淺談自融雪瀝青路面在甘肅公路養護工程中的應用

羅維昆 于延忠 劉琪

（1甘肅柳敦高速公路項目管理有限公司，甘肅 敦煌 736200；2甘肅恒路交通勘察設計院有限公司，甘肅 蘭州 730030；3甘肅省高等級公路養護工程研究中心，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

我國冬季頻頻降雪降溫，造成道路結冰，導致交通事故增多，道路融雪除冰問題愈發嚴重。市面上常用的冬季融雪材料是融雪劑，隨著融雪劑使用量的增加[1]，其對植物、水質、環境、道路構件的腐蝕和道路服役壽命的影響也逐漸體現出來。為解決這一問題，自融雪瀝青路面得以發展，目前較普遍的是抗凝冰鹽化物融雪路面和DTC相變自調溫融冰雪道路[2]。DTC道路相變自調溫融冰雪路面能有效抗凝冰，消除路面薄雪，提升行車安全性，提高路面服役年限。本研究主要針對DTC相變自調溫融冰雪道路工程應用后期檢測進行分析，為自融雪路面的推廣應用提供數據支撐。

1 工程概況

1.1 試驗項目

本項目路段自建成通車以來，大部分路段未進行養護維修，加之近年來沿線重載車輛增多，路面出現長距離嚴重車轍、大面積變形、局部坑槽、沉陷、瀝青路面老化等病害。本研究選取G309線K1932+230～K1933+230段（左幅）為試驗路段，在上面層鋪筑4cm摻配0.35% DTC相變材料的細粒式瀝青混凝土AC-13，下面層鋪筑10cm泡沫瀝青廠拌冷再生混合料，長度共計1km。

1.2 DTC材料技術要求

施工用DTC相變材料的尺寸及允許偏差應符合表1規定。

表1 相變材料尺寸及允許偏差

施工用相變材料理化性能及摻加相變材料的混合料融冰雪性能應符合表2規定。

表2 相變材料性能指標表

2 施工控制

相變材料既可用于新建道路，又可用于路面養護維修，其混合料的制備、施工、攤鋪方式無需改變，不影響傳統工藝，使用簡單方便。

2.1 DTC摻量

重量比=DTC：瀝青混合料=3.5:1000（單位kg），DTC每公里單車道（3.75米寬）用量為1.17噸。DTC相變材料可直接摻入瀝青混合料中拌和，不替代任何集料。

2.2 DTC投放方式

無需改變技術和設備條件，可手工投放與機械自動添加DTC相變材料。

投放DTC相變材料前，先對礦料進行干拌，噴入瀝青的同時，根據電腦控制，按照設計的DTC用量把相變調溫劑裝置內的DTC材料通過管道加入拌和樓內。

2.3 施工工藝與質量控制

在噴入瀝青前，從拌和機觀察口一次性將對應數量的DTC相變材料投入拌合樓中，無需延長拌和時間，對瀝青量、礦料和瀝青加熱溫度及瀝青混合料出廠溫度無特殊要求[3]。嚴格按照正確順序在混合料的拌和中加入DTC材料。DTC摻量應嚴格按照設計摻量（0.35%）來控制。

3 應用效果評價

對2019年在甘肅公路工程中首次應用DTC道路自調溫融冰雪試驗路段進行了夏季和冬季兩次跟蹤檢測。檢測時間選取環境溫度和路面溫度最高的時段[4]。檢測設備采用FLUKE—TIS55型手持式紅外熱像儀。

3.1 夏季路面溫度檢測

本次路面溫度檢測在DTC自調溫融冰雪道路試驗段G309線K1932+230～K1933+230段（左幅）和普通瀝青路面K1932+230～K1933+230 段（右幅）上分別選取10 個測點。經現場路面溫度檢測，環境溫度為28.6℃時，G309線DTC瀝青路面路表溫度為41.9℃（表3），普通瀝青路面路表溫度為47.6℃（表4），降低了5.7℃。

表3 DTC瀝青路面路表溫度（℃）

表4 普通瀝青路面路表溫度（℃）

夏季路面溫度的降低可緩解高溫車轍病害的產生，延長道路使用壽命。紅外熱像儀檢測如圖1所示，DTC路段熱像儀路面夏季溫度低，普通路段熱像儀路面夏季溫度高，表明DTC自調溫融冰雪道路的夏季溫度低于普通路段。

圖1 紅外熱像儀夏季路面溫度檢測

3.2 冬季路面溫度檢測

本次路面溫度檢測在DTC自調溫融冰雪道路試驗段G309線K1932+230～K1933+230段（左幅）和普通瀝青路面K1932+230～K1933+230 段（右幅）上分別選取10 個測點。經現場路面溫度檢測，環境溫度為2.4℃時，G309線DTC瀝青路面路表溫度為7.3℃（表5），普通瀝青路面路表溫度為3.6℃（表6），升高了3.7℃。

表5 DTC瀝青路面路表溫度（℃）

表6 普通瀝青路面路表溫度（℃）

冬季路面溫度的升高可減少路面溫度收縮裂縫病害的產生。紅外熱像儀檢測如圖2所示，DTC路段紅外熱像儀冬季路面溫度高，普通路段熱冬季路面溫度低，表明DTC自調溫融冰雪道路的冬季溫度高于普通路段。

圖2 紅外熱像儀冬季路面溫度檢測

通過紅外熱像儀DTC路段和普通路段冬季溫度的整體對比，能直觀反映兩者路面溫度差異，如圖3所示（紅色為DTC路段，藍色為普通路段）。

圖3 G309線DTC路段和普通路段溫度對比圖

4 結論

本文通過對G309 線K1932+230～K1933+230 段DTC自調溫融冰雪道路試驗路段和普通路段的檢測分析對比，得出結論如下：

1）在同一溫度環境和地段處，普通瀝青路面積雪未融化，行車存在安全隱患，DTC自調溫融冰雪道路試驗路段積雪基本融化。

2）現場觀測發現，G309線傍山彎道路段處普通路段路面結冰亮滑，而添加DTC相變材料路段未出現路面結冰現象。

3）傍山路段受地形影響，路面積雪不易融化，冰水化合物不易蒸發，長期存在路面表面，在重車的碾壓和外部環境溫度影響下，路面易產生裂縫、路面破損等病害。而添加DTC相變材料路段，因路面溫度較高，路面積雪易融化，水分蒸發快，同等條件下可有效減緩路面裂縫等病害的產生，提高道路使用壽命。