Sasobit改性劑在豫西北干線公路重載交通條件下的應用實踐

呂小永 任波 袁楊一

摘要：隨著近幾年公路建設的發(fā)展，在交通量大、渠化交通明顯、重載超載現(xiàn)象嚴重等問題下，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行設計，確定最佳油石比等指標;然后對Sasobit改性瀝青混合料進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改性劑進行了路面施工實踐運用。結果表明，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，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，對瀝青路面設計指標大幅提高，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%。其技術指標如表2所示。

2.配合比試驗

2.1原材料

本次Sasobit改性AC-20目標配合比設計所用原材料為：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規(guī)范》要求進行了規(guī)定項目的試驗檢測，試驗檢測結果見表3。

2.1.2粗集料

粗集料試驗項目及試驗結果見表4。

2.1.3細集料

細集料機制砂試驗項目及試驗結果見表5。

2.1.4礦粉

礦粉試驗項目及試驗結果見表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規(guī)范》關于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，礦料篩分結果及配合比計算結果見表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%五個油石比分別進行拌和，雙面擊實75次。試驗結果見表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、流值等指標與油石比的關系可以確定出最佳油石比，其結果見表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，并進行車轍試驗，其試驗結果見表10。

檢驗結果表明，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規(guī)范》和設計中規(guī)定的要求。

2.5Sasobit改性AC-20目標配合比結論

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

3.Sasobit的工程應用實例

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

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，實際半幅交通量遠大于設計雙幅的交通量，至今路面尚未出現(xiàn)病害。

4.施工注意事項

4.1 施工溫度應根據(jù)瀝青標號、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，應根據(jù)需要在普通瀝青混合料拌和設備上安裝全自動瀝青添加劑的添加裝置。

5.結束語

通過以上工程項目的實際應用，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致瀝青出現(xiàn)老化問題;

（3）可在比較低環(huán)境溫度進行拌和、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，當遠距離運輸、氣溫較低時，保溫措施得當，同樣可以保證施工質(zhì)量;

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