(廣東云茂高速公路有限公司,廣東 廣州 510030)
關(guān)鍵字:瀝青路面;預(yù)養(yǎng)護(hù);再生封層;路用性能
本文在廣深高速瀝青路面工程中選取了試驗(yàn)區(qū)段與對(duì)照區(qū)段,通過持續(xù)跟蹤監(jiān)測,將耐久高滲透預(yù)養(yǎng)護(hù)再生封層技術(shù)應(yīng)用前和應(yīng)用后90d、360d的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,分析該技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果,為后期推廣提供理論支撐。
耐久性高滲透再生封層材料,主要通過合適的飽和環(huán)烴族油分材料置換出再生類產(chǎn)品內(nèi)少量不飽和芳香類成分,從而增強(qiáng)產(chǎn)品的抗氧化能力,提升耐老化能力與耐久性。此外,添加少量表面活性助劑,可減小產(chǎn)品表面能,提升產(chǎn)品的親瀝青能力。
耐久高滲透再生封層材料的主要原材料及分類如下:石油油分主要分為輕質(zhì)石油油分LPF、環(huán)烷族石油油分CPF、芳香族餾分AF三類;天然樹脂主要分為樹脂Resin-A、樹脂Resin-B兩類;乳化劑主要分為酰胺PA、磺酸胺SA、季胺鹽QA、壬基酚聚氧乙烯醚OP四類;表面活性助劑僅有滲透劑JFC一類。
在廣深高速瀝青路面改造工程中選取了試驗(yàn)區(qū)段,用于耐久高滲透再生封層技術(shù)的應(yīng)用研究。經(jīng)現(xiàn)場勘查后發(fā)現(xiàn),該區(qū)段存在裂縫、松散等路面病害,但總體來看,路面平整度及承載能力較好。
在耐久高滲透預(yù)養(yǎng)護(hù)再生封層技術(shù)施工完成后360d,依次從試驗(yàn)區(qū)段和對(duì)照區(qū)段的瀝青路面上面層取得芯樣,進(jìn)行試驗(yàn)分析。
1.抽提試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
對(duì)試驗(yàn)區(qū)段與對(duì)照區(qū)段的試件進(jìn)行抽提試驗(yàn),以檢測瀝青混合料內(nèi)的瀝青占比。通過分析發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)區(qū)段與對(duì)照區(qū)段的混合料級(jí)配幾乎相同,試驗(yàn)區(qū)段瀝青占比高于對(duì)照區(qū)段瀝青占比,即再生封層材料已經(jīng)變成瀝青的一部分,所以瀝青占比增大。
2.舊路面瀝青試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
通過測定試驗(yàn)區(qū)段及對(duì)照區(qū)段芯樣4cm表層處瀝青的針入度、軟化點(diǎn)溫度、15℃延度發(fā)現(xiàn):對(duì)照區(qū)段瀝青針入度與延度下降顯著;試驗(yàn)區(qū)段的瀝青因再生封層材料的融入,針入度與延度兩個(gè)指標(biāo)均實(shí)現(xiàn)大幅度的增長,軟化點(diǎn)顯著減小,即再生封層材料的應(yīng)用改善了原有路面老化瀝青的路用性能。
3.馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
對(duì)試驗(yàn)區(qū)段和對(duì)照區(qū)段的4個(gè)芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),試驗(yàn)過程中各芯樣均取出5cm厚面層,待獲得檢測數(shù)據(jù)后,結(jié)合芯樣實(shí)際高度完成調(diào)整。通過實(shí)測數(shù)據(jù)得出,試驗(yàn)區(qū)段芯樣的空隙百分比顯著降低,芯樣穩(wěn)定度稍有減小,流值上升,即試驗(yàn)區(qū)段的瀝青混合料柔性有所上升,瀝青路用性能有所改善。
