易密實瀝青混合料在公路預防性養護中的應用

鄒曉勇

（金華市公路管理局，浙江 金華321013）

0 引言

改革開放以來，我國交通基礎設施建設飛速發展。9.6 萬km 的高速公路和424 萬km 的公路網正為我國經濟發展提供著便捷高效的運輸服務。隨著公路里程的急劇增加，如何保障路網的完好并不斷改善道路服務狀況、提高國家巨額資產的經濟效益，成為當前公路養護面臨的重要任務。目前，公路養護部門已經開始嘗試采用各種公路養護新技術與新材料，以達到節約成本和延長道路使用壽命的目的。浙江省在330國道金東段預防性養護中，首次進行了易密實瀝青混合料路面鋪筑試驗。本文針對易密實瀝青混合料（ECA—10）在330國道金東段預防性養護中的使用特性，進行分析及探討。

1 工程概況

G330國道溫壽線，起點為浙江溫州，終點為浙江建德市，途徑溫州、麗水、金華、杭州等地，全程327km，其中金東段18.227km，雙向四車道，路基寬24.5m，設計車速為100km/h。表1為本次實施路段的路面使用狀況評定表。從表1 中可以看出，該路段的路面性能、結構強度等指標均較好，滿足實施預防性養護的基本技術要求，但由于近幾年過往車輛逐年增加（截止目前已經達到30 000輛/d），重載車比例與日俱增，且持續40℃以上的高溫天氣明顯增多，在高溫和車載作用下，部分路段路面車轍指標較差，最大車轍已經超過35mm，嚴重影響了行車舒適性。為此本工程在銑刨處治車轍的同時采用加鋪2.5cm ECA—10易密實瀝青混合料罩面對舊路面進行預防性養護，以提高路面抗車轍能力。

表1 路面使用狀況評定表

2 瀝青混合料組成設計

2.1 材料選擇

ECA—10 易密實瀝青混合料集料相對較細，在這種情況下合理選擇瀝青結合材料，對提高路面的高溫穩定性能具有重要意義，且瀝青混合料的黏彈特性來源于瀝青結合料，因此選擇性能良好的瀝青可以在一定程度上提高路面的抗車轍能力。本工程選用浙江寧波SK 寶盈公司提供的SBS改性瀝青，試驗指標均滿足技術要求，詳見表2。

表2 SBS改性瀝青試驗指標

表2（續）

礦料是瀝青混合料的主要組成材料，其力學性能、顆粒形狀均直接關系到混合料性能，為此本次粗集料選用浙江武義輝綠巖，細集料采用浙江金華石灰巖。各種礦料的技術指標都滿足規范[1]的要求，各種集料及填料的檢測結果見表3。

表3 礦料技術要求及檢測結果

本試驗路段摻加了0.25%的纖維以提高混合料的路用性能，為更好地掌握不同的纖維對ECA—10易密實瀝青混合料路用性能的影響，分別摻加符合技術要求的玄武巖纖維和聚酯纖維進行比較試驗。由于厚度只有2.5cm，碾壓過程中溫度下降快，為擴大瀝青混合料的可壓實溫度范圍，滿足現場壓實要求，摻加瀝青用量的0.5%M1型溫拌添加劑。

2.2 礦料配合比設計

ECA—10 易密實瀝青混合料級配中大粒徑骨料較少，其表面功能特性至關重要，因此增加了6.7mm 篩孔作為控制粒徑，盡可能增加粗集料用量，根據級配合成，本項目礦料級配質量比為粗集料∶細集料∶礦粉=69∶25∶6，其合成級配詳見表4。

表4 礦料配合比設計

2.3 最佳瀝青用量

本項目采用馬歇爾試驗方法確定最佳瀝青用量，兩種摻加不用類型纖維的ECA—10 瀝青混合料按照JTG E20—2011 的要求，估計油石比5.3 為中值，以0.3%間隔配置5 種不同的油石比成型試件，依據穩定度、流值、空隙率、飽和度、密度等技術標準確定最佳瀝青用量。試驗結果詳見表5和表6。從表中可知，摻加不用類型纖維的兩種ECA—10瀝青混合料的最佳油石比均為5.4%。

