TLA改性瀝青混合料路面碾壓質(zhì)量控制

葛旭

（無錫市市政設(shè)施建設(shè)工程總公司，江蘇 無錫 214002）

1 引言

特立尼達(dá)湖瀝青(TLA)是世界上最有名的天然瀝青，在南美西印度群島特立尼達(dá)境內(nèi)的瀝青湖中，蘊(yùn)藏了數(shù)以百萬噸的湖瀝青。

公路交通是保證國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和為人民服務(wù)的公共基礎(chǔ)設(shè)施，是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)實力和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。改革開放30年來是我國公路發(fā)展速度最快、規(guī)模最大、最具活力的時期，截至2007年底我國高速公路通車總里程達(dá)5.36萬公里，有21個省區(qū)市高速公路里程超過1000公里，其中，河南、山東兩省突破4000公里，江蘇、廣東兩省突破3000公里。2008年我國將新建高速公路5000公里，完成"五縱七橫"國道主干線系統(tǒng)收尾工作，推進(jìn)國家高速公路和西部開發(fā)8條省級公路通道建設(shè)。在我國公路建設(shè)中，瀝青路面作為一種無接縫的連續(xù)式路面，以其足夠的力學(xué)強(qiáng)度、對行車荷載的良好承載能力、行車平穩(wěn)低噪音、不揚(yáng)塵、維修養(yǎng)護(hù)簡單且實現(xiàn)機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn)已在現(xiàn)代高等級公路中占有了90%左右的比例。但令人擔(dān)憂的是國內(nèi)已經(jīng)建成的多條瀝青路面高速公路出現(xiàn)了嚴(yán)重的早期破壞現(xiàn)象，通車不到幾年就出現(xiàn)大規(guī)模的路面開裂、剝落、泛油、擁包、車轍等破壞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了行車舒適性和行車安全。雖然其中有很多其他方面的因素，但是瀝青路面施工中過程控制不嚴(yán)格，關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制不得力是造成路面早期破壞的重要原因之一。

2 原材料質(zhì)量控制

2.1 粗集料質(zhì)量要求

粗集料包括經(jīng)過加工(軋碎、篩分)而成的粒徑大于2.36mm的碎石、破碎礫石或篩選礫石等。對于粗集料進(jìn)行質(zhì)量控制時一般應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):①粗集料應(yīng)該石質(zhì)堅硬、耐磨、潔凈、顆粒形狀，要求接近立方體、多棱角，扁平、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，細(xì)長顆粒含量不能具有良好過多。②集料與瀝青應(yīng)該具有良好的粘附性，以增強(qiáng)瀝青混合料的強(qiáng)度和耐久性。③集料生產(chǎn)過程中做好場地排水措施，各種規(guī)格石料之間應(yīng)采用碎石袋或砌墻隔離等措施進(jìn)行有效的間隔，防止石料混雜和污染;對不合格的塊石集料不得裝車;對拌和廠生產(chǎn)粗集料每500t檢驗一次，同時應(yīng)檢驗材料的均勻性。

2.2 細(xì)集料質(zhì)量控制

細(xì)集料可采用天然砂、機(jī)制砂或石屑，大部分公路的瀝青上面層瀝青混合料應(yīng)采用與瀝青有良好粘結(jié)能力的優(yōu)質(zhì)天然砂或機(jī)制砂。與粗集料一樣，細(xì)集料應(yīng)該潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，同時要求堅硬、級配良好、形狀接近立方體。這里采用了珠海偉加達(dá)石場的花崗巖，其規(guī)格和質(zhì)量要求滿足技術(shù)要求，詳細(xì)見下表所示：

2.3 瀝青的作用及種類

瀝青路面工程中，瀝青材料是作為粘結(jié)材料出現(xiàn)的，是各種集料之間的粘接劑。我國的高等級瀝青路面通常分為上、中、下二層，瀝青不僅用于瀝青路面層，在各瀝青層間也將用到，如粘層油、透層油，只是不同層對瀝青的要求會有所不同。根據(jù)瀝青的用途，大致可以分為以下幾類:基質(zhì)瀝青、改性瀝青、乳化瀝青、煤油稀釋瀝青、改性乳化瀝青，不同種類的瀝青將用于不同的層次。

3 TLA改性瀝青混合料配合比控制

3.1 目標(biāo)配合比設(shè)計

為確保瀝青混合料的高溫抗車轍能力，同時兼顧低溫抗裂性的需要，確定設(shè)計級配時，以AC-13級配中值為基礎(chǔ)，適當(dāng)減少9.516mm粗集料的用量，減少0.6mm以下部分細(xì)集料的用量，使中等粒徑集料較多，形成S型級配曲線，同時考慮到40%TLA改性瀝青中含有12.8%的灰分，所以應(yīng)控制0.075mm通過率小于或等于級配中值，以確保最后瀝青混合料的級配在級配中值附近。

