王守闖,王士崇
(河南省光大路橋工程有限公司,河南 濮陽 457000)
泡沫瀝青混合料技術(shù)可降低瀝青混合料生產(chǎn)的運(yùn)行溫度,實(shí)現(xiàn)了減少資源浪費(fèi),降低成本。2020 年在濮陽文明路修建中,利用溫拌泡沫瀝青混合料技術(shù)鋪筑的2523.25m 面層,經(jīng)過將近一年的通車,使用效果較好,具有應(yīng)用推廣價(jià)值。
文明路(濮范高速-S101)新建道路工程位于河南濮陽市清豐縣,呈南北走向,起于濮范高速,終點(diǎn)止于S101,路線全長2523.25m,道路紅線為50m。道路等級(jí)為城市主干道路;設(shè)計(jì)車速50km/h。車道設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)如表1 所示。
表1 路面結(jié)構(gòu)層
熱拌技術(shù)和溫拌技術(shù)與冷拌技術(shù)對比如表2 所示。
表2 熱拌技術(shù)和溫拌技術(shù)與冷拌技術(shù)對比
AC-13 溫拌瀝青混合料級(jí)配情況如表3 所示。
表3 AC-13 溫拌瀝青混合料級(jí)配
根據(jù)對不同種類瀝青發(fā)泡特性的試驗(yàn)研究,通過試驗(yàn)分析,4.1%的泡沫瀝青用量下,瀝青混合料的技術(shù)性能指標(biāo)滿足要求,且各項(xiàng)指標(biāo)性能最優(yōu)[1]。
使用瀝青試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行發(fā)泡試驗(yàn),每次進(jìn)行平行試驗(yàn)4~5 次,然后取其平均值。結(jié)果如表4 所示。
表4 瀝青發(fā)泡溫度和發(fā)泡用水量的確定試驗(yàn)結(jié)果
由試驗(yàn)結(jié)果可知,瀝青滿足規(guī)范要求。試驗(yàn)最終確定70#瀝青的發(fā)泡溫度為160℃,發(fā)泡用水量為3%,瀝青發(fā)泡倍數(shù)為10 倍,半衰期為8s。圖1 為瀝青膨脹率和半衰期曲線。
圖1 瀝青膨脹率和半衰期曲線
馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)如表5 所示,馬歇爾空隙率試驗(yàn)如表6 所示。干濕劈裂強(qiáng)度比如表7 所示,動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)如表8 所示。
表5 馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)
表6 馬歇爾空隙率試驗(yàn)
表7 干濕劈裂強(qiáng)度比
表8 動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)
集料根據(jù)上述試驗(yàn)確定的級(jí)配添加礦料。瀝青存放在瀝青罐內(nèi),發(fā)泡瀝青溫度控制在160℃以內(nèi)。必須有穩(wěn)定連續(xù)的干凈水供應(yīng)。
車輛的運(yùn)輸能力大于現(xiàn)場攤鋪能力,滿足現(xiàn)場施工的要求,運(yùn)輸過程中采用篷布覆蓋防止散落、防止污染[2]。
攤鋪時(shí)做到緩慢、勻速、連續(xù)攤鋪,不得隨意停機(jī)、掉頭。
碾壓應(yīng)密實(shí),壓實(shí)度符合規(guī)范要求。
(1)混合料性能試驗(yàn)。取樣放入恒溫箱,恒溫1~2h 后進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表9 所示。
表9 瀝青混合料試驗(yàn)
(2)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果如表10 所示。
表10 混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果對比
由此可見,泡沫瀝青溫拌混合料技術(shù)可實(shí)現(xiàn)較好的壓實(shí)度,在達(dá)到壓實(shí)功后亦可達(dá)到與熱拌混合料相
同的密度和壓實(shí)度。
2021 年9 月,筆者對濮陽市清豐縣文明路泡沫瀝青路面進(jìn)行質(zhì)量檢測,結(jié)果表明泡沫瀝青路面具有較好的路面結(jié)構(gòu)承載能力[3]。
文明路瀝青面層施工正值10 月中旬,氣候涼爽,生產(chǎn)施工時(shí)環(huán)境溫度10~19℃。瀝青混合料生產(chǎn)所用粗集料平均含水率0.5%,0~5mm 細(xì)集料平均含水率1.7%,集料常規(guī)溫度為7~10℃。通過對瀝青混合料拌的溫度和天然氣用量的對比分析,進(jìn)行綜合效益分析,如表11 所示。
表11 節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益分析
采用溫拌混合料技術(shù)可使生產(chǎn)溫度降低20~35℃,節(jié)約能耗25%以上。此外,二氧化碳等其他有害物質(zhì)的排放量明顯減少。
(1)工程實(shí)踐證明,泡沫瀝青溫拌混合料的生產(chǎn)溫度低,其可操作性良好。
(2)節(jié)能降耗25%以上。由于泡沫瀝青混合料材料是在常溫下材料進(jìn)行拌和,節(jié)省了能源和原材料,使得路面總體造價(jià)降低。
(3)溫拌泡沫瀝青混合料能夠提高路面結(jié)構(gòu)承載能力,從而延長道路的使用壽命。
(4)使用道路工程已通車將近1 年,使用狀況良好,無裂縫、車轍、擁包等病害,但仍需對已鋪筑的路面進(jìn)行更長期的跟蹤與評(píng)測,對其耐久性做進(jìn)一步研究。