(廣東云茂高速公路有限公司,廣東 廣州 510030)
關鍵字:瀝青路面;預養護;再生封層;路用性能
本文在廣深高速瀝青路面工程中選取了試驗區段與對照區段,通過持續跟蹤監測,將耐久高滲透預養護再生封層技術應用前和應用后90d、360d的各項指標進行對比,分析該技術在實踐中的應用效果,為后期推廣提供理論支撐。
耐久性高滲透再生封層材料,主要通過合適的飽和環烴族油分材料置換出再生類產品內少量不飽和芳香類成分,從而增強產品的抗氧化能力,提升耐老化能力與耐久性。此外,添加少量表面活性助劑,可減小產品表面能,提升產品的親瀝青能力。
耐久高滲透再生封層材料的主要原材料及分類如下:石油油分主要分為輕質石油油分LPF、環烷族石油油分CPF、芳香族餾分AF三類;天然樹脂主要分為樹脂Resin-A、樹脂Resin-B兩類;乳化劑主要分為酰胺PA、磺酸胺SA、季胺鹽QA、壬基酚聚氧乙烯醚OP四類;表面活性助劑僅有滲透劑JFC一類。
在廣深高速瀝青路面改造工程中選取了試驗區段,用于耐久高滲透再生封層技術的應用研究。經現場勘查后發現,該區段存在裂縫、松散等路面病害,但總體來看,路面平整度及承載能力較好。
在耐久高滲透預養護再生封層技術施工完成后360d,依次從試驗區段和對照區段的瀝青路面上面層取得芯樣,進行試驗分析。
1.抽提試驗數據分析
對試驗區段與對照區段的試件進行抽提試驗,以檢測瀝青混合料內的瀝青占比。通過分析發現,試驗區段與對照區段的混合料級配幾乎相同,試驗區段瀝青占比高于對照區段瀝青占比,即再生封層材料已經變成瀝青的一部分,所以瀝青占比增大。
2.舊路面瀝青試驗數據分析
通過測定試驗區段及對照區段芯樣4cm表層處瀝青的針入度、軟化點溫度、15℃延度發現:對照區段瀝青針入度與延度下降顯著;試驗區段的瀝青因再生封層材料的融入,針入度與延度兩個指標均實現大幅度的增長,軟化點顯著減小,即再生封層材料的應用改善了原有路面老化瀝青的路用性能。
3.馬歇爾試驗數據分析
對試驗區段和對照區段的4個芯樣進行馬歇爾試驗,試驗過程中各芯樣均取出5cm厚面層,待獲得檢測數據后,結合芯樣實際高度完成調整。通過實測數據得出,試驗區段芯樣的空隙百分比顯著降低,芯樣穩定度稍有減小,流值上升,即試驗區段的瀝青混合料柔性有所上升,瀝青路用性能有所改善。
4.水穩定性試驗數據分析
導致瀝青路面出現水損害的因素不僅僅是水和車輛荷載作用,最主要的因素在于瀝青混合料本身。本文通過浸水馬歇爾試驗與凍融劈裂試驗得出,試驗區段浸水馬歇爾殘留穩定度與劈裂強度比均高于對照區段。原因在于試驗區段進行再生封層施工時,再生封層材料填充到瀝青混合料空隙間,彌補了路面的輕微裂縫,同時再生封層材料和原有瀝青融合后,形成了有機整體,提升了瀝青混合料中瀝青的占比,減小了瀝青混合料的空隙比例,進而提高了混合料壓實度,最終使得瀝青混合料的水穩定性能明顯提升。
1.實地測試
本文采集了耐久高滲透預養護再生封層技術施工前、施工后90d、施工后360d,試驗區段與對照區段瀝青路面結構深度值、滲水系數值、駕駛舒適度指標、路面抗滑性指標、車轍深度指標等數據,如表1所示。

表1.工程現場測試各指標數據表
2.實地測試數據分析
通過結構深度值對比分析得到:施工前,試驗區段和對照區段的結構深度基本相等;采用耐久高滲透預養護再生封層技術施工后90d,試驗區段與對照區段的結構深度都略有下降,但減小幅度不同,試驗區段減小幅度明顯高出對照區段;采用耐久高滲透預養護再生封層技術施工后360d,試驗區段與對照區段路面結構深度減小幅度再次基本相同;采用該項技術施工后90d,再生封層材料已經漸次填充到路面內部,有效降低了原有路面老化瀝青的針入度與黏度,同時受車流荷載的影響,原有路面壓實度升高,少量原瀝青微升,從而減小了試驗區段的結構深度;采用該項技術施工360d內,兩個區段結構深度減小幅度基本相同,即推斷再生封層在采用再生封層技術90d內基本完全滲入路面,逐漸實現穩定狀態。
通過滲水系數值對比分析得到:施工前,試驗區段與對照區段的滲水系數幾乎相同,采用再生封層技術施工后90d、360d,試驗區段滲水系數全部是0,遠小于對照區段;再生封層材料能夠軟化原有路面瀝青,瀝青粘結性得到修復提升,受到車流荷載影響少量瀝青微升,修復原有路面輕微裂縫,提升路面壓實度,最終表現為路面滲水性能改善。
通過車轍深度指標值對比分析得到:采用再生封層技術前后試驗區段與對照區段車轍深度指標值大體相等,全部為80~90,主要是因為經過霧化灑布后,再生封層材料進入瀝青,兩者形成了整體,同時還原了瀝青結構、愈合了輕微裂縫,基本不干擾路面車轍。
本文通過研究得出了以下結論:耐久高滲透預養護再生封層技術可大幅改善原有路面老化瀝青的路用性能、瀝青混合料的水穩定性能以及瀝青路面的抗滲水、防滑性能及平整度,保證交通安全,提升駕駛舒適度。