抗凝冰瀝青路面在泰山景區天外村旅游公路的應用

盛明乾

（泰安市公路局工程處，山東 泰安 271000）

我國北方冬季冰雪凍害較為突出，路面積雪、結冰嚴重影響了車輛行駛的安全性。為了消除積雪結冰造成的行車交通安全隱患，常采用傳統的機械作業和融雪劑相結合的方式進行除雪作業，常用的路面融雪劑有醇類或鹽類融。但是，醇類融雪劑的除冰雪效果受環境影響較大，并存在反結冰現象

本項目依托泰山景區天外村游覽公路改造提升工程，該項目屬于旅游公路范疇，位于泰山景區內，屬于盤山公路，具有海拔高、縱坡大、轉彎半徑小，晝夜溫差大、常年氣溫低等特點。作為旅游公路，亟需解決冬季路面結冰的安全行車問題，為此，開展了抗凝冰瀝青路面的研究[1-3]。

1 抗凝冰瀝青混合料配合比設計

本項目上面層采用4cmSMA-10 的路面結構形式，抗凝冰材料應用于該結構層。

1.1 原材料

上面層瀝青采用采用SBS（I-D）改性瀝青，粗集料采用玄武巖，細集料采用玄武巖機制砂，填料采用礦粉。首先對原材料進行篩分，并對原材料各項技術指標進行測試，其技術指標均符合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）對瀝青、集料、填料的要求。

1.2 配合比設計

設計過程中采用規定的級配范圍，采用馬歇爾試驗方法。調試了“粗、中、細”三個級配進行馬歇爾試驗和體積指標檢測。確定合適級配后，采用6.0%、6.3%、6.6%的瀝青用量分別制件，通過試驗檢測確定了最佳瀝青用量。

采用5%的抗凝冰劑等效替代5%的礦粉，級配與瀝青用量保持不變，同時加入0.3%的木質素纖維，設計瀝青混合料的最大理論密度采用計算法。

根據體積指標的測試結果，結合原材料的工程性質，確定最佳瀝青用量為6.3%。

2 路用性能研究

2.1 常規試驗驗證

根據試驗結果對比可以發現，加入抗凝冰劑后，瀝青混合料的各項指標略有不同程度的衰減，但衰減的幅度并不大，均能滿足技術指標要求[4]。

2.2 非常規試驗驗證（漢堡輪轍試驗）

本次設計采用漢堡輪轍試驗對混合料的高溫穩定性及抗水損害能力進行進一步驗證。

輪轍曲線圖如圖1。

圖1 漢堡試驗曲線圖

本工程表面層混合料采用瀝青膠結料為SBS改性瀝青，PG 分級為PG76，本次設計的瀝青混合料的漢堡試驗滿足德克薩斯州交通部提出的針對瀝青膠結料PG 等級提出的相應指標的要求，同時曲線沒有出現拐點，摻加抗凝冰的瀝青混合料高溫及抗水損害能力滿足要求。

3 施工控制

3.1 拌和

瀝青混合料應拌和均勻，所用礦料顆粒應全部裹覆瀝青混合料，鑒于混合料中加入了抗凝冰劑，此次和時間不宜少于60s，濕拌時間不宜少于45s，干拌時間不宜少于15s。

3.2 運輸

1）混合料的裝載不能一次性裝成錐形，自卸車在裝料時應前后移動使混合料成山字型。

2）在運輸車側面中部設專用檢測孔，孔口距車箱底面約30cm，并做好溫度記錄，溫度不符合要求的混合料予以廢棄。

3.3 攤鋪

1）瀝青路面施工應在環境溫度大于10℃，且處于持續升溫的過程中施工，氣溫低于10℃時不得進行瀝青路面的攤鋪。

2）攤鋪機充分預熱熨平板后開始作業，熨平板溫度不低于100℃，攤鋪機螺旋布料器應勻速、不停頓地轉動。

3.4 碾壓

1）壓路機通常應緊跟攤鋪機，保持合理的壓實速度，振動壓路機采用間斷噴水預防鋼輪黏結瀝青，盡可能減少噴水量。

2）碾壓按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進行；振動壓路機應先起步后起振，先停振后停機；碾壓應從外向內，從低向高碾壓。

3）壓路機不允許在未碾壓成型或剛壓實成型后的路面上任意停留（例如加油、加水等活動），應在溫度已經降低至80℃以下方可停車。

3.5 現場檢測結果

經檢測，路面的各項檢測指標均滿足設計及規范要求，具體檢測結果如表1。

表1 路面檢測結果匯總

4 結語

將抗凝冰劑摻加到瀝青混合料中，使得普通瀝青路面具備了主動融雪化冰的功能，提高了雨雪天氣下的行車安全性；通過與普通瀝青混合料的路用性能對比，發現抗凝冰劑對混合料的性能并無太大影響，完全可以滿足表面層的使用性能和功能性要求；通過試驗路的鋪筑，對施工工藝進行了完善和總結，抗凝冰劑的摻加對施工并無其他特殊要求，增加了施工的便利性；降低雪天的養護作業成本，也降低了雪天養護對路面壽命的影響。