温拌-抗车辙技术在高原地区的应用浅析

董述芝，孙修雷，徐全威，安丰伟

(江苏省交通科学研究院股份有限公司)



温拌-抗车辙技术在高原地区的应用浅析

董述芝，孙修雷，徐全威，安丰伟

(江苏省交通科学研究院股份有限公司)

摘要：为了解决高原地区可施工时间短，常规沥青混合料压实困难，沥青路面施工均匀性、水稳定性、高温稳定性等难以保证的问题，在沥青混合料中添加温拌-抗车辙复合增效剂，混合料车辙试验表明其高温性能较好，动稳定度达到了普通沥青混合料的四倍。并在青海省某高速公路铺筑了试验路，现场施工结果表明，复合增效剂效果明显，初压温度降到115 ℃。

关键词：温拌；抗车辙；推移；高原地区

1概述

我国西北地区幅员辽阔，海拔高，气候干旱少雨，相对湿度低，冬季长而春秋短，日照充足辐射强，昼夜温差大。高海拔地区施工条件恶劣，标段长，运距远，可施工时间短，常规沥青混合料压实困难，进而影响沥青路面施工均匀性、水稳定性、高温稳定性等综合使用性能，导致沥青路面在通车短期时间内就出现车辙、推移等高温稳定类病害。为提高沥青混合料的综合路用性能，青海以往工程曾使用过SBS现场湿法改性沥青，但由于施工温度很难满足SBS改性沥青的要求而应用效果不佳。

在充分分析高海拔高寒地区沥青路面施工不利影响因素的基础上，结合温拌剂和抗车辙剂的特点以及青海省沥青路面的性能需求，对温拌沥青混合料进行优化设计，通过现场试验路的铺筑，对该混合料的温拌特性进行工程验证。

2温拌-抗车辙复合增效剂的选择

为比选出适合高海拔高寒地区的复合增效剂，挑选了一种液体添加剂和一种固体添加剂进行了马歇尔试验和车辙试验的比对，试验结果如表1、表2所示。

表1　两种温拌混合料在不同成型温度

从表1可以看出，成型温度越低，混合料压实越困难，而掺加固体添加剂剂的混合料更易压实。但即使添加了复合增效剂，成型温度也不宜过低。

表2　两种温拌混合料车辙试验对比

从表2可以看出，虽然两种温拌混合料的抗车辙试验都满足规范的技术要求，但是掺加固体添加剂的混合料在抗车辙方面具有明显的优势。

综合表1、表2的试验结果，选择固体添加剂为最终温拌-抗车辙复合增效剂。

温拌-抗车辙复合增效剂添加前后的路用性能对比温拌-抗车辙复合增效剂添加前后的路用性能对比如表3所示。

表3　温拌剂添加前后的路用性能对比

从表3可以看出，添加了复合增效剂之后，各项路用性能指标均有大幅提升。尤其是动稳定度，达到了添加之前的近四倍。

4试验段铺筑

2013年9月初，在青海省某公路完成了上面层AC-13的试验段铺筑工作。试验段于下午3时开始铺筑，下午7时结束，至摊铺结束时共铺筑10车混合料。试验段铺筑实测现场空气温度在8~12 ℃，地表温度在5~12 ℃，风速在2~4级左右，施工期间有间歇性小雨，加速降温，给施工带来了更为不利影响。

4.1　拌和楼控制

试验段铺筑当天采用江苏华通动力重工ABH-4000型间歇式拌和楼，生产过程由计算机自动控制。拌和楼基本能连续稳定出料，各冷料仓运输皮带转速均匀。从沥青混合料外观来看，沥青裹覆均匀、无花白料、无结块等现象。混合料出料温度如表4所示。

表4　温拌沥青混合料出料温度

4.2　混合料的摊铺及碾压

从摊铺现场看，铺面较好，在施工前半段采集了摊铺温度﹑初压温度﹑复压温度，初压控制在120~130 ℃，基本满足碾压温度的要求，温度数据如表5所示。在半幅摊铺两车混合料后遭遇下雨天气，初压温度下降到90~100 ℃，难以满足碾压温度要求。

表5　沥青混合料摊铺前半段温度、初压

现场除降低混合料碾压温度外，为便于现场施工组织，额外减少胶轮碾压遍数，采用两台双钢轮振动压路机和两台胶轮压路机进行碾压。

表6　试验段碾压方案

4.3　试验段相关试验检测

(1)混合料试验结果

从摊铺现场取回混合料进行马歇尔试验和抽提试验，试验结果如表7、表8和图1所示。

表7　沥青混合料马歇尔试验结果

表8　抽提试验结果

图1　试验段混合料抽提后矿料级配与生产配合比级配对照图

根据抽提筛分结果可知，油石比满足指导意见控制要求，但级配偏粗，抽提后矿料合成级配2.36mm筛孔通过率超出控制范围。

(2)现场试验检测结果

现场试验检测的内容包括芯样厚度和压实度两方面。检测结果如表9和图2所示。

表9　路面芯样厚度及压实度

图2　试验段混合料碾压温度与压实度关系图

试验路整体铺筑情况来看，由于施工期间现场温度较低，另有间歇性小雨影响，加快了混合料降温速率，在碾压遍数的减少情况下，芯样理论压实度有5/12不满足《公路工程质量检测评定标准》(JTGF80/1-2004)的要求。

5结语

通过室内试验可以看出，添加了复合增效剂之后，混合料路用性能的各项指标尤其是动稳定度指标有大幅提升。压实度与初压温度的对比，显示出初压温度是保证压实度的基础。在低温施工环境条件下，即使掺加了温拌剂，也应该保持一定的初压温度。建议初压温度不低于115 ℃(宜控制在120 ℃以上)，压实度才能满足《公路工程质量评定标准》的要求。

参考文献：

[1]杨立峰. 青海高寒地区沥青路面混合料配合比设计[J]. 青海大学学报,2013，(2).

[2]姚记所. 西北地区高速公路沥青混凝土路面车辙起因分析和预防建议[J]. 交通世界(建养.机械),2013，(4).

[3]李海峰. 沥青混凝土抗车辙技术研究[J]. 黑龙江交通科技,2013,(5).

[4]公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTGE20-2011)[S].

[5]公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)[S].

[6]公路工程质量检测评定标准(JTGF80/1-2004)[S].

作者简介：董述芝(1986-)，女，技术员，主要沥青路面材料及施工方面的研究。

收稿日期：2014-10-12

中图分类号：U416.214

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2015)08-0010-02