4.水穩(wěn)定性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)水損害的因素不僅僅是水和車輛荷載作用,最主要的因素在于瀝青混合料本身。本文通過浸水馬歇爾試驗(yàn)與凍融劈裂試驗(yàn)得出,試驗(yàn)區(qū)段浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度與劈裂強(qiáng)度比均高于對(duì)照區(qū)段。原因在于試驗(yàn)區(qū)段進(jìn)行再生封層施工時(shí),再生封層材料填充到瀝青混合料空隙間,彌補(bǔ)了路面的輕微裂縫,同時(shí)再生封層材料和原有瀝青融合后,形成了有機(jī)整體,提升了瀝青混合料中瀝青的占比,減小了瀝青混合料的空隙比例,進(jìn)而提高了混合料壓實(shí)度,最終使得瀝青混合料的水穩(wěn)定性能明顯提升。
1.實(shí)地測試
本文采集了耐久高滲透預(yù)養(yǎng)護(hù)再生封層技術(shù)施工前、施工后90d、施工后360d,試驗(yàn)區(qū)段與對(duì)照區(qū)段瀝青路面結(jié)構(gòu)深度值、滲水系數(shù)值、駕駛舒適度指標(biāo)、路面抗滑性指標(biāo)、車轍深度指標(biāo)等數(shù)據(jù),如表1所示。
表1.工程現(xiàn)場測試各指標(biāo)數(shù)據(jù)表
2.實(shí)地測試數(shù)據(jù)分析
通過結(jié)構(gòu)深度值對(duì)比分析得到:施工前,試驗(yàn)區(qū)段和對(duì)照區(qū)段的結(jié)構(gòu)深度基本相等;采用耐久高滲透預(yù)養(yǎng)護(hù)再生封層技術(shù)施工后90d,試驗(yàn)區(qū)段與對(duì)照區(qū)段的結(jié)構(gòu)深度都略有下降,但減小幅度不同,試驗(yàn)區(qū)段減小幅度明顯高出對(duì)照區(qū)段;采用耐久高滲透預(yù)養(yǎng)護(hù)再生封層技術(shù)施工后360d,試驗(yàn)區(qū)段與對(duì)照區(qū)段路面結(jié)構(gòu)深度減小幅度再次基本相同;采用該項(xiàng)技術(shù)施工后90d,再生封層材料已經(jīng)漸次填充到路面內(nèi)部,有效降低了原有路面老化瀝青的針入度與黏度,同時(shí)受車流荷載的影響,原有路面壓實(shí)度升高,少量原瀝青微升,從而減小了試驗(yàn)區(qū)段的結(jié)構(gòu)深度;采用該項(xiàng)技術(shù)施工360d內(nèi),兩個(gè)區(qū)段結(jié)構(gòu)深度減小幅度基本相同,即推斷再生封層在采用再生封層技術(shù)90d內(nèi)基本完全滲入路面,逐漸實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。
通過滲水系數(shù)值對(duì)比分析得到:施工前,試驗(yàn)區(qū)段與對(duì)照區(qū)段的滲水系數(shù)幾乎相同,采用再生封層技術(shù)施工后90d、360d,試驗(yàn)區(qū)段滲水系數(shù)全部是0,遠(yuǎn)小于對(duì)照區(qū)段;再生封層材料能夠軟化原有路面瀝青,瀝青粘結(jié)性得到修復(fù)提升,受到車流荷載影響少量瀝青微升,修復(fù)原有路面輕微裂縫,提升路面壓實(shí)度,最終表現(xiàn)為路面滲水性能改善。
通過車轍深度指標(biāo)值對(duì)比分析得到:采用再生封層技術(shù)前后試驗(yàn)區(qū)段與對(duì)照區(qū)段車轍深度指標(biāo)值大體相等,全部為80~90,主要是因?yàn)榻?jīng)過霧化灑布后,再生封層材料進(jìn)入瀝青,兩者形成了整體,同時(shí)還原了瀝青結(jié)構(gòu)、愈合了輕微裂縫,基本不干擾路面車轍。
本文通過研究得出了以下結(jié)論:耐久高滲透預(yù)養(yǎng)護(hù)再生封層技術(shù)可大幅改善原有路面老化瀝青的路用性能、瀝青混合料的水穩(wěn)定性能以及瀝青路面的抗?jié)B水、防滑性能及平整度,保證交通安全,提升駕駛舒適度。