摻加PR.PLASTS的瀝青混合料施工工藝研究

齊浩松 代印松 儲 琚

摻加PR.PLASTS的瀝青混合料施工工藝研究

齊浩松 代印松 儲 琚

通過對摻加PR.PLASTS的瀝青混合料施工過程的研究,得出在施工中PR添加劑采用干投的方式,通過調整拌和時間和溫度,采用組合式碾壓來控制施工質量,該工藝簡單、實用,效果較好,成本增加較少。

PR.PLASTS抗車轍劑,路用性能,高溫車轍,改性瀝青

0 引言

由于公路重載車輛比例增加,尤其是車輛超載現象嚴重,使瀝青路面很容易產生車轍。瀝青路面的車轍病害已經成為國內外瀝青路面工程領域研究的熱點和難點。PR.PLASTS(以下簡稱PR)是法國生產的一種瀝青混合料添加劑,呈黑色、固體、顆粒狀。該產品為纖維聚合物,其中聚合物纖維成分大于 95%,填充物成分小于 5%。摻加PR抗車轍劑的瀝青混合料,其高溫穩定性、低溫抗裂性和水穩定性均得到了改善,特別在瀝青混合料的高溫抗車轍性能方面,改善尤其明顯。但是,該產品要在我國實體工程中應用,必須結合我國氣候交通條件以及路面結構特征對其進行全面深入的研究,為防治我國高等級公路瀝青路面的車轍問題提供一種新的技術方案。

PR抗車轍劑在法國、德國、意大利等西歐國家得到了廣泛的應用,已有近 20年的工程應用歷史,經實踐檢驗其抗車轍性能高、穩定而耐久。PR抗車轍劑 2000年后從法國引入我國,目前僅有少數省份的高速公路采用,通過對應用路段的調查證明,它在60℃時還能保持很高的強度,所以能很有效地提高瀝青路面的抗車轍能力,并且依靠其在瀝青混合料中的嵌擠、加筋、膠結作用來提高混合料的路用性能,各項性能指標良好。

1 PR瀝青混合料目標配合比組成設計

用于瀝青路面時,PR添加劑僅作摻配使用,可以理解為外摻的瀝青改性劑。PR抗車轍添加劑主要用在中面層及上面層。

添加PR的瀝青混合料設計采用以下方法：首先不摻加PR按常規方法進行瀝青混合料的配合比設計,確定混合料級配和最佳油石比,然后在此基礎上摻加 0.4%的 PR。根據以往經驗,添加PR后油石比應在基質瀝青混合料的最佳油石比基礎上增加0.2%,最后對摻加PR的瀝青混合料進行各種路用性能試驗[1]。

摻加 PR的瀝青混合料馬歇爾試件制備過程：1)將集料加熱至 180℃～185℃,投入試驗室拌和機中;2)將0.4%(占混合料質量)的PR加入拌和機中,干拌1min;3)加入瀝青拌和1min,然后加入礦粉拌和1.5min,拌和溫度170℃;4)試件成型溫度160℃。

2 PR瀝青混合料的拌和

混合料的拌和溫度是影響路面施工質量的主要因素之一。由于PR是一種高熔點高分子聚合物,為使混合料拌和均勻,應提高拌和溫度和延長拌和時間。

投放方法：拌和鍋設投料口,在干拌結束噴入瀝青前,人工將PR投入拌和鍋,投放速度要快。

干投前,先將 12 kg袋裝PR添加劑搬運至拌和鍋投放口旁。控制室將每鍋產量設定在 3 t,由人工在熱料倉卸料瞬間將成包PR添加劑全部投入。投放須注意時間控制,不得漏投,亦不得過早或過晚。SBS改性瀝青加熱溫度控制在 160℃～165℃,集料加熱溫度控制在 190℃～220℃,摻加PR的瀝青混合料溫度控制在175℃～185℃(廢棄溫度為 195℃)[2]。

當拌和場出現混合料超溫廢棄,或其他問題不能保證生產能力時,要及時聯系攤鋪現場進行適當的調整,防止攤鋪機出現停機待料的情況,必要時做橫向施工縫。

3 PR瀝青混合料的運輸

運料車一定要清理干凈,不能有冷料凝結在車廂中,車廂內要干燥,不得殘留水分。為防止瀝青與車廂板相粘結,車廂側板和底板涂一層植物油,但不得有余液聚在車廂底部。運料車用雙層篷布覆蓋,用以保溫、防雨、防污染,運料車到達現場后等本車混合料攤鋪完后才可揭開保溫篷布[3]。添加PR瀝青混合料的運輸和其他瀝青混合料的運輸一樣應精心組織,盡量使施工運輸車輛避開已施工的瀝青路面。必須在已施工完成的 PR瀝青路面行駛時,要控制運料車的輪胎污染,洗凈輪胎后再進入工程現場,同時嚴禁急轉或緊急剎車。在瀝青混凝土攤鋪時,運輸車輛要在離攤鋪機 30 cm處停車,停車時不能撞擊攤鋪機。

