徐利利

（蘇交科集團股份有限公司,江蘇 南京 211112）

為了達到公路瀝青路面抗車轍能力增強的目的,應(yīng)從高溫下瀝青混合料強度以及穩(wěn)定性方面入手。當前往往會采用對混合料的級配進行優(yōu)化,另外也會添加SBS改性瀝青或者其它加筋材料來提升瀝青混合料的抗車轍性能。歐洲許多國家很重視采用混合料中添加改性劑來提高瀝青路面抵抗永久變形。

路可比改性劑是由德國巴斯夫化工集團于1966 年研發(fā)、申請專利,并獨家生產(chǎn)的呈顆粒狀的熱塑瀝青乙烯基-異分子聚合物,由高品質(zhì)的聚乙烯共聚物和一種特殊瀝青混合而成（ECB）。本文以路可比改性劑在某工程養(yǎng)護中的應(yīng)用為例進行研究,為路可比瀝青改性劑在國內(nèi)的推廣應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

1 路可比瀝青混合料配合比設(shè)計

路可比改性劑自引入中國以來,截至目前已經(jīng)在常州溧陽市溧戴線、社渚至社渚農(nóng)場段、上興至上沛段以及城市道路交叉口等重載交通路段瀝青路面使用面積超過20 萬平方米,另外在揚州揚菱公路邗江段提升改造工程18.5km 道路和高郵交叉口路段均有所應(yīng)用,通過后期性能觀測,性能良好。

以某工程為例,具體說明路可比改性劑的實體工程應(yīng)用情況,根據(jù)對道路現(xiàn)場車轍情況的調(diào)查,課題組提出道路養(yǎng)護方案如下：

出現(xiàn)車轍的路段上下兩層瀝青路面進行銑刨后進行重新加鋪。瀝青路面上下面層加鋪方案如圖1。

1.1 路可比瀝青混合料目標配合比設(shè)計

根據(jù)相關(guān)室內(nèi)試驗研究,目標配合比試驗參數(shù)如表1 所示；最佳油石比及密度、孔隙率參見表2；設(shè)計后的礦料配合比及最佳油石比如表3 所示；目標配合比設(shè)計級配參見表4。

1.2 路可比瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計

1.2.1 級配調(diào)試

拌合樓型號為MARINI4000 型強制間歇型瀝青混合料拌合樓,為使得二次篩分后的樣品具有象征性,應(yīng)控制本次試驗上料速度同后期生產(chǎn)線的上料速度保持統(tǒng)一。并且也應(yīng)保證各個熱料倉獨一性,需料品達到穩(wěn)定狀態(tài)后才可取料。取料樣品應(yīng)使用四分法進行區(qū)分,后續(xù)實行密度試驗、熱料倉篩分和級配調(diào)試工作。

1.2.2 確定最佳油石比

按目標配合比設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容得到所需的最佳油石比,以0.3%為間距分別?。?.1%、4.4%、4.7%三個不同的油石比,按照要求擊實成型馬歇爾試件,結(jié)果匯總?cè)绫?所示。由此確定生產(chǎn)配合比最佳油石比為4.4%。

根據(jù)路可比具有等量置換瀝青的特殊功能,因此在進行路可比瀝青混合料性能試驗時,瀝青用量在路可比摻量的基礎(chǔ)上等量的減掉相應(yīng)瀝青質(zhì)量,進行試驗。路可比瀝青混合料拌合及擊實溫度參照改性瀝青混合料,擊實溫度由145℃提高到165℃。

根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)配比合成級配,按4.4%油石比（不加路可比）、總量4.4%油石比（加入9%路可比改性劑）,分別進行相應(yīng)馬歇爾試驗來檢驗設(shè)計瀝青混合料的性能,試驗結(jié)果見表6。

表6 摻加路可比前后瀝青混合料各項技術(shù)指標試驗結(jié)果表

1.2.3 生產(chǎn)配合比結(jié)論

通過生產(chǎn)配合比設(shè)計,得出生產(chǎn)配合比及等效油石比如表7 所示。同時SUP-20 型瀝青混合料相關(guān)指標要求均滿足規(guī)范要求,生產(chǎn)配合比設(shè)計所得結(jié)果可用于下步試拌及試鋪等工作。

