抗车辙剂在沥青路面施工中的应用

2014-03-20 07:21潘学峰
交通运输研究 2014年10期
关键词:矿粉车辙集料

潘学峰

(新疆疆南路桥工程有限责任公司,新疆 阿克苏 843000)

0 引言

随着我国公路建设规模的不断扩大,公路交通量以及交通荷载激增,导致沥青路面出现了各种早期损坏,其中最为严重的沥青路面早期病害就是沥青路面的车辙问题。沥青路面车辙不仅严重影响车辆在沥青路面的行车安全,同时也降低了沥青路面的使用寿命。为了避免车辙问题的发生,通过使用抗车辙剂提高沥青路面的高温稳定性,已经成为解决车辙问题的一种重要手段。本文将以在沥青路面工程中使用较为广泛的RA抗车辙剂为例,详细介绍抗车辙剂在公路工程施工中的应用。

1 抗车辙剂的作用机理分析

1.1 提高沥青混合料的骨架作用

抗车辙剂在使用过程中,由于高温拌和条件的作用促使抗车辙剂颗粒软化,并在施工后期的碾压阶段热成型,这就相当于向沥青混合料中添加了单一粒径的细集料,对集料的整体骨架结构进行了补充,因而有利于提高沥青混合料的骨架作用,这对于改善沥青混合料的结构承载能力具有重要的作用。

1.2 加筋作用

抗车辙剂颗粒在投入到沥青混合料中后,由于抗车辙剂中的聚合物在拌和过程中能够形成塑料纤维,因而这有助于在沥青胶结料内部形成网状结构,能够对沥青与集料起到纤维加筋的作用,改善了沥青与集料之间的黏附性以及沥青混合料的整体性。

1.3 对沥青的改性作用

抗车辙剂在高温条件下能够融化,与沥青胶结,因而能够起到改善沥青性能的作用,特别是降低沥青的软化点以及温度敏感性,同时起到增加沥青与集料黏附性的作用。

1.4 变形恢复作用

抗车辙剂中的弹性成分在一定温度条件下能够起到弹性恢复的功能,因而有助于减缓沥青路面的永久变形。

2 原材料及配比设计要求

2.1 沥青

采用抗车辙剂进行沥青路面施工,在沥青的选择上可以使用普通的基质沥青或者是改性沥青,不宜选择使用橡胶粉改性沥青。对于沥青的质量,除了满足针入度、软化点、延度等三大指标要求外,对于黏度、黏附性能以及老化性能也应按照技术规程进行试验检测,确保沥青质量满足施工技术规范要求。

2.2 集料以及矿粉

使用抗车辙剂的沥青混合料在集料以及矿粉的选择上,与常规沥青混合料并没有太大的区别。对于粗集料的选择,重点是对集料的压碎值、磨耗值、吸水率、坚固性、针片状含量、以及软石含量等指标进行控制,同时应该确保集料的洁净、干燥。对于细集料的选择,则主要是确保细集料的表观密度、坚固性、砂当量、亚甲蓝值、塑性指数以及棱角性等指标满足技术规范要求。对于矿粉,则应该确保矿粉干燥、没有结团,为了提高沥青与集料的黏附性,可以在矿粉中加入适量的生石灰粉或者消石灰。

2.3 配合比设计

现阶段在我国沥青路面面层中大多采用密级配沥青混合料,对于沥青混合料的配比设计,应该重点对沥青混合料的体积指标进行试验检测控制,一般密级配沥青混合料的级配范围按照表1所示控制。

表1 密级配沥青混合料级配范围

2.4 RA抗车辙剂

RA抗车辙剂的使用一般采取“干法”的施工工艺,即在普通沥青混合料拌和过程中直接添加。

抗车辙剂可用于沥青混合料的生产。干法具有施工工艺技术成熟以及使用方便、易于进行质量控制的优点,RA抗车辙剂的用量一般按照混合料质量的0.2%~0.4%使用。

3 抗车辙剂在沥青路面施工中的控制要点

3.1 混合料生产阶段的质量控制

对于RA抗车辙剂施工而言,对工程施工质量影响最为严重的便是混合料拌和阶段,而拌和阶段的质量控制关键就在于生产温度的控制,由于抗车辙剂属于颗粒状的聚合物,必须具有一定的温度条件才能够充分的融化。因此,在混合料拌和阶段的温度必须符合技术要求,温度控制参数如表2所示。

表2 RA抗车辙剂沥青混合料施工各工序温度控制参数

3.2 混合料的生产拌和

在混合料拌和阶段,应该严格控制掺加抗车辙剂沥青混合料的拌和时间,通常是将抗车辙剂与热的集料同时置于拌锅之中,干拌8s之后,再加入沥青以及矿粉进行充分的拌和。对于沥青混合料的拌和,应该确保混合料拌和均匀,沥青能够充分地裹覆集料,而且混合料中没有花白料或者是结团、结块以及离析等质量问题。此外,对于抗车辙剂的添加方式,为了确保抗车辙剂掺量的准确,应该通过自动投料机进行加料,投放流程设置为:当拌和楼内热料仓仓门打开、热的集料开始进入拌锅时,拌和楼向自动投料机发出信号,投料机接收到信号脉冲后,自动感应开始向拌锅内添加抗车辙剂,通过投料时间以及投料流量控制抗车辙剂投入量,一般按照混合料重量的0.4%进行控制。

3.3 沥青混合料的摊铺及碾压

对于添加抗车辙剂沥青混合料而言,为了确保工程施工质量,必须确保温度满足施工技术要求,在混合料运抵施工现场之后,应该及时进行测温,只有确保温度满足施工要求后方可进行摊铺施工作业。对于添加抗车辙剂沥青路面的摊铺施工作业,应严格按照施工作业技术规范的要求,控制摊铺机的行走速度、摊铺温度,摊铺机的行走速度一般控制在1.5m/min,同时调整熨平板的夯锤频率以及振动频率来提高沥青混合料的初始压实度,对于摊铺过程中边缘部位或者缺料部位,应该及时进行人工修补,当出现降雨或者是气温低于10℃时,应该立即停止摊铺施工作业。

应该对沥青混合料压实成型经历的初压、复压以及终压三个阶段进行控制,为了确保添加抗车辙剂沥青路面的施工质量,应该按照表3进行碾压阶段的压实度以及温度要求控制。

表3 沥青混合料的碾压管理方案

为了确保路面的施工质量,在施工过程中以及施工结束后,应该及时的对各项施工内容进行质量检测,以确保工程施工质量满足技术规范要求,具体检测指标如表4所示。

表4 施工阶段的质量检查标准

4 结语

RA抗车辙剂作为公路工程施工中应用较多的一种车辙剂,可以有效提高沥青混合料的高温性能,对于降低车辙病害的发生也具有非常重要的作用。因此,工程施工管理部门应该严格按照相关技术规程要求,对掺加抗车辙剂的沥青路面施工进行质量控制,以充分发挥抗车辙剂应有的效能,提高公路工程的整体建设水平。

[1] 谈俊卿.抗车辙剂沥青混合料在养护工程中的应用与评价[J].工程建设与设计,2011(11):112-114.

[2] 李萍,吴会荣,路明周.沥青混合料车辙试验前后其体积参数变化规律分析[J].四川建筑科学研究,2010(1):169-171.

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