4 PR瀝青混合料的攤鋪

要求在攤鋪機前至少有三臺以上的運料車等候,但不得超過六臺,以避免待攤時間過長,降低溫度。必須做到寧可料車等攤鋪,不能攤鋪等料車。

添加PR瀝青混合料的攤鋪溫度比普通瀝青混合料的攤鋪溫度要高 5℃～10℃,一臺攤鋪機的鋪筑寬度不宜超過 6m(雙車道)～7.5m(三車道以上),通常宜采用兩臺或更多臺數的攤鋪機前后錯開 10m～20m成梯隊方式同步攤鋪,兩幅之間應有 30mm～60mm左右寬度的搭接,并躲開車道輪跡帶,上下層的搭接位置宜錯開 200mm以上[4]。攤鋪機的螺旋布料器應相應于攤鋪速度調整到保持一個穩定的速度均衡地轉動,兩側應保持有不少于送料器 2/3高度的混合料,以減少在攤鋪過程中混合料的離析。

攤鋪機在攤鋪時,必須緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪,攤鋪速度從攤鋪開始至攤鋪結束應勻速、穩定,攤鋪過程中不允許隨意變換速度或中途停頓。

5 PR瀝青混合料的碾壓

根據PR瀝青混合料的特點,碾壓時,壓路機須遵循“緊跟、強壓、高頻、低幅”的原則,盡可能在高溫下碾壓成型。

攤鋪速度控制在2m/min～3m/m in,取消初壓,直接進入復壓階段,采用組合式碾壓,四臺壓路機(兩臺鋼輪、兩臺膠輪)聯合作業,分成兩組各管半幅,每組由一臺雙鋼輪和一臺膠輪壓路機組成,前后兩臺壓路機相距 2m～3m,緊跟攤鋪機,直接開振,統一速度,同進同退,前進后退均采用高頻低幅強振的作業方式,碾壓4遍(相當于8遍,鋼輪、膠輪各 4遍);碾壓速度2.5 km/h～3.5 km/h。兩臺雙鋼輪壓路機進行終壓,以消除輪跡及調整平整度;碾壓速度3.5 km/h～4.5 km/h。碾壓終了溫度不低于120℃。

壓路機從外側向中心碾壓,從低處向高處碾壓,輪跡始終與路基中線平行,相鄰碾壓帶重疊 1/3～1/2輪寬,逐步向路拱碾壓過去[5]。壓路機行駛速度保持均勻一致,且不得在新鋪或未碾壓成型的混合料上停留轉向或制動。對路面不平整或厚度偏薄的地方人工修補部分細料,重新壓實。

6 PR瀝青混合料的接縫處理

橫縫采用平接縫,攤鋪前應涂刷粘層材料,攤鋪后應充分壓實,連接平順。在橫向施工縫開始施工時,必須控制好平整度,不宜人工補料調整平整度,同時要及時碾壓,防止料溫損失無法壓實,攤鋪過程如果出現較長時間中斷,應設置施工縫。

縱縫應避開行駛車輛的輪跡,而且要與下層縱向接縫錯開 20 cm以上,縱縫采用熱接縫處理,施工時應將梯隊作業攤鋪的混合料留下 10 cm～20 cm寬暫不碾壓,作為后攤鋪部分的高程基準面,最后作跨縫碾壓以消除縫跡。

7 結語

PR添加劑在施工中推薦采用向拌和鍋干投的方式,該種工藝簡單、實用,效果較好,成本增加少。PR改性瀝青混合料的施工同普通瀝青混合料相比,需要提高拌和溫度,延長拌和時間,采用組合式碾壓,提高碾壓溫度,運輸、攤鋪等工藝不需要特別調整。

[1] 孟勇軍,張肖寧.添加劑對瀝青膠漿高溫性能的影響[J].公路交通科技,2006(12)：96-98.

[2] 胡耀輝,王國耀.PR.PLASTS添加劑抗車轍劑在高速公路瀝青混合料中的應用研究[J].建筑施工,2006,28(12)：72-75.

[3] 陳先仿.高速公路瀝青面層設計施工工藝與質量控制[J].武漢理工大學學報,2006,28(2)：9-11.

[4] JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].

[5] 伍石生,徐希娟.添加PR.PLASTS抗車轍劑的瀝青混合料性能研究[J].公路,2005(1)：156-159.

Adding PR.PLASTS asphaltm ixture construction technology research

QIHao-song DAIY in-song CHU Ju

Through adding PR.PLASTS asphaltm ixture construction process,it is concluded that the research in the construction of PR additive using dry cast ways,through adjustingm ixing time and temperature,adopt prefab crushes to control construction quality.This process is simp le and practical,and the effect is good,increasing cost less.

PR.PLASTS anti-rutting additive,road performance,high-temperature rutting,modified asphalt

TU528.42

A

1009-6825(2011)09-0158-02

2010-12-02

齊浩松(1984-),男,助理工程師,天津市市政工程研究院,天津 300074

代印松(1986-),男,助理工程師,天津市市政工程研究院,天津 300074

儲 琚(1988-),男,助理工程師,天津市市政工程研究院,天津 300074