摘 ?要:公路事業(yè)在社會進程中發(fā)揮著關鍵性的作用,在運行的過程中,會出現(xiàn)各種病害現(xiàn)象,需要結合實際情況進行養(yǎng)護。其中常溫拌瀝青混合料的應用,能夠在養(yǎng)護維修中發(fā)揮出理想的效果。本文結合實際工程案例,對常溫拌瀝青混合料在S207線養(yǎng)護維修工程中的應用進行了詳細分析。
關鍵詞:常溫拌瀝青;混合料;養(yǎng)護維修;公路工程
中圖分類號:U414????文獻標識碼:A?????文章編號:1671-2064(2019)17-0000-00
1 工程概況
本項目起點位于S207線秦安縣云山鎮(zhèn)吊灣村,路線起點樁號K314+700,終點樁號K324+700。公路等級為山嶺重丘區(qū)三級公路,設計車速為30km/h。全線路基寬度為7.5m,路面寬度為6.9m,路面結構采用5cm瀝青混凝土+20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+16cm水泥穩(wěn)定碎石底基層。其中K323+400-K324+200段瀝青面層采用常溫拌瀝青混合料鋪筑,其余采用熱拌瀝青混合料鋪筑。
2 常溫拌瀝青混合料配合比設計
2.1 粗集料
采用武山縣鴛鴦鎮(zhèn)玉石溝碎石廠加工的碎石,其巖質為蛇紋巖,碎石的各項技術指標滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004中其他等級公路的技術指標要求。如表1所示。
2.2 細集料
采用武山縣鴛鴦鎮(zhèn)玉石溝碎石廠經過除塵的機制砂,其巖質為蛇紋巖,碎石的各項技術指標滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004中其他等級公路的技術指標要求。如表2。
2.3 礦粉
采用天水市秦州區(qū)二十里鋪礦粉加工廠生產的石灰?guī)r礦粉,各項技術指標滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004中其他等級公路的技術指標要求。如表3所示。
2.4 瀝青
采用殼牌(西安)瀝青有限公司生產的90號A級重交瀝青,各項技術指標滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004中其他等級公路的技術指標要求。如表4所示。
2.5 溫拌劑
采用由四川國星高分子樹脂有限公司生產的SMC常溫瀝青改性劑,摻量為瀝青質量的8%。如表5所示。 配合比設計如表6、7所示。
按設計礦料比例配料,分別采用3.9、4.2、4.5、4.8、5.1五個油石比進行體積指標試驗,根據(jù)試驗結果分別繪制毛體積密度、空隙率、飽和度、穩(wěn)定度與油石比的關系曲線。從曲線上找出相應于最大密度、最大穩(wěn)定度、目標空隙率(或中值)及瀝青飽和度范圍中對應的四個油石比,求出四者的平均值作為最佳油石比初始值OAC1,但如果對選擇試驗的油石比范圍,密度或穩(wěn)定度沒有出現(xiàn)峰值,可直接以目標空隙率所對應的油石比作為OAC1;作圖求出滿足瀝青混凝土各項指標要求的油石比范圍,該范圍的中值為OAC2,取OAC1與OAC2的平均值作為目標配合比的最佳油石比OAC,并結合當?shù)貧夂蛱攸c和實際情況論證取用,確定最佳油石比為4.5%,馬歇爾毛體積相對密度2.366,理論最大相對密度2.505,孔隙率5.5%,穩(wěn)定度4.36KN。SMC常溫改性瀝青混合料技術指標如表8所示。
3 施工工藝
3.1 技術原理
常溫改性劑(以廢舊輪胎、塑料煉制的橡膠油為主要成分,約占改性劑量的80%,其他輔助化工原料占改性劑重量的20%)可熔融或分散在瀝青中以改變?yōu)r青結合料在常溫條件下的施工和易性,使瀝青及瀝青混合料在常溫及零下溫度條件下仍具有一定流動性。經過一定養(yǎng)生時間后,常溫改性劑在瀝青混合料中的可揮發(fā)性溶劑揮發(fā)完全,混合料逐漸固化形成強度,其力學強度及其他路用性能與聚合物改性瀝青相當。
3.2 常溫拌瀝青混合料的拌和
