FH—40型乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面

【摘 要】為了解決瀝青路面出現(xiàn)車轍的問(wèn)題，本文給出了一種新的路面結(jié)構(gòu)——FH-40型乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面，并闡述了它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、路用特性、施工方法、材料用量、有益效果以及用途。

【關(guān)鍵詞】乳化瀝青稀漿混合料；貫入式；瀝青路面

【Abstract】In order to solve the problem of asphalt pavement rutting occurs， the paper presents a new pavement structure ——FH-40 type emulsified asphalt slurry mixture penetration asphalt pavement， and described its structural features characteristic road construction methods， materials consumption， the beneficial effects and the uses.

【Key words】Emulsified asphalt slurry mixture；Penetration type；Asphalt pavement

1. 前言

（1）我國(guó)已建成的公路及城市道路絕大部分是瀝青路面。由于車輛嚴(yán)重超載超限、大交通量、渠化行車以及高溫天氣等因素的影響，導(dǎo)致車轍已成為瀝青路面早期最主要的病害，比如高速公路爬坡路段、BRT（公交快速運(yùn)輸）專用道和導(dǎo)向道等是車轍最易發(fā)生且最嚴(yán)重之處，資料顯示80%的瀝青路面出現(xiàn)不同程度的車轍，它是道路病害中的頑疾，一直得不到解決。

（2）目前，典型的瀝青路面結(jié)構(gòu)分為三種：懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)、骨架空隙型結(jié)構(gòu)和骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其中懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)抗車轍性能最差，骨架空隙型結(jié)構(gòu)耐久性較差，骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)抗車轍性能最強(qiáng)。為了提高瀝青路面的抗車轍性能，主要著力于兩個(gè)方面：一是保證粗集料形成骨架；二是通過(guò)改性瀝青采用軟化點(diǎn)較高的膠結(jié)料。SMA（瀝青瑪蹄脂碎石）瀝青路面就是這樣的路面，理論上講，它的抗車轍性能很強(qiáng)，但由于理論和室內(nèi)試驗(yàn)與工程實(shí)踐存在差異、不同批次材料存在差異、施工控制精度相對(duì)較低、機(jī)械設(shè)備性能不穩(wěn)定、膠結(jié)料軟化點(diǎn)相對(duì)較低以及材料離析等等因素的影響，導(dǎo)致SMA瀝青路面的抗車轍性能相對(duì)不足，事實(shí)是SMA瀝青路面也時(shí)常會(huì)出現(xiàn)車轍。

2. FH-40型乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面結(jié)構(gòu)

（1）為了克服現(xiàn)有瀝青路面技術(shù)問(wèn)題的不足，提出一種乳化瀝青（包括改性乳化瀝青）稀漿混合料貫入式瀝青路面結(jié)構(gòu)，達(dá)到瀝青路面不產(chǎn)生車轍的效果，如圖2所示。

（2）在乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，集料最大粒徑與路面厚度一致，自然形成骨架，最大粒徑碎石起主支撐作用，是荷載的主要承擔(dān)者和傳遞者，其骨架效應(yīng)比SMA瀝青路面中粗集料形成的骨架效應(yīng)強(qiáng)大得多，它不會(huì)出現(xiàn)車轍，而SMA瀝青路面需要精確控制各種材料用量粗集料才能形成骨架，并且這種骨架需要瀝青粘結(jié)，粗集料和瀝青共同承擔(dān)和傳遞荷載。因此，它不需要象SMA瀝青路面那樣通過(guò)提高瀝青的軟化點(diǎn)來(lái)增強(qiáng)瀝青路面的抗車轍性能。

（3）在乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，除最大粒徑碎石以外的其它材料主要起連粘結(jié)、填充和密封的作用，它要求膠結(jié)料具有良好的低溫穩(wěn)定性和耐久性就可以了，不必象SMA瀝青路面中那樣，不但要求改性瀝青軟化點(diǎn)很高，而且也要求改性瀝青的延展度很好，同時(shí)又要求耐久性很好。

（4）在乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，集料最大碎石粒徑與路面厚度一致，形成骨架，同時(shí)在骨架之間填充的是由其它粒徑的碎石和瀝青膠泥（瀝青和礦粉形成的膠結(jié)材料稱為細(xì)膠泥；細(xì)膠泥和細(xì)集料形成的膠結(jié)材料稱為粗膠泥。它們統(tǒng)稱為膠泥。）形成的懸浮密實(shí)型瀝青混合料，它是骨架型結(jié)構(gòu)和懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，稱為骨架-懸浮密實(shí)復(fù)合型結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱復(fù)合型結(jié)構(gòu)，用“FH”表示。

（5）綜上所述，乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面結(jié)構(gòu)明顯區(qū)別于典型的三種瀝青路面結(jié)構(gòu)。

3. 乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面的特點(diǎn)

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面的特點(diǎn)是：

（1）撒布碎石的最大粒徑與路面厚度一致，其在路面結(jié)構(gòu)中起主支撐作用；

（2）把撒布碎石粘結(jié)在下承層上，碎石之間留有一定的距離；

（3）撒布碎石的間隙用乳化瀝青稀漿混合料貫入；

（4）乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面不會(huì)產(chǎn)生車轍。

4. 乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面的修筑方法

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面的修筑方法主要有以下步驟：

（1）在下承層上灑布一層瀝青（可以是乳化瀝青或改性乳化瀝青，也可以是熱瀝青包括改性瀝青）。

（2）在瀝青上撒布一層碎石（要求最大碎石粒徑與路面厚度一致，碎石之間留有一定距離）。

（3）在碎石上再灑布一層瀝青（可以是乳化瀝青或改性乳化瀝青，也可以是熱瀝青包括改性瀝青）。

（4）用乳化瀝青稀漿混合料貫入碎石間隙。

（5）通過(guò)養(yǎng)生、碾壓等成型即為乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面。

