農卓松,黎 剛,黃 爍,馬志君
(1.廣西壯族自治區貴港公路管理局,廣西貴港537100;2.重慶鵬方路面工程技術研究院有限公司,重慶市400054)
瀝青道路在通車開放交通后,道路表面一部分瀝青膠結料在車輪的作用下會逐漸被車輛帶走,產生磨耗損失。同時瀝青膠結料在環境作用下會逐漸老化,瀝青中的飽和分、芳香芬等輕質油分會產生氧化而逐漸向更高分子量的膠質和瀝青質轉化,使得瀝青變硬變脆,表現為瀝青膠結料的針入度降低,軟化點升高。在這種情況下路面極易出現松散掉粒等病害。
Sasojuve 是一種由石油蒸餾液、改性瀝青、再生劑、阻燃劑等合成的瀝青路面再生養護劑,適用于未產生結構性破壞的各種瀝青路面預養護。作為一種瀝青基材料,Sasojuve 不僅能使瀝青中的輕質油分、膠質等部分再生,恢復瀝青的性能,同時在施工過程中和使用期的自然環境下穩定地存在于瀝青中而不發生揮發和老化,恢復了路面的彈塑性和柔性。良好的滲透性能也使得在Sasojuve施工后路面孔隙和微裂縫得到封閉和補強,有效防止水分對瀝青結構層的滲透,延長道路的使用壽命與養護周期。
為驗證Sasojuve 對瀝青的再生功效,模擬現場條件對基質瀝青進行老化和再生試驗,進行老化與再生前后瀝青性能檢測對比。
Sasojuve 路面瀝青再生劑的理化性能與技術指標見表1、表2。
薄膜加熱烘箱、瀝青針入度儀、瀝青延度儀、瀝青軟化點試驗儀等。

表1 Sasojuve 的理化性能

表2 Sasojuve 的技術指標
為研究Sasojuve 對老化瀝青的再生效果,進行瀝青老化及再生試驗,老化瀝青通過旋轉薄膜烘箱制取。《公路工程瀝青及混合料試驗規程》中的“瀝青薄膜加熱試驗”(T0609-1993)規定,要求在163℃時對試驗旋轉加熱5 h。有資料表明,對原樣瀝青163 ℃進行5 h 加速老化得到的試樣,相當于路面上3~5 a 的舊瀝青混凝土中的瀝青。瀝青選用廣東高富90#,老化前后瀝青性能檢測結果見表3、表4。

表3 原樣高富瀝青性能試驗檢測結果

表4 老化后瀝青性能試驗檢測結果
比較加入Sasojuve 前后老化瀝青性能的變化。在老化瀝青中摻加4%的Sasojuve,常溫下存放24 h 后測定瀝青性能指標,試驗結果見表5。

表5 Sasojuve 再生后瀝青性能試驗檢測結果
再生試驗結果表明,老化瀝青經過Sasojuve處理后針入度有了較大提高,軟化點有一定的降低,尤其延度性能有明顯改善。試驗表明Sasojuve對瀝青的老化程度有一定的緩解,Sasojuve 對路面老化瀝青的再生、恢復膠結功能具有明顯效果。
貴港市桂迥公路位于平南縣境內,主要服務對象為農用車及公交車。由于交通量較小,經過近三年的運營路面結構完整,僅出現磨光、掉粒等輕微病害,非常適合采用Sasojuve 瀝青再生霧封層進行預防性養護處理,延長路面的使用壽命。
3.1.1 施工前準備
進行Sasojuve 瀝青再生封層施工前,按養護施工技術規范的要求封閉行車道,擺放安全作業標志,施工機械設備、車輛、人員入場。然后對原路面進行徹底清掃,清除灰塵、泥垢、殘留物等雜質,否則Sasojuve 將不能有效滲透到老化的瀝青混凝土中,影響使用效果。可采用道路清掃機、電動掃帚配合吹風機進行清掃,必要時也可用水沖洗。注意用水沖洗時,必須在施工前24 h 內完成,給路面有足夠的時間達到干燥狀態。
材料存放時間較長后會出現部分沉淀,使用前需徹底攪拌均勻。
3.1.2 施工過程
原路面清掃完成后,用小毛刷在選定位置將Sasojuve 均勻涂刷一層,測得每平方米的實際用量作為最佳用量指導施工。經現場測試,本次試驗路施用量控制在0.15~0.20 kg/m2為宜。
Sasojuve 瀝青再生劑可采用人工滾涂或噴霧的方法進行施工,以滾筒涂刷或一般簡易噴霧設備噴灑施工時,需嚴格控制灑布量,灑布量過少則會減弱瀝青再生效果;灑布量過多將造成路表面油量過多,路表滑溜產生隱患。對局部灑布量過多的部位,可采取撒布約1 kg/m2的0.3~0.6 mm 的砂進行處理。
施工后,一般需2~4 h 左右才能開放交通。故為保證瀝青路面再生養護劑施工質量,仍需對交通進行封閉。此時需嚴禁任何車輛和行人進入,否則不但影響路面外觀,更會降低使用效果。
現場施工時宜配戴保護眼罩及口罩避免接觸到皮膚,若接觸皮膚應立即用柴油或汽油清洗,再用水沖洗干凈;控制吸煙、嚴禁明火并保證空氣流通;溫度低于10 ℃或濕度過大不宜進行施工,時如遇降雨必須立即停止施工,再次施工時,路面需完全干燥。施工完畢超過5 min,如遇降雨,對使用效果無影響。
施工后,在開放交通之前,按照《公路瀝青路面施工技術規范》的要求進行路面抗滑、防滲水性能檢測,以確保施工后的路面能安全行車,驗證預防性養護效果。
3.2.1 施工后路面觀測
施工前、后路面外觀見圖1、圖2。

