Sasobit改性劑在豫西北干線公路重載交通條件下的應(yīng)用實踐

呂小永 任波 袁楊一

摘要：隨著近幾年公路建設(shè)的發(fā)展，在交通量大、渠化交通明顯、重載超載現(xiàn)象嚴(yán)重等問題下，造成瀝青路面出現(xiàn)早期病害，如車轍、擁包等質(zhì)量通病。如何提高瀝青路面的使用性能、延長瀝青路面的使用壽命，已經(jīng)成為廣大公路工作者的重要研究課題。本文首先對Sasobit改性劑加入瀝青混合料后的配合比進(jìn)行設(shè)計，確定最佳油石比等指標(biāo);然后對Sasobit改性瀝青混合料進(jìn)行車轍試驗等性能試驗，驗證Sasobit改性混合料的路用性能;最后對Sasobit改性劑進(jìn)行了路面施工實踐運用。結(jié)果表明，Sasobit瀝青改性劑對瀝青混合料的高溫抗車轍性能提高比較顯著，對提高路面施工質(zhì)量、延長道路使用壽命具有很強的參考借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】Sasobit改性劑、試驗、高溫穩(wěn)定性

某市位豫西北部太行山南麓，屬暖熱帶亞濕潤季風(fēng)氣候，常年的年平均氣溫為14.3℃，最冷月平均氣溫有-0.1℃，最熱月平均氣溫為27℃，極端最高氣溫為43.4℃，極端最低氣溫-20℃。主要產(chǎn)出煤、鐵、鋁釩土等，同時該地區(qū)重型工業(yè)為主導(dǎo)，干線公路交通多為重型交通，日交通量均在6000次以上，道路早期病害主要為瀝青路面擁包、車轍、龜裂、網(wǎng)裂等，后期發(fā)展成為沉陷、坑槽。近年來三條改擴建公路項目，對瀝青路面設(shè)計指標(biāo)大幅提高，如表1，對瀝青混合料也提出了更高要求。

1.Sasobit瀝青改性劑

Sasobit瀝青改性劑是德國沙索公司的產(chǎn)品，是一種既能改性又能溫拌的材料，化學(xué)成分為長鏈脂肪族烷烴，其外觀為白色固體顆粒，常溫下為固態(tài)，對人體無危害。改性為目的使用時，摻量為瀝青質(zhì)量的3%-4%。其技術(shù)指標(biāo)如表2所示。

2.配合比試驗

2.1原材料

本次Sasobit改性AC-20目標(biāo)配合比設(shè)計所用原材料為：瀝青采用南京70號道路石油瀝青;粗集料為5-10mm、10-20mm石灰?guī)r;細(xì)集料為0-5mm機制砂，礦粉采用石灰石礦粉。

2.1.1瀝青

對瀝青按現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行了規(guī)定項目的試驗檢測，試驗檢測結(jié)果見表3。

2.1.2粗集料

粗集料試驗項目及試驗結(jié)果見表4。

2.1.3細(xì)集料

細(xì)集料機制砂試驗項目及試驗結(jié)果見表5。

2.1.4礦粉

礦粉試驗項目及試驗結(jié)果見表6。

2.2 Sasobit改性AC-20型瀝青混合料礦料級配的確定

依據(jù)現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》關(guān)于AC-20瀝青混合料的礦料級配范圍要求，通過試算確定礦料配合比，礦料篩分結(jié)果及配合比計算結(jié)果見表7。

2.3最佳油石比的確定

按照現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，確定最佳油石比采用馬歇爾試驗方法，試驗控制溫度：1）瀝青加熱溫度140±5℃;2）集料加熱溫度160±5℃;3）試件成型溫度140±5℃。

Sasobit摻量為瀝青質(zhì)量的3.0%，選擇3.6%-4.8%五個油石比分別進(jìn)行拌和，雙面擊實75次。試驗結(jié)果見表8。

從上表中空隙率VV、礦料間隙率VMA、瀝青飽和度VFA、穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)與油石比的關(guān)系可以確定出最佳油石比，其結(jié)果見表9。

2.4Sasobit改性AC-20高溫穩(wěn)定性試驗檢測

在4.3%的油石比下制備車轍試件，并進(jìn)行車轍試驗，其試驗結(jié)果見表10。

檢驗結(jié)果表明，瀝青混合料動穩(wěn)定度滿足現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》和設(shè)計中規(guī)定的要求。

2.5Sasobit改性AC-20目標(biāo)配合比結(jié)論

通過級配調(diào)試及其相關(guān)試驗驗證，表明本次配合比設(shè)計的瀝青混合料具有較好高溫穩(wěn)定性能。其目標(biāo)配合比設(shè)計結(jié)果見表11。

3.Sasobit的工程應(yīng)用實例

自2014年以來，該區(qū)域有3條一級公路在施工中應(yīng)用了Sasobit改性劑，具體應(yīng)用情況如下：

1.S245省道改建工程，長17公里，一級公路，重載交通，施工時間為2014-2015年。自該道路通車運營以來，僅有一處橋面出現(xiàn)輕微搓板，無其它路面病害。

2.S312省道改建工程，長29公里，一級公路，重載交通，施工時間為2015-2017年。自該道路通車運營以來，僅有一紅綠燈處出現(xiàn)輕微車轍，無其它路面病害。

3.S306省道改建工程，長26公里，一級公路，位于礦料主產(chǎn)區(qū)，特重載交通，施工時間為2017-2018年，超載車輛較多。自該道路施工期間，為了“保通”，施工半幅后開放交通，實際半幅交通量遠(yuǎn)大于設(shè)計雙幅的交通量，至今路面尚未出現(xiàn)病害。

4.施工注意事項

4.1 施工溫度應(yīng)根據(jù)瀝青標(biāo)號、氣候條件等綜合確定。對于常用的70號道路瀝青混合料的施工溫度見表12。

4.2 拌制改性瀝青混合料時，應(yīng)根據(jù)需要在普通瀝青混合料拌和設(shè)備上安裝全自動瀝青添加劑的添加裝置。

5.結(jié)束語

通過以上工程項目的實際應(yīng)用，可以判定Sasobit具有以下效果：

（1）能有效提高瀝青路面的高溫性能，重載交通條件下可有效預(yù)防車轍、擁包等早期病害的發(fā)生;

（2）可以降低瀝青的施工溫度，拌和溫度與SBS改性瀝青混合料對比均下降30℃，解決瀝青和混合料在加熱過程中由于溫度過高導(dǎo)致瀝青出現(xiàn)老化問題;

（3）可在比較低環(huán)境溫度進(jìn)行拌和、攤鋪和碾壓，降低青混合料加熱過程中的能源耗費，減少對環(huán)境的影響;

（4）由于作業(yè)溫度降低，延長了施工時間，當(dāng)遠(yuǎn)距離運輸、氣溫較低時，保溫措施得當(dāng)，同樣可以保證施工質(zhì)量;

【參考文獻(xiàn)】

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