范益翔
摘 要:大量道路運營2~3年后出現(xiàn)早期輕微病害,若不及時處理,病害隨著時間推移會迅速發(fā)展,最終影響道路的使用功能。本文采用特種添加劑改善瀝青混合料性能,研發(fā)高性能薄層鋪裝技術,結構層厚度2.5 cm,應用于瀝青路面預防性養(yǎng)護工程。結果表明混合料高溫抗車轍性能大幅提高,路面各項技術指標良好,具有良好的耐久性能,對路面出現(xiàn)的早期病害有著良好的修復作用。
關鍵詞:高性能薄層鋪裝技術;特種添加劑;抗車轍性能;預防性養(yǎng)護
中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A
0 引言
近年來,我國交通工程領域建設力度持續(xù)不減,截至2020年[1],我國公路里程數(shù)達519.81萬公里,累計養(yǎng)護里程514.40萬公里,占公路總里程99.0%。很多新建道路運營2~3年后便出現(xiàn)裂縫、集料剝落、抗滑不足、滲水等輕微病害,此類病害如不早期處置,隨著時間的推移,病害發(fā)展速度加快,最終對整個路面結構層造成破壞,嚴重增加后期養(yǎng)護成本[2]。瀝青路面預防性養(yǎng)護技術是針對路面早期病害進行處理,恢復路面功能,延長路面使用壽命,極大地節(jié)省了路面后期養(yǎng)護成本。
瀝青路面預防性養(yǎng)護技術主要有碎石封層、微表處、霧封層、精表處、薄層罩面等[3-4]。與其它幾種預防性養(yǎng)護技術相比,薄層鋪裝技術具有行車舒適性好、處理病害能力強、使用壽命長等優(yōu)點。為進一步提高薄層鋪裝技術,研發(fā)了高性能瀝青膠結料,配合特種粘層材料,實現(xiàn)薄層鋪裝技術的新突破。
本文通過室內(nèi)試驗,并結合工程應用實例,研究高性能薄層鋪裝技術在瀝青路面預養(yǎng)護中的應用效果。
1 原材料
1.1 特種添加劑
本技術所用特種添加劑是采用高分子復合樹脂、彈性體橡膠材料及相關添加劑制備而成,能夠大幅度提高瀝青混合料的抗車轍性能,同時能夠降低混合料拌和溫度,節(jié)能環(huán)保。添加劑采用干拌方式投入混合料中。添加劑具體技術指標見表1。
1.2 瀝青
本技術采用SBS改性瀝青作為瀝青膠結料,改性瀝青的相關指標見表2。
1.3 礦料
混合料粗集料采用玄武巖,細集料采用石灰?guī)r,填料為石灰?guī)r礦粉,所有礦料的各項技術指標均滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》的要求。具體性能指標見表3。
2 瀝青混合料試驗研究
在混合料中摻入高性能添加劑,進行瀝青混合料配合比設計并對其路用性能進行試驗研究。
2.1 混合料配合比設計
混合料級配選取規(guī)范推薦AC-10設計級配,采用馬歇爾配合比設計方法確定混合料最佳油石比?;旌狭霞壟湓O計結果見表4。
2.2 瀝青混合料性能試驗
對混合料性能進行室內(nèi)試驗,試驗結果見表5。
由表5可知,摻加0.6%的添加劑后,瀝青混合料的各項性能指標均符合技術要求?;旌狭蟿臃€(wěn)定度提升較大,添加劑對混合料的高溫穩(wěn)定性能有著明顯的改善效果,同時低溫抗裂性能依舊滿足要求。
3 高性能薄層鋪裝技術的工程應用
本技術在連云港市東??h236省道部分路段已成功應用。施工前對需處理路段進行前期檢測,當原瀝青路面的車轍深度小于15 mm時,可不進行車轍處理;若車轍深度大于15 mm時,必須進行車轍填充。采用常規(guī)施工方法,撒布的不粘輪特種粘層油灑布量為0.4 kg/m2~0.6 kg/m2?;旌狭习韬蜏囟燃艾F(xiàn)場攤鋪碾壓溫度要求見表6。
因混合料攤鋪厚度僅為2.5 cm,在攤鋪時,熱料溫度散失較快,導致碾壓時溫度不足,常規(guī)混合料難以壓實,本技術所用添加劑有著良好的溫拌效果,能夠保證在低于常規(guī)混合料碾壓溫度15℃~20℃時,碾壓效果不受影響。碾壓方案為初壓采用鋼輪壓路機(前靜后振)碾壓1遍,復壓采用膠輪壓路機碾壓2~4遍,終壓采用鋼輪壓路機靜壓2遍。施工完成后路面質(zhì)量檢測結果見表7。
由表7可知,混合料壓實效果良好,瀝青路面各項指標均良好,提高了路面抗滑性能,解決了路面滲水問題,且通車半年后,路面指標僅有輕微下降。因此,本技術對舊瀝青路面出現(xiàn)的輕微車轍、抗滑性能不足、表面開裂滲水等問題,有著良好的修復作用,且施工簡單快捷,耐久性好。
本技術只需在原瀝青路面上加鋪2.5 cm瀝青混合料,避免了傳統(tǒng)養(yǎng)護銑刨后重鋪的復雜工藝,節(jié)約成本,縮短養(yǎng)護工期,對交通影響較小,因此在瀝青路面預防性養(yǎng)護中有著廣闊應用前景。
4 結論
(1)摻入特種添加劑后,瀝青混合料的動穩(wěn)定度明顯提高,高溫抗車轍性能得到大幅提升。
(2)特種添加劑在改善混合料高溫性能的同時,混合料的水穩(wěn)定性良好,低溫抗裂性能依舊滿足要求。
(3)高性能薄層鋪裝技術能夠有效修復瀝青路面出現(xiàn)的輕微車轍、抗滑性能不足、表面開裂滲水等病害,施工簡單快捷,耐久性好。
參考文獻:
[1]交通運輸部.2020年交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報[N].中國交通報,2021-05-19(002).
[2]李智.瀝青路面預防性養(yǎng)護技術在公路養(yǎng)護中的應用[J].交通世界,2020(32):60-61.
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[4]胡鑫,吳祥燕,諶香玲,等.瀝青路面精表處預防性養(yǎng)護材料分析[J].低碳世界,2020(9):143-144.