硬質直餾瀝青澆注式混合料在工程中的應用

趙恩強 王凱 王霄川

（山東省路橋集團有限公司，山東 濟南 250000）

一、引言

鋼橋面鋪裝技術在我國應用已有20 多年歷史，通過不斷的工程實踐積累，在施工技術及科學研究方面已取得較大成就，以逐漸走出一條，引進國外技術—消化吸收—逐步國產化的模式。其中，澆注式瀝青鋪裝結構憑借其優良的密實防水性能、低溫抗裂性能、耐用性以及良好的施工性能，得到青睞，被廣泛應用到鋼橋面鋪裝工程中[1-4]。傳統澆注式瀝青混合料所采用的膠凝材料為直餾瀝青+湖瀝青（TLA），而TLA 完全依靠進口，受到國際政治環境及貿易爭端的影響，以及出口國開采量等各方面的制約，近幾年湖瀝青價格上漲而瀝青質量不穩定，這迫切需要我們找到湖瀝青的替代品，逐漸實現澆筑瀝青混合料的完全自主化。為此，工程項目提出了采用硬質直餾瀝青替代混合瀝青的方案，初始階段GA 混合料將被用于非機動車道及中央分隔帶等低荷載區域，后期將會推廣應用于向行車道等重荷載位置推廣。硬質直餾瀝青被選作替代對象是因為兩者三大指標較為一致，替代成功的可能性較高。

二、試驗研究

（一）室內研究

硬質直餾瀝青澆注式瀝青混合料（GA）目標配合比試驗所采用的級配參考PGA 澆注式瀝青混合料級配，5～10mm 料：3～5mm 料：中粗砂：礦粉=27%：24%：24%：25%，依據《復合澆注式瀝青鋼橋面鋪裝設計與施工技術規范》相關試驗，最終確定最佳油石比為8.9%。檢測指標如下表1 所示。

表1 目標配合比瀝青混合料性能試驗結果匯總表

相較于PGA 設計結果，GA 最佳油石比偏小，流動度偏小，可見在高溫240℃時，硬質直餾瀝青的粘度要低于PGA 所采用的混合瀝青（30#直餾瀝青+TLA），混合料表現出流動性偏好；同時試驗結果表明，GA 澆注式瀝青混合料的高溫抗車轍性能及低溫抗裂性能都較優異，完全滿足設計及工程實際應用要求。

依據目標配合比結果，通過拌合站放料對熱料倉取樣，進行生產配合比設計。經過相關試驗，確定生產配合比結果為：3#倉（6～12mm）：2#倉（3～6mm）：1#倉（0～3mm）：礦粉=22%：24%：29%：25%，油石比為8.7%。檢測指標如下表2 所示。

表2 生產配合比瀝青混合料性能試驗結果匯總表

（二）拌合機試拌

基于室內配合比的結果，項目開展GA 混合料拌合機試拌，參考以往經驗，除選取最佳油石比8.7%外，令選取油石比8.4%作為試拌對象。檢測指標如下表3 所示。

表3 試拌瀝青混合料性能試驗結果匯總表

（三）小結

通過對上機試拌試驗結果與室內試驗結果對比分析可以得出：采用油石比8.7%進行試拌生產，所生產混合料的流動性能增強，240℃下流動度只有3s，不能滿足規范及施工要求，同時，高溫抗車轍性能降低，低溫抗裂性提高，分析原因可能是：一上機批量生產時與生產配合比放熱料時，熱料倉存在一定偏差，二拌合機拌和功能強，拌和時間要遠遠短于室內拌合鍋，混合料在庫卡車能升溫保溫過程中，由于混合料數量大，庫卡車攪拌能力強，混合料攪拌均勻，而室內拌和時混合料在拌合鍋內保溫時間太長，且受拌合鍋容積的影響，一次拌合量小，拌合鍋為電爐絲加熱模式，攪拌過程中底部部分混合料攪拌不到，一直粘附在拌合鍋鍋壁上，在一定程度上加重了混合料的老化。

此外，油石比8.4%上機拌和時，試驗指標檢測結果與生產配比的8.7%油石比比較，兩者240℃下流動度一致，而高溫性能指標貫入度、穩定度，前者要差于后者，而低溫性能前者要優于后者，這驗證了試驗結果的準確性。

三、結論

采用硬質直餾瀝青的澆注式瀝青混合料（GA）各項指標能夠滿足設計及工程實際應用，可以在鋼橋面非機動車道及中央分隔帶等荷載較小的部位進行推廣應用；室內設計結果與上機拌和結果存在一定的偏差，實際生產時所采用的油石比要低于室內設計油石比；通過測定不同溫度下流動度指標，建議GA瀝青混合料在施工澆注時采用230℃，便于工程施工質量控制。