張月梅

（河北通華公路材料有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

薄層罩面技術(shù)是一項舊路面修復(fù)技術(shù)，能使路面平整性得到提升，提高行車安全性和舒適性。然而在大量實際工程施工中熱拌混合料的溫度在外界環(huán)境下迅速降低，加大了混合料壓實的難度。而溫拌瀝青混合料通過添加溫拌劑解決了常溫狀態(tài)下瀝青混合料碾壓困難的問題，使得工程質(zhì)量得到明顯提升[1]。溫拌技術(shù)和薄層罩面技術(shù)相結(jié)合能夠在常溫下施工，解決了傳統(tǒng)薄層罩面技術(shù)施工中散溫快、壓實難、施工質(zhì)量波動大的問題，同時作為綠色環(huán)保路面材料減少了二氧化碳等有害氣體的產(chǎn)生，能夠保護環(huán)境。

1 原材料

1.1 瀝青

本文研究使用90#A 石油瀝青進行試驗檢驗，瀝青性能指標檢測結(jié)果如表1所示。

1.2 集料

粗骨料和細集料采用石灰?guī)r，其性能如表2所示。

表2 粗細集料技術(shù)性質(zhì)

1.3 溫拌劑

本文主要選用Evotherm-3 溫拌劑。

2 溫拌薄層瀝青混合料性能

SMA 瀝青混合料內(nèi)部由粗骨料接觸形成嵌擠骨架，具有較好的強度、韌性和耐久性[2]。因此選用SMA-10作為混合料級配類型。

2.1 礦料配合比設(shè)計

結(jié)合工程實際經(jīng)驗及規(guī)范要求，初設(shè)3 個級配進行SMA-10 混合料配合比設(shè)計驗證，初選級配的礦料組成如表3 所示，合成級配如表4 所示，合成級配曲線如圖1所示。

表3 初選級配的礦料組成

表4 合成礦料設(shè)計級配

圖1 SMA-10礦料級配曲線

由圖1 可知，3 條級配曲線全在級配上限和級配下限之間，級配B則更趨近于級配中值，綜合考慮選用級配B作為該試驗的設(shè)計級配。

2.2 最佳油石比的確定

瀝青的用量對路面性能有很大影響，油石比過大時，會使路面泛油，在夏季高溫時路面容易發(fā)生車轍現(xiàn)象；當油石比過小時，瀝青與集料黏附性不足，降低路面使用性能。

初設(shè)油石比為6.2%，設(shè)計6.0%,6.2%,6.4%等3 個目標油石比，按照級配B制備試件進行馬歇爾試驗，通過力學指標和體積指標確定最佳油石比，SMA-10 混合料馬歇爾試驗設(shè)計結(jié)果如表5與圖2所示。

表5 SMA-10 混合料馬歇爾試驗結(jié)果

圖2 混合料馬歇爾試驗結(jié)果

根據(jù)試驗結(jié)果，油石比為6.0%時，馬歇爾試件空隙率大于規(guī)范要求，油石比為6.4%時，礦料間隙率小于規(guī)范要求，因此結(jié)合規(guī)范要求及工程經(jīng)驗，確定6.2%為最佳油石比。

2.3 路用性能評價

（1）車轍試驗

車轍試驗是在室內(nèi)模擬瀝青路面車輛荷載下的變形情況，高溫穩(wěn)定性好的瀝青路面能夠減緩路面變形情況，延長使用周期[3]。車轍試驗的評價指標為動穩(wěn)定度，試驗結(jié)果如表6所示。

表6 動穩(wěn)定度測試結(jié)果

根據(jù)表6 測試結(jié)果知，添加溫拌劑前后的SMA-10混合料在60℃下的動穩(wěn)定度均超過了5 000 次/mm，遠超規(guī)范要求，證明SMA 類型混合料高溫性能良好。加入溫拌劑后動穩(wěn)定度有小幅提升，說明溫拌劑的摻入在一定程度上提高了混合料的抗車轍性能。

