PR改性瀝青混合料設(shè)計及施工質(zhì)量控制探討

張俊鋒

路面車轍已成為重交通路段早期最主要的病害之一，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路載重車輛的比例不斷增加，尤其是車輛超載現(xiàn)象的日益嚴(yán)重，使瀝青路面很容易產(chǎn)生車轍。因此，如何提高瀝青路面的抗車轍性能已成為當(dāng)前一門新的研究課題。

忻阜高速公路是山西省東部晉煤外運的重要出口，忻州—阜平方向為特重交通，重載車輛多，在夏季高溫季節(jié)容易產(chǎn)生車轍病害。因此，該工程選取了 40 km路段進(jìn)行了 PR改性瀝青路面的試點，上面層采用了AC-16型熱拌 PR改性瀝青混合料，這也是交通運輸部指定的國家科技示范工程的一項推廣技術(shù)。

1 原材料的選擇

1)瀝青:選用 90號 A級道路石油瀝青，經(jīng)過摻 PR改性劑進(jìn)行改性，技術(shù)指標(biāo)見表 1。

表1 石油瀝青技術(shù)要求

2)集料:采用 SO2含量小于 55%的基性巖破碎集料。粗集料質(zhì)地應(yīng)堅硬、潔凈、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，技術(shù)指標(biāo)要求見表 2。細(xì)集料應(yīng)采用堅硬、潔凈、無風(fēng)化、無雜質(zhì)的石屑和機(jī)制砂或天然砂，技術(shù)指標(biāo)要求見表 3。

表2 粗集料質(zhì)量技術(shù)要求

表3 細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求

3)礦粉:采用雷蒙磨自行加工，加工礦粉用碎石須采用潔凈的 10mm以上石灰?guī)r碎石，重點控制礦粉 0.075mm的通過率在80%～90%，技術(shù)指標(biāo)要求見表 4。

4)PR改性劑:PR PLAST.S主要成分為 PE，屬于改性的 PE，技術(shù)性質(zhì)要求見表 5，可在常溫下長期保存，使用時直接投入拌和鍋中。根據(jù)使用區(qū)域的不同，PR PLAST.S的合理劑量為瀝青混合料質(zhì)量的 0.3%～0.4%。

表4 瀝青面層用礦粉質(zhì)量技術(shù)要求

表5 PR PLAST.S的技術(shù)性質(zhì)

2 配合比設(shè)計

1)目標(biāo)配合比:根據(jù)AC-16級配類型和礦料級配范圍以及要達(dá)到的各項技術(shù)指標(biāo)要求確定拌和設(shè)備各冷料倉的供料比例、進(jìn)料速度，用以作為備料和試拌的依據(jù)(見表 6，表 7);

2)生產(chǎn)配合比:根據(jù)目標(biāo)配合比，通過在熱料倉中取樣篩分，來確定各熱料倉中材料的比例，同時反復(fù)調(diào)整冷料倉比例，以達(dá)到供料均衡。按目標(biāo)配合比的最佳瀝青用量±0.2%進(jìn)行馬歇爾試驗、車轍試驗，確定各熱料倉材料、礦粉比例及最佳瀝青用量，以供試拌、試鋪使用;

3)生產(chǎn)配合比驗證:根據(jù)生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌、試鋪，并取樣進(jìn)行各項試驗，各項指標(biāo)均合格后由此確定的配合比為生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。

表6 AC-16瀝青混合料礦料級配范圍

表7 瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)

3 PR改性瀝青混合料的拌合

1)拌和溫度:瀝青加熱溫度:150℃ ～160℃，集料加熱溫度:180℃～190℃，混合料出場溫度:175℃～180℃，混合料貯存溫度:降低不得超過 10℃，廢棄溫度:200℃(黃煙、發(fā)烏)。

2)拌和時間:以瀝青能均勻裹敷礦料為度，PR PLAST.S添加劑采用自動加料機(jī)直接投入拌和鍋中，與集料同時加入?；旌狭细砂钑r間為 5 s～10 s，單臥軸式拌和鍋濕拌時間為 40 s～50 s，雙臥軸式拌合設(shè)備濕拌時間不少于 30 s～40 s，具體時間應(yīng)通過試驗確定。

4 PR改性瀝青混合料的運輸

1)采用自卸車運輸，所有運輸車輛頂部必須加蓋棉被覆蓋保溫，拌和站應(yīng)配專人負(fù)責(zé)覆蓋棉被并固定好，卸料時方可揭開。2)為防止車廂內(nèi)粘附混合料，可用噴霧器在車廂內(nèi)側(cè)噴涂柴油水(柴油與水的比例為 1∶3)，但車廂底部不得有積液。3)運料車接料時，應(yīng)按前、后、中三次移動裝料，以減少離析現(xiàn)象。4)運料車應(yīng)在攤鋪機(jī)前 10 cm～30 cm處停車，不得撞擊攤鋪機(jī)，卸料過程中應(yīng)掛空擋，靠攤鋪機(jī)推動前進(jìn)。5)運料車向攤鋪機(jī)卸料完成后，須將車廂后擋板掛鉤掛好，以防漏料。

5 PR改性瀝青混合料的攤鋪

PR改性瀝青混合料的攤鋪宜用履帶式攤鋪機(jī)，攤鋪前應(yīng)充分預(yù)熱熨平板，開始作業(yè)后攤鋪機(jī)應(yīng)連續(xù)、勻速行駛，采用高頻率、低振幅方式振搗，攤鋪壓實度應(yīng)大于 85%，并不得使集料破碎，而且要保證攤鋪速度與供料速度平衡。要有專人負(fù)責(zé)檢測混合料攤鋪溫度、攤鋪厚度(松鋪系數(shù)由鋪筑試驗段來確定)。

6 PR改性瀝青混合料的碾壓

1)混合料攤鋪后應(yīng)立即進(jìn)行壓實作業(yè)，壓實分初壓、復(fù)壓、終壓三個階段。初壓:輪胎壓路機(jī)碾壓 1遍 ～2遍，復(fù)壓:振動壓路機(jī)碾壓 2遍 ～3遍，終壓:振動壓路機(jī)靜壓 1遍。各階段的碾壓速度見表 8。

表8 壓路機(jī)的碾壓速度 km/h

2)碾壓溫度及速度:PR改性瀝青混合料初壓溫度約為 160℃～170℃不小于 150℃，終壓完成溫度不低于 110℃。

7 檢測

施工期間，每天應(yīng)抽取PR改性瀝青混合料進(jìn)行抽提、馬歇爾、車轍等試驗，以測定各項指標(biāo)是否達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的要求。同時應(yīng)鉆芯取樣進(jìn)行壓實度測定，以及現(xiàn)場平整度、滲水系數(shù)和構(gòu)造深度等指標(biāo)的測定。

8 結(jié)語

通過對忻阜高速公路PR改性瀝青混合料配合比和施工質(zhì)量的控制研究，說明使用PR改性瀝青混合料作為瀝青路面的上面層，可以有效地提高路面的使用性能，降低瀝青路面的車轍病害。為防治我國高速公路瀝青路面的車轍問題提供了一種新的技術(shù)方案。

[1] 管立東.淺談瀝青混凝土路面施工的質(zhì)量控制[J].山西建筑，2009，35(4):241-242.