溫拌劑在施工的前一天按瀝青質量8%的比例加入瀝青罐中,開動瀝青罐攪拌設備,攪拌時間不小于2小時,使溫拌劑和瀝青均勻熔合。設定瀝青拌和樓操作系統(tǒng)中熱料倉的比例和油石比,設定礦粉加入的延時時間。溫度控制范圍如下表9所示。
在拌和過程中要注意以下幾點:
(1)常溫拌瀝青混合料相對熱拌瀝青混合料,攪拌時間要適當加長。
(2)目測檢查瀝青混合料攪拌的均勻性,及時分析異常現(xiàn)象產生的原因,如瀝青混合料有無花白料或離析現(xiàn)象。
(3)常溫拌瀝青試驗段當天在工地試驗室做馬歇爾試驗、最大理論密度試驗和抽提篩分試驗,檢測瀝青混合料的各項指標是否滿足要求。
(4)瀝青混合料的拌和過程中嚴格控制拌和溫度和出料溫度。
3.3 常溫拌瀝青混合料的運輸
(1)采用插入式溫度計檢測瀝青混合料的出場溫度和運輸?shù)浆F(xiàn)場的溫度,運輸車輛要有保溫和防雨設施。
(2)連續(xù)攤鋪過程中,運料車在攤鋪機前10-30cm停住,不得撞擊攤鋪機。卸料過程中運料車應掛空擋,靠攤鋪機推動前進。
(3)由于施工路段距拌和料場運輸距離較長,為了保證瀝青混合料的攤鋪溫度,一定要減少瀝青混合料運輸過程中的溫度損失。
3.4 常溫拌瀝青混合料的攤鋪
(1)攤鋪機開工前應提前預熱熨平板,溫度不低于100℃,應具有振搗壓實裝置。
(2)攤鋪機應勻速前進攤鋪,攤鋪速度宜控制在2-5m/min的范圍內,當混合料出現(xiàn)明顯離析、波浪、裂縫,應分析原因,予以消除。
(3)用機械攤鋪的溫拌瀝青混合料未壓實前施工人員不得進入踩踏。
(4)攤鋪機應調好螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配。
3.5 常溫拌瀝青混合料的碾壓成型
為保證壓實度,盡量減少施工中的溫度損失,要配備足夠數(shù)量的壓實設備,一臺英格索蘭DD-110雙鋼輪壓路機,一臺悍馬HD-130雙鋼輪壓路機,一臺徐工YP-303膠輪壓路機,一臺柳工630R膠輪壓路機。碾壓過程中應做到緊跟攤鋪機碾壓,盡量縮短碾壓路段。
4 試驗路檢測分析
4.1 混合料體積指標檢測
混合料體積指標檢測結果,如表10所示。
4.2 混合料使用性能指標檢測
混合料使用性能指標檢測結果如表11所示。
常溫拌瀝青混合料試驗段瀝青混合料檢驗指標和使用性能指標符合《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004的相關指標要求。
5 結語
通過試驗分析,在瀝青混合料中加入SMC常溫瀝青改性劑能顯著降低瀝青混合料拌和溫度和施工溫度,不但能夠減輕瀝青熱老化程度,而且能夠實現(xiàn)節(jié)能減排。一般情況下,出料溫度160℃,每生產1噸熱拌瀝青混合料需消耗7公斤燃料油,二氧化碳排放量約48公斤。如果瀝青混合料降50℃拌和與攤鋪,則每噸瀝青混合料可節(jié)省約1.8公斤燃油,以每噸燃油2700元計算,每噸瀝青混合料可節(jié)約燃油費4.9元,可減少二氧化碳排放量約10公斤,可使一氧化碳、二氧化硫、石油揮發(fā)分、及氮化物等有害氣體排放量分別降低30-80%??梢?,瀝青混合料的常溫拌技術可有效緩解公路建設的高能耗、高污染現(xiàn)狀。另外,常溫拌瀝青混合料對瀝青拌和樓沒有其他更高要求,只要控制好礦料加熱溫度和出料溫度就可以很好的實現(xiàn)溫拌混合料的生產,同一臺拌和設備既可以生產熱拌瀝青混合料,也可以生產常溫拌瀝青混合料,有效利用現(xiàn)有的設備和資源。
參考文獻[1]佟禹,郭朝陽,李振,王真,董雨明.一種常溫瀝青及瀝青混合料性能研究[J].中外公路. 2018(01):22-23.
[2]吳冬生,焦寶祥,蔣亞清,周啟兆,蔡海軍.常溫瀝青混合料的關鍵技術研究[J].公路. 2015(06):55-56.
[3]耿亞明.道路改性瀝青混合料在長大縱坡路段的應用[J].交通世界.2018(Z2):77-78.
[4]魏冕,孫繼展,任瑞波,耿立濤.穩(wěn)定型橡塑改性瀝青混合料設計參數(shù)研究[J].公路. 2017(01):123-124.
[5]劉瑩,王涵,郭娜,殷春照.干法工藝生產改性瀝青混合料的發(fā)展現(xiàn)狀[J].石油瀝青. 2017(02):333.
收稿日期:2019-07-24
作者簡介:王喜鵬(1968—),男,甘肅天水人,本科,工程師,研究方向:交通工程。