5. 乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面材料用量

（1）據(jù)研究，F(xiàn)H-40（40：撒布碎石最大粒徑為40mm，也是路面厚度）型乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面材料用量為：

（2）第一層灑布瀝青用量為：0.3Kg/m2～0.6Kg/m2，采用乳化瀝青包括改性乳化瀝青時(shí)根據(jù)含油量（蒸發(fā)殘留物成分含量，主要是指瀝青包括改性劑成分含量）換算成乳化瀝青用量；

（3）20mm～40mm撒布碎石用量為：20m3/1000m2～33m3/1000m2；

（4）第二層灑布瀝青用量為：0.3Kg/m2～0.6Kg/m2，采用乳化瀝青包括改性乳化瀝青時(shí)根據(jù)含油量換算成乳化瀝青用量；

（5）乳化瀝青稀漿混合料用量為：14 m3/1000m2～30 m3/1000m2。

當(dāng)用于填補(bǔ)車轍時(shí)，材料用量將酌情減少。

6. 乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面的有益效果

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面的有益效果為：

（1）抗車轍性能強(qiáng)。

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，集料最大粒徑與路面厚度一致，最大粒徑碎石起主支撐作用，是荷載的主要承擔(dān)者和傳遞者，其骨架效應(yīng)比SMA瀝青路面中粗集料之間形成的骨架效應(yīng)強(qiáng)大得多，它不會(huì)出現(xiàn)車轍。

（2）技術(shù)難度低。

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面不要求膠結(jié)料有很高的軟化點(diǎn)，也不要求精細(xì)的控制就能形成強(qiáng)大的骨架。因此，技術(shù)難度相比SMA瀝青路面降低很多。

（3）施工簡(jiǎn)便，機(jī)械設(shè)備、材料常見(jiàn)。

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面所用主要施工機(jī)械設(shè)備有瀝青碎石灑布車、稀漿混合料拌和攤鋪機(jī)、輕型壓路機(jī)。這些機(jī)械設(shè)備常見(jiàn)、易操作，施工工藝簡(jiǎn)單易掌握。

所用材料均為常用筑路材料。

（4）施工安全、健康。

如果膠結(jié)料都使用乳化瀝青（包括改性乳化瀝青），施工則完全在常溫下進(jìn)行；如果使用熱瀝青灑布，溫度也較低，且用量很小。

施工人員基本不接觸高溫瀝青，避免吸入有害的高溫瀝青蒸發(fā)氣體。

（5）造價(jià)低。

膠結(jié)料不必使用SBS改性劑改性，可以降低材料造價(jià)；施工機(jī)械設(shè)備小型化、簡(jiǎn)單化、少量化可以降低機(jī)械設(shè)備使用費(fèi)等。

（6）低耗環(huán)保。

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面避免了大量材料在高溫狀態(tài)下施工，達(dá)到低耗能，少污染。

（7）簡(jiǎn)化路面結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在的路面結(jié)構(gòu)中絕大多數(shù)設(shè)計(jì)有聯(lián)結(jié)層或應(yīng)力吸收層或下封層，乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中灑布的瀝青可以起到聯(lián)結(jié)層、應(yīng)力吸收層和下封層的作用。因此，如果采用乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面，就不必再設(shè)置聯(lián)結(jié)層、應(yīng)力吸收層或下封層。

（8）用途廣。

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面用途廣泛，可用于新建路面、已建路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，還可作為保護(hù)層、磨耗層、抗滑層、橋面鋪裝、美化或防噪等路面使用，也可用于填補(bǔ)車轍等，特別適用于高速公路爬坡路段、BRT專用道和導(dǎo)向道等最易發(fā)生較深車轍之處。

7. 結(jié)束語(yǔ)

鑒于乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面具有優(yōu)良的路用性能和簡(jiǎn)易的施工性能以及廣泛的用途，必將會(huì)得到大量的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 交通部公路科學(xué)研究院.微表處和稀漿封層技術(shù)指南.北京：人民交通出版社，2006.

[2] 黃曉明，等.瀝青路面設(shè)計(jì).北京：人民交通出版社，2002.

[3] 虎增富，等.乳化瀝青及稀漿封層技術(shù).北京：人民交通出版社，2001.

[4] 姜云煥，等.改性稀漿封層施工技術(shù).河北：石油工業(yè)出版社，2001.

[5] 陳拴發(fā)，等.瀝青混合料設(shè)計(jì)與施工.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[6] 彭波，等.瀝青混合料材料組成與特性.北京：人民交通出版社，2007.

[7] 張肖寧.瀝青與瀝青混合料的粘彈力學(xué)原理及應(yīng)用.北京：人民交通出版社，2006.

[8] 中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京：人民交通出版社，2007.

[9] JTG F40-2004.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[10] JTG H10-2009.公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[11] ISSA Technical Bulletin No.100-147.

[12] ISSA Design Technical Bulletins A105，A143.

[文章編號(hào)]1619-2737（2015）07-29-016

[作者簡(jiǎn)介] 趙峰（1969-），男，籍貫：河南上蔡人，學(xué)歷：本科，職稱：高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事公路工程技術(shù)與管理工作。