封雅宏 張澤 袁博 許斌
(1.石家莊市交建高速公路建設(shè)管理有限公司,河北 石家莊 050000;2.重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院,重慶 400074;3.中路高科(北京)公路技術(shù)有限公司,北京 100088)
因?yàn)橥杆詾r青混合料中粗細(xì)集料的占比相差較大,所以必須采用高黏改性瀝青黏結(jié)。而且透水性瀝青路面采用高黏改性瀝青,還能降低施工和易性。傳統(tǒng)熱拌瀝青技術(shù)的拌和溫度在180℃左右,在拌和、攤鋪并碾壓混合料的過程中,不僅會造成資源浪費(fèi),還會排出大量的廢氣和有毒氣體,對施工人員的身體健康及現(xiàn)場環(huán)境造成嚴(yán)重危害。
溫拌瀝青技術(shù)采用溫拌劑改性瀝青混合料,可以實(shí)現(xiàn)降低拌和溫度、保持施工和易性的效果。因此,筆者建議選擇溫拌瀝青技術(shù)加工生產(chǎn)瀝青混合料。
熱拌透水瀝青混合料和溫拌透水瀝青混合料采用的瀝青為高黏瀝青,試驗(yàn)采用成品SBS改性瀝青制備高黏瀝青和溫拌改性瀝青,相關(guān)技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果如表1所示。
表1 不同溫拌高黏瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果
表1 不同溫拌高黏瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果
粗集料采用玄武巖,細(xì)集料采用石灰?guī)r,技術(shù)指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。兩種溫拌劑分別為RH溫拌劑和JY-W1溫拌劑,摻量分別為4%和0.4%。RH物理指標(biāo)如表2所示,JY-W1溫拌劑物理指標(biāo)如表3所示。
表2 RH的物理性質(zhì)
表2 RH的物理性質(zhì)
表3 JY-W1的物理性質(zhì)
表3 JY-W1的物理性質(zhì)
選用開級配瀝青混凝土PAC-13為研究對象設(shè)計(jì)混合料級配。篩分集料后,按照合適的方法設(shè)計(jì)配合比,合成級配如表4所示。在混合料試驗(yàn)中,溫拌劑摻量相對較少,對油石比的影響可以忽略不計(jì),根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)確定的最佳油石比為4.8%。
表4 PAC-13合成級配
表4 PAC-13合成級配
通過車轍試驗(yàn)可以測試溫拌透水瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能。試驗(yàn)溫度為60℃,輪壓0.7MPa,結(jié)果如表5所示。
表5 溫拌透水瀝青混合料的動穩(wěn)定度
表5 溫拌透水瀝青混合料的動穩(wěn)定度
兩種溫拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度與熱拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度相比要更高一些,說明兩種溫拌劑都可以提高瀝青混合料的抗車轍能力。同時(shí),RH溫拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度比原瀝青混合料高兩倍以上。因此,RH溫拌劑具有顯著改善瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的作用,但是JY-W1溫拌劑對此作用不明顯。
利用車轍儀在相應(yīng)溫度下成型不同類型的車轍板試件,然后把成型好的車轍板切割成小梁,做低溫彎曲實(shí)驗(yàn),可以測試溫拌透水瀝青混合料的低溫抗裂性能,結(jié)果如表6所示。
表6 小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果
表6 小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果
兩種溫拌瀝青混合料的低溫性能與原瀝青混合料相比都有所降低,但都滿足技術(shù)要求。其中RH溫拌瀝青混合料的低溫性能下降幅度很小,反觀JY-W1溫拌瀝青混合料的低溫性能有很大程度的降低。
1.浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn)
利用浸水馬歇爾試驗(yàn)測試不同瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度,可以反映抗水損能力,試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。
表7 殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果
表7 殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果
2.凍融劈裂試驗(yàn)
凍融劈裂試驗(yàn)也是測試瀝青混合料水穩(wěn)定性的一種方法,通過試驗(yàn)分別得出凍融劈裂強(qiáng)度和未凍融劈裂強(qiáng)度,并且計(jì)算劈裂強(qiáng)度比,結(jié)果如表8所示。
表8 劈裂強(qiáng)度比試驗(yàn)結(jié)果
表8 劈裂強(qiáng)度比試驗(yàn)結(jié)果
如表7、表8所示,3種瀝青混合料的水穩(wěn)定性均能滿足要求。其中RH溫拌瀝青混合料的水穩(wěn)定性能與熱拌高黏瀝青混合料相比存在提高的幅度。但是JY-W1溫拌瀝青混合料的水穩(wěn)定性稍低于熱拌高黏瀝青混合料的水穩(wěn)定性。
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),國內(nèi)外很多工程的長期性能跟蹤檢測顯示,飛散是透水瀝青路面的最主要病害。因此,有必要測試溫拌透水瀝青混合料的抗飛散性能,結(jié)果如表9所示。
表9 不同透水瀝青混合料的抗飛散性
表9 不同透水瀝青混合料的抗飛散性
在拌和溫度為160℃時(shí),RH溫拌瀝青混合料與高黏瀝青混合料的飛散損失相差不大,而JY-W1溫拌瀝青混合料的抗飛散性相較于前兩者有較明顯的提升;拌和溫度為180℃時(shí),兩種溫拌瀝青混合料的抗飛散性能都有所提高,其中RH溫拌瀝青混合料提高的程度比較明顯。
選用兩種溫拌劑RH溫拌劑和JY-W1溫拌劑,分別制備成溫拌高黏改性瀝青,設(shè)計(jì)摻量RH為3%、4%和5%,JY-W1為0.3%、0.4%和0.5%,之后分別測其針入度(25℃)、軟化點(diǎn)、低溫延度及布氏黏度,經(jīng)過對比分析,推薦RH使用摻量為4%,JY-W1使用摻量為0.4%。
在最佳摻量和最佳拌和溫度下成型瀝青混合料,并測試不同類型瀝青混合料的路用性能,經(jīng)過對比分析,推薦使用RH溫拌技術(shù)設(shè)計(jì)透水瀝青路面。