表7 礦料配合比及油石比

2 生產(chǎn)與應(yīng)用注意事項

2.1 路可比瀝青混合料的投放與拌和

2.1.1 路可比改性劑的投放

在進行集料攪拌時把路可比改性劑同步放入進行攪拌,在保證投入量準確的前提下,可自主采用自動稱量或者人工投放等綜合手段進行。

建議路可比改性SUP-20 瀝青混合料的拌和時間和加料次序為：加集料、加礦粉、加路可比改性劑-干拌約10s-加瀝青-濕拌約40s,可與熱拌瀝青混合料時間一致-出料,總生產(chǎn)時間約60～70s。

2.1.2 混合料的拌和

①需控制瀝青與集料的加熱溫度,同時嚴格掌控瀝青混合料的出廠溫度。集料的溫度要比瀝青高10～15℃,并且熱混合料成品在達到貯料倉儲存條件后,其溫度降低應(yīng)小于10℃。改性瀝青混合料的施工溫度控制范圍見表8。②控制樓應(yīng)每盤均留存瀝青及相關(guān)料品的使用重量以及溫度情況,同時對計量標準和測量溫度等同步校準。③拌和時間采用試拌試驗結(jié)果。現(xiàn)場需保證集料完全包裹瀝青料。④要增加人工檢測頻次,保證其均勻性。如出現(xiàn)相關(guān)異?，F(xiàn)象應(yīng)進行分析,若明確為質(zhì)量問題,后續(xù)按廢料進行操作。⑤每臺機器一天內(nèi)均需提供兩組混合料完成馬歇爾試驗和抽提篩分試驗,同時驗證油石比、礦料級配和瀝青混合料的物理力學指標。⑥一天施工完成后,以控制室數(shù)據(jù)得到用料總量。通過各倉用量及篩結(jié)果,對級配進行校核；同步進行油石比、路面設(shè)計厚度等校核。

表8 改性瀝青混合料的施工溫度控制范圍

2.2 路可比瀝青混合料攤鋪要求

2.2.1 需保證現(xiàn)場攤鋪時連續(xù)且穩(wěn)定,使得路面平整度保持較高水平。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況,綜合考慮瀝青產(chǎn)量、松鋪厚度等因素確定攤鋪速度,并應(yīng)嚴格執(zhí)行緩慢、連續(xù)作業(yè)。

2.2.2 混合料未壓實前,應(yīng)保持現(xiàn)場全封閉,不得讓無關(guān)人員進入作業(yè)現(xiàn)場。

2.2.3 面層攤鋪厚度一般使用鋼絲引導進行高程控制,現(xiàn)場具體操作要求參考相關(guān)規(guī)范設(shè)計,本文不再贅述。

2.2.4 攤鋪機在攤鋪工作開展前應(yīng)保持隨時工作的能力,確保用料等達到相關(guān)要求,杜絕產(chǎn)生離析等情況。

2.2.5 松浦厚度是本次施工的重點,應(yīng)隨時校準其是否滿足要求。

2.2.6 如果施工過程中遇到雷雨等極端天氣,應(yīng)采取有效措施避免施工,同時盡快將廢料等清理。

3 路可比試驗段跟蹤觀測情況

3.1 某試驗段概況

某試驗段位于山區(qū),附近山礦廠石較多,重載車輛過往較頻繁,加之之前因為修建溧陽高鐵站,重載超載車輛較多,瀝青路面損壞嚴重,試驗段修復之前路面狀況如圖2 所示。

圖2 試驗段修復之前路面狀況

3.2 試驗段實施情況

為解決該試驗段的車轍問題,交通部門鋪筑了路可比試驗段,鋪筑較多參考德國專家意見,試驗段情況如表9 所示。

表9 路可比試驗段情況

3.3 試驗段后期性能觀測

經(jīng)過對試驗段進行觀測,觀測結(jié)果顯示路可比試驗段使用情況良好。從現(xiàn)場芯樣情況來看,芯樣均為密實無孔洞,馬氏壓實度和最大理論密度基本滿足要求,個別點出現(xiàn)超密和壓實度不足情況,如圖3 與圖4 所示。

圖3 試驗路段下面芯樣馬歇爾試驗

圖4 試驗路段上面層芯樣馬歇爾試驗

4 結(jié)論

4.1 通過某工程實體工程鋪筑總結(jié)路可比瀝青混合料的生產(chǎn)配合比設(shè)計步驟和路可比改性劑的投放拌和、運輸、攤鋪、碾壓和施工質(zhì)量控制等施工工藝。

4.2 通過對路可比改性劑試驗段進行持續(xù)跟蹤觀測,結(jié)果證明路可比改性劑具有良好的抗車轍效果,試驗段使用三年多無明顯車轍,證明路可比改性劑具有良好的抗車轍性能。