驗及對比總結,HTC-08型透層油施工工藝流程見圖1所示。與目前的瀝青路面施工技術規(guī)范要求以及通常的透層油施工工藝相比,除灑布時間要求外,無明顯區(qū)別。表明,HTC-08型透層油具有較好的適應性。而HTC-08型透層油早期灑布時,大量節(jié)省了養(yǎng)生費用及時間,基層清掃時可避免揚塵污染,環(huán)保效益顯著。
圖1 HTC-08型透層油施工
通過觀察,灑布過后,成型7 d及1 d的基層表面均無明顯流淌現象?;鶎映尚? d后灑布透層油,滲透效果相對7 d后灑布較好,表面殘留瀝青更少?;鶎映尚? d后灑布滲透深幅均在7 mm以上,局部空隙較大位置可達到幾厘米,7 d后灑布滲透深幅均在5 mm以上,滿足規(guī)范要求。
為對層間粘結效果進行評價,在封層以及下面層鋪筑后,鉆芯取樣,兩種灑布方式均能完整的取出基層及面層聯接芯樣。這表明,灑布HTC-08型透層油具有較好的層間粘結效果。
為進一步對比層間粘結效果,進行層間剪切試驗,層間剪切試驗結果如表1所示。對成型1 d和7 d后HTC-08型透層油層間粘結效果進行對比,并以煤油稀釋瀝青試驗結果作對比。
表1 不同類型透層油層間剪切力對比 kN
由試驗結果分析可知,HTC-08型透層油在基層成型7 d后灑布的層間剪切強度明顯大于煤油稀釋瀝青,表明其層間粘結效果比煤油稀釋瀝青好。
對基層成型完1 d即灑布和7 d后灑布的試驗結果進行對比,HTC-08型透層油在基層成型1 d后即灑布,具有較好的層間粘結效果。表明,在基層成型完1 d內灑布HTC-08型透層油是可行的,具有良好的路用性能。
(1)HTC-08型透層油的施工工藝簡單,與目前的瀝青路面施工技術規(guī)范要求以及通常的透層油施工工藝相比,除灑布時間有要求外,其它無明顯區(qū)別,具有較好的適應性,有利于其推廣應用。
(2)7 d以后施工透層油,基層表面清掃時粉塵多,清掃難度大,與之前基層施工完1 d即灑布透層油相比,環(huán)境污染較重,同時其滲透效果也沒有1 d施工的效果好。因此,建議在水穩(wěn)基層成型早期即灑布透層油。
(3)HTC-08型透層油在早期灑布具有較好的滲透、層間粘結效果,7 d后灑布相比煤油稀釋瀝青層間粘結力大。
隨著我國低碳經濟以及綠色交通的發(fā)展,公路建設首先應選擇符合低碳、環(huán)保要求的路用材料。HTC-08型透層油即避免了目前透層油施工中帶來的大量污染,又能縮短施工工期,節(jié)省投資。鑒于其良好的性能,HTC-08型透層油在神府高速的后續(xù)工程中大量采用,社會及經濟效益顯著。
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