從圖1 和圖2 對比可見,Sasojuve 瀝青再生劑施工后,路面瀝青經由再生,色澤烏黑均勻且路面集料被完全裹覆,松散掉粒病害被抑制。
3.2.2 瀝青再生性能檢測
Sasojuve 瀝青再生封層鋪設后三個月,對原路面和再生后路面分別進行鉆心取樣,按照《公路工程瀝青及混合料試驗規程》中“瀝青混合料中瀝青含量試驗方法”(T0722-1993)和“從瀝青混合料中回收瀝青的方法”(T0726-1993)從瀝青混合料中回收和提取瀝青,進行瀝青性能檢測試驗對比,試驗結果見表6。

表6 Sasojuve 再生前后瀝青路面面層瀝青性能試驗結果對比
性能檢測結果表明,長時間使用后路面瀝青針入度明顯減小,軟化點增大,延度大幅度降低。這說明在取樣處路面的瀝青已經嚴重老化,瀝青基本失去了原有的柔韌性和延展性,如不加以處理而繼續使用勢必容易造成瀝青路面的損壞。經過Sasojuve 施工后,路面老化瀝青得到一定程度的活化再生,效果顯著。
3.2.3 防水性能檢測
瀝青路面滲水性能是反映路面瀝青混合料級配組成的一個間接指標,也是瀝青路面水穩定性的一個重要指標。如果整個瀝青面層均透水,水勢必進入基層或路基,使路面承載力降低。對路面滲水性能的提高、預防水損害是霧封層類預防性養護材料發揮的的重要指標。
按照《公路路基路面現場測試規程》(JTG E60-2008)中“瀝青路面滲水系數測試方法”(T0971-2008)進行滲水試驗,經檢測滲水系數為0,路面防滲水性能良好。
施工后的路面疏水效果比施工前有了明顯的改善,路面防水性能提高。瀝青再生后在路表面形成一層非常致密的疏水膜,完全封閉路面微小裂縫,并且使得極性的水分子在路面無法進行鋪展,從而達到很好的防水抗滲的效果。
3.2.4 抗滑性能檢測
依據構造深度與路面摩擦系數兩個指標對路面的抗滑性能進行評價。
路面表面的構造深度又稱為紋理深度,是路面粗糙度的重要指標,它與路表抗滑性能、排水、噪聲都有一定關系。路面摩擦系數是反映路面抗滑性能的綜合指標。霧封層類預防性養護材料噴灑到路面后,因為集料微觀紋理被瀝青膜填補覆蓋,會在一定程度上降低路面的構造深度與摩擦系數,通過路面構造深度與摩擦系數檢測,考察路面抗滑性能,保證施工后道路行車安全非常重要。
按照《公路路基路面現場測試規程》中“手工鋪砂法”(T0961-1995)測定路面構造深度。試驗在施工前后的路面輪跡帶上各選取5 個測點,測點間距3~5 m,每一測點進行3 次平行試驗得到攤平砂的平均直徑用于計算構造深度。路面構造深度試驗數據見表7。

表7 路面構造深度檢測結果
為了評定路面在潮濕狀態下的抗滑能力,按照《公路路基路面現場測試規程》中擺式儀測定路面摩擦系數(T0964-2008)。試驗于路面輪跡帶上各選取5 個測點,測點間距3~5 m。每一測點進行5 次平行試驗得到路面擺值用于計算路面摩擦系數。按照T0964 的要求:25 ℃時溫度修正值為+2,需要將試驗所測25 ℃時擺值換算為標準溫度20 ℃時的擺值。施工前后路面摩擦系數測定數據見表8。

表8 路面摩擦系數檢測結果
由上可見,鋪設Sasojuve 瀝青再生封層后路面對比鋪設前摩擦系數有所下降。國家標準《公路瀝青路面設計規范》對瀝青面層抗滑性能有如下要求:“高速公路或一級公路構造深度要求不小于0.55 mm;路面摩擦系數擺值要求不小于45,二級及三級公路應根據各路段的具體情況采取必要的技術措施以提高路面抗滑性能”。作為三級道路的本次試驗路段鋪設Sasojuve 瀝青再生霧封層后路表構造深度平均值0.59 mm;路面摩擦系數擺值44 已經接近高速公路和一級公路抗滑性能要求,路面抗滑性能良好。
Sasojuve 瀝青再生霧封層不僅施工便利,在路面老化瀝青再生、提高路面高低溫性能和改善抗水損害性能方面具有明顯效果,對路面抗滑性能影響較小,是一種十分有效的預防性養護手段。
[1]朱宏偉,項琴唐,樹名.路面預防性養護的研究現狀及發展趨勢[J].中外公路,2008.
[2]汪成夫,楊斌,粟多品.霧封層設計與施工[J].公路交通技術,2007.
[3]呂仁杰.瀝再生技術在瀝青路面保護處理中的應用[J].上海公路,2002.
[4]許尚江,袁志英.新型材料瀝再生的試驗及應用研究[J].筑路機械與施工機械化,2003.