（2）小梁彎曲試驗

溫度較低時，由于瀝青材料受到約束，隨著溫度下降瀝青材料不能收縮，則立即產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當該應(yīng)力達到材料的抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫。因此低溫抗裂性是瀝青路面的一個重要評價指標，本文采用小梁彎曲試驗來評價使用溫拌劑前后的瀝青混合料低溫性能，結(jié)果見表7。

表7 低溫彎曲破壞測試結(jié)果

由表7 可知，兩種SMA-10 混合料低溫彎曲最大破壞應(yīng)變都超過了3 000με，滿足規(guī)范要求，在使用溫拌劑之后，SMA-10 混合料的最大彎拉應(yīng)變有所下降，說明溫拌劑的使用對瀝青混合料的低溫性能有負面影響，但仍在規(guī)范要求范圍之內(nèi)，對混合料低溫抗裂性影響不大。

（3）水穩(wěn)定性測試

瀝青混合料在受到水的侵蝕后，會降低瀝青與集料之間的黏附性[4]，使瀝青從礦料表面脫落，影響路面使用性能。良好的水穩(wěn)定性能夠減少水對瀝青材料的侵蝕，延長路面使用壽命。本文采用浸水馬歇爾試驗來評價其水穩(wěn)定性，結(jié)果見表8。

表8 浸水馬歇爾試驗結(jié)果

由表8 可知，兩種SMA-10 混合料的殘留穩(wěn)定度比均達到90%以上，滿足規(guī)范要求。加入溫拌劑后，混合料的殘留穩(wěn)定度比沒有發(fā)生明顯的變化，說明溫拌劑的使用對SMA-10 混合料水穩(wěn)定性基本沒有影響。

3 工程應(yīng)用

3.1 項目概況

某公路改擴建工程全長96.49km。試驗路段全線采用設(shè)計時速60km/h，路面設(shè)計總厚度為78cm，各結(jié)構(gòu)層位的組成見表9。

表9 各結(jié)構(gòu)層位組成

3.2 原路面狀況調(diào)查

本次對原路面狀況的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于路面長時間使用且缺少養(yǎng)護，試驗路段出現(xiàn)了不同類型的路面病害，其中車轍病害最為嚴重，主要分布在車輪輪跡處，可能是由于原路面瀝青混合料高溫穩(wěn)定性較差。此外，試驗路段出現(xiàn)了不同程度的剝落現(xiàn)象，可能是由于水穩(wěn)定性較差，在受到雨水的侵蝕后，經(jīng)過車輪荷載的碾壓，瀝青從礦料表面脫落，降低了路面使用質(zhì)量。

3.3 加鋪方案設(shè)計

根據(jù)原路面主要病害類型，本次養(yǎng)護設(shè)計選擇2.0cm 溫拌瀝青薄層罩面技術(shù)，加鋪方案設(shè)計如圖3所示。

圖3 溫拌瀝青混合料薄層罩面加鋪方案

3.4 路用性能評價

主要的檢查項目與檢測方法如表10 所示，以1km為評價單元，分上行和下行分別對路況進行調(diào)查。并對實施溫拌薄層罩面路段2年間各項路面性能進行跟蹤檢測，檢測結(jié)果如表11所示。

表10 路況主要調(diào)查內(nèi)容與方法

表11 道路指標檢測結(jié)果

表11（續(xù)）

從表11 可知，加鋪溫拌瀝青薄層罩面后路面的RQI、RDI、SRI都得到了一定的改善，在通車兩年后各指標仍優(yōu)于未加鋪溫拌薄層罩面的路面，說明溫拌瀝青薄層罩面在實際工程中應(yīng)用效果較好。

4 結(jié)語

為研究溫拌瀝青混合料薄層罩面技術(shù)應(yīng)用，本文對溫拌薄層瀝青混合料的高溫性能、低溫性能和水穩(wěn)性能進行測試，并依托實際工程，對道路行駛狀況RQI、車轍深度RDI 和抗滑性能SRI 進行兩年追蹤。結(jié)果表明，溫拌劑的摻入使得混合料的高溫性能得到了改善，但對于低溫性能存在負面影響，水穩(wěn)定性能基本不受影響。兩年后的路面各性能指標仍處于較高水平。