根據(jù)經(jīng)驗估算的油石比，按0.5%間隔變化，取5個不同的油石比，用實驗室小型拌和機(jī)在確定的溫度范圍內(nèi)拌和瀝青混合料，試模和底座應(yīng)該按規(guī)定溫度預(yù)熱，按規(guī)定的擊實次數(shù)和溫度范圍成型馬歇爾試件。對于40%TLA改性瀝青分別采用五個不同油石比4.5%,5.0%,5.5%,6.0%和6.5%，對擊實成型的馬歇爾試件，進(jìn)行毛體積密度試驗和馬歇爾穩(wěn)定度試驗。

3.2 路用性能檢驗

3.2.1 高溫穩(wěn)定性

采用車轍試驗檢驗TLA改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，TLA改性瀝青混合料60 0C車轍試驗結(jié)果見下表。按照我國瀝青路面氣候分區(qū)而言，對于屬夏炎熱冬溫區(qū)，要求規(guī)定基質(zhì)瀝青混合料動穩(wěn)定度不小于1000次/mm,TLA改性瀝青混合料動穩(wěn)定度不小于3500次/mm，本次試驗的動穩(wěn)定度均滿足技術(shù)要求。比較兩種混合料試驗結(jié)果，TLA改性青混合料的動穩(wěn)定度比基質(zhì)青混合料的動穩(wěn)定度提高了285%，表明TLA改性瀝青混合料的抗車轍能力遠(yuǎn)大于基質(zhì)瀝青混合料，具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性。

TLA改性瀝青混合料車轍試驗結(jié)果

3.2.2 水穩(wěn)定性檢驗

采用浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗兩種方法來檢驗TLA改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性，TLA改性瀝青混合料浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗結(jié)果表明水穩(wěn)定性很好。

4 施工關(guān)鍵技術(shù)控制

4.1 混合料運(yùn)輸質(zhì)量控制

全國大部分的公路采用了15t位的自卸汽車運(yùn)輸，車廂內(nèi)清掃干凈。為防止瀝青與車廂板粘結(jié)，車廂側(cè)板和底板可涂一薄層洗滌劑水溶液或油水混合物 (植物油與水的比例可為1:4)，不得直接使用柴油，裝卸過程中不得有余液積聚在車廂底部。

連續(xù)攤鋪過程中，運(yùn)料車應(yīng)在攤鋪機(jī)前10-30cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)。卸料過程中運(yùn)料車應(yīng)掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動前進(jìn)。從拌和機(jī)向運(yùn)料車上放料舊寸，往車廂內(nèi)裝一斗料，車就移動一次位置，一般應(yīng)分5次挪動汽車位置，以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象。

4.2 混合料碾壓質(zhì)量控制

壓實是瀝青路面施工的最后一道工序，是保證瀝青混合料質(zhì)量、物理力學(xué)性質(zhì)和功能特性符合設(shè)計要求的重要環(huán)節(jié)。合適的碾壓，既能使瀝青面層達(dá)到高密度，又具有良好的平整度。瀝青混合料的密實度越大，空隙率越小，其穩(wěn)定度、抗拉強(qiáng)度和勁度就越大，因而其疲勞壽命也越大，在使用過程中產(chǎn)生的壓縮變形也就越小，抗車轍能力越強(qiáng)，因此如何壓實對保證路面質(zhì)量特性非常重要。

5 路面平整度的控制

路面平整度是道路的一種質(zhì)量特征，車輛在不平整的道路上行駛，不但影響旅客和司機(jī)的安全與舒適性，不但影響車輛的運(yùn)行費(fèi)用(例如增加油耗，降低行車速度和車輛使用壽命，延長出行時間)，同時還會加速道路結(jié)構(gòu)的破壞，影響路面的使用年限和養(yǎng)護(hù)周期。因此，隨著對公路服務(wù)質(zhì)量要求的不斷提高及路面管理系統(tǒng)的建立，平整度成為目前路面使用性能最主要的指標(biāo)之一。

這里選擇XLPY-E型連續(xù)式平整度儀進(jìn)行測試，評價標(biāo)準(zhǔn)和計算結(jié)果分別見下表：

平整度標(biāo)準(zhǔn)差和IRI作為單項指標(biāo)在高速行駛狀態(tài)下，人們對路面平整度的反映比在一般公路上更敏感，IRI也表現(xiàn)出了一定的不適用性。

6 總結(jié)

以上開展了TLA改性瀝青路面施工質(zhì)量控制技術(shù)的研究，主要包括了原材料質(zhì)量、混合料配合比設(shè)計、路用性能、現(xiàn)場施工等幾個方面的控制，但由于我國區(qū)域廣闊，各地氣候、環(huán)境千差萬別，并且對于TLA改性瀝青以及混合料的研究尚處于起步階段，所以還不能提出廣泛適用的統(tǒng)一控制方法，只能具體問題具體研究。

[1]王福.特立尼達(dá)湖改性瀝青路用性能及其應(yīng)用，山西建筑，2003年

[2]王建林，楊仲元.天然瀝青得改性機(jī)理及路用性能研究，山西建筑，2006年