鄭益樹,童姝娟
(溫州市市政工程建設(shè)開發(fā)公司,浙江 溫州325000)
當前應用最為廣泛的路面結(jié)構(gòu)形式(混合料類型)是AC和SMA密級配瀝青混凝土。與這2種類型的表面層相比,透水瀝青路面采用大空隙瀝青混合料表層,該表層具有抗滑性能高、噪聲低、抑制水霧、防止水漂、減輕眩光等突出優(yōu)點,可將雨天滑溜事故減少80%,降低噪音3~8 dB,已成為實現(xiàn)道路表面特性品質(zhì)飛躍的“高功能路面”,在豐富人們生活環(huán)境的同時大大提高了舒適度,是所有路面結(jié)構(gòu)形式中最“環(huán)境友好”的表層鋪裝。因此透水瀝青道面在公園、人行道、廣場以及自行車道等以輕交通為主的場合得到了越來越多的應用。
與傳統(tǒng)工藝相比,在透水瀝青混合料施工實施試驗階段,路面松散情況較為嚴重。針對該現(xiàn)象,經(jīng)過多方檢測評定和細節(jié)設(shè)定后發(fā)現(xiàn),除了傳統(tǒng)固化的配比問題外,拌和溫度和成型溫度的影響很大。因此,本文在相同原材料、相同級配、相同油石比、相同比例高黏劑的基礎(chǔ)上,展開不同拌和溫度下透水瀝青混合料的性能對比研究,以期得出適合溫州地域氣候的最佳拌和溫度、最佳配比并成功應用于溫州生態(tài)園工程。
礦粉采用浙江蘭溪礦粉;粗、細集料選用內(nèi)蒙古玄武巖;瀝青為星型SBS改性瀝青;添加劑為ARA高抗飛散高黏劑。原材料各項性能均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)要求。
馬歇爾擊實儀(SYD-0702A);靜水天平(5 000 g/0.1g);自動車轍試驗儀(科研型)SYD-0719C+SYD-0703-1;馬歇爾穩(wěn)定度儀(SYD)。
按表1配比配制透水瀝青混合料;按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011),將拌制好的混合料雙面各擊實50次制成試件,測定各試件的空隙率、穩(wěn)定度、析漏損失、肯特堡飛散損失等性能。
依據(jù)《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T 190—2012),透水瀝青混合料PAC-13的礦料級配范圍、用油量、拌和溫度見表1,試驗時的環(huán)境溫度為20℃。
表1 透水瀝青混合料P AC-13的級配范圍、油石比和拌和溫度
檢測得出透水瀝青混合料各項主要性能,結(jié)果見表2。
由表2可知:
表2 不同拌和溫度下透水瀝青混合料P AC-13的各項性能檢測結(jié)果
(1)在本文試驗條件下,當拌和溫度為180℃左右時,透水瀝青混合料空隙率達到最低點,其整體空隙率和拌和溫度的關(guān)系呈拋物線變化。
(2)在配比相同的情況下,在拌和溫度不同、成型溫度相同的條件下,透水瀝青混合料高溫穩(wěn)定度隨拌和溫度的升高而升高。
(3)在配比相同的情況下,當拌和溫度為180℃左右時,透水瀝青混合料動穩(wěn)定度達到高值,其整體動穩(wěn)定度與拌和溫度的關(guān)系呈拋物線變化。
(4)在配比相同的情況下,當拌和溫度為180℃左右時,透水瀝青混合料析漏損失較低,無論拌和溫度降低或是升高,其析漏損失都呈現(xiàn)增加狀態(tài)。
(5)在配比相同的情況下,當拌和溫度為180℃左右時,透水瀝青混合料肯特堡飛散損失較低,無論拌和溫度降低或是升高,其肯特堡飛散損失都呈現(xiàn)增加狀態(tài)。
綜合評定,在拌和溫度180℃下,透水瀝青混合料PAC-13的各項性能均呈較佳狀態(tài)。由于透水瀝青混合料屬于大空隙混合料,飛散隱患較大,因此析漏損失和飛散損失可作為評定其性能的主要依據(jù)。為此,確定采用表3配比及拌和溫度,同時測定其黏性系數(shù),結(jié)果見圖1。
表3 透水瀝青混合料P AC-13黏性試驗配比及拌和溫度
圖1 透水瀝青混合料P AC-13的黏性系數(shù)隨拌和溫度的變化
由圖1可知,透水瀝青混合料PAC-13的黏性系數(shù)在拌和溫度為40℃左右時達到高峰,然后隨著拌和溫度的升高而降低。因此可得出,當拌和溫度過高時會直接破壞混合料黏性。由于透水瀝青混合料PAC的結(jié)構(gòu)特殊性,其拌和溫度和成型溫度較其他密實結(jié)構(gòu)型瀝青混合料的最佳溫度低10℃左右。
2019年9月底,溫州生態(tài)園三垟濕地環(huán)線園路工程攤鋪透水瀝青混合料。其原材料和拌和溫度均與前述試驗相同。實際應用的透水瀝青混合料檢測結(jié)果見表4。由于透水瀝青混合料對溫度的敏感性較強,施工過程中采用現(xiàn)拌現(xiàn)用,從出料到開始攤鋪,時間控制在2 h內(nèi),環(huán)境溫度25℃左右。
表4 實際應用的透水瀝青混合料P AC-13各項性能
溫州生態(tài)園三垟濕地環(huán)線園路工程施工使用1 a后,對路面進行了外觀檢查、彎沉測定及透水檢測。測定結(jié)果表明:路面外觀平整,無裂縫、坑洞、擁包、松散等病害現(xiàn)象;透水性能良好、路況良好。攤鋪施工現(xiàn)場和攤鋪使用1 a后的現(xiàn)場圖見圖2、圖3。
圖2 施工現(xiàn)場圖
圖3 使用1 a后現(xiàn)場圖
(1)與密級配改性瀝青混合料相比,透水瀝青混合料PAC-13的最佳拌和溫度和成型溫度均有所下降。由于該混合料空隙率較大,溫度對其性能的影響更大。在環(huán)境溫度25℃左右時,透水瀝青混合料的最佳拌和溫度為180℃左右。
(2)由于透水瀝青混合料具有開級配、大空隙率等特性,因此相對于密級配瀝青混合料而言,溫度過高會更容易顯現(xiàn)其飛散破損弊端。在其拌和、施工過程中,需要更加關(guān)注溫度的變化情況。
(3)在溫州生態(tài)園的應用中,透水瀝青混合料的優(yōu)勢凸顯。透水瀝青混合料對環(huán)境友好,揚起的灰塵較少,且透水性能延續(xù)性較長,可以在雨水天氣下給百姓出行帶來方便。