表5 ECA—10馬歇爾試驗結果

3 路面性能驗證

3.1 瀝青混合料性能

3.1.1 析漏、飛散試驗

瀝青析漏試驗是檢測瀝青膠結料從瀝青混合料析出的數量，檢測多余的游離瀝青的數量。該試驗指標在于限定瀝青用量用以防止混合料在運輸、施工過程中瀝青的滴漏、流淌現象。飛散試驗用以評價由于瀝青用量或黏結性不足時，在交通荷載作用下，路面表面集料脫落而散失的程度。其試驗結果見表6。

表6 析漏和飛散試驗結果

從表6 中的數據可以看出無論摻加何種纖維，按照最佳油石比成型的ECA—10 瀝青混合料析漏、飛散試驗結果都能很好地滿足規范[1]中SMA混合料技術要求。

3.1.2 水穩定性試驗

由表7中馬歇爾試件的空隙率可知，按照最佳油石比成型的兩種混合料試件的空隙率都在4.5%左右，均滿足設計要求。表7試驗結果表明摻加聚酯纖維的ECA—10 混合料的水穩定性好于摻加玄武巖纖維的混合料。

表7 浸水馬歇爾試驗結果

3.1.3 車轍試驗

《道德經》中也說：“萬物負陰而抱陽，沖氣以為和。”盡管這是唯心主義的一種說法，但我還是非常認同。天地之間，萬物造化，神鬼莫測，人之力、智，不過其千萬分之一耳！但對于每一個具體的人而言，在這塵世間，無論怎樣，都是一種生活，而且是不可僭越的，獨一無二和自我精彩的。亞里士多德說：“哲學源于對世界的驚奇?！碧子靡幌拢喝松泊笾略从趯钪姆N種可能的猜測與實踐，遭遇與破解。對于我，一個中年人，無論怎樣，始終保持對世界和生活、生命的驚奇，當是一種最好的驅使力。

動穩定度試驗能直觀反映混合料抗車轍能力。由表8可知，兩種瀝青混合料均有很好的動穩定度，具有良好的抗車轍性能，摻加聚酯纖維的ECA—10 瀝青混合料抗車轍性能略好于摻加聚酯纖維的混合料。

表8 車轍試驗結果

3.1.4 滲水試驗

鑒于瀝青混合料的早期破壞中，因路面滲水導致基層承載能力下降發生的破壞占有相當大的比例，ECA—10 用作路表面處治，其滲水指標必須達到要求。從表9的數據可以看出，無論摻加何種纖維，ECA—10 薄層罩面瀝青混合料的滲水試驗結果完全滿足要求，具有很好的密水性。

表9 ECA—10瀝青混合料滲水試驗結果

3.2 現場檢測

人們乘車出行最重要的就是安全舒適，這就要求路面有良好的路用性能，按照JTG E60—2008的要求，對路面的路用性能進行了現場檢測，從表10 的檢測結果可以看出ECA—10 路面構造深度大，抗滑性能好，滲水系數達到SMA路面要求。

表10 ECA—10路面現場檢測結果

4 施工注意事項

（1）拌制易密實瀝青混合料前，需要在普通瀝青混合料拌和設備上安裝易密實添加劑的添加裝置，添加裝置應劑量準確。

（2）易密實添加劑作為外加劑應與瀝青按規定的比例同步噴入拌缸，易密實添加劑在瀝青開始噴灑后延時7s開始噴入，噴入時間控制在10s以內，且必需在瀝青噴灑結束之前完成易密實添加劑的噴灑。

（3）每盤料拌和生產周期不低于60s，其中干拌3s，噴瀝青和易密實添加劑控制在13s以內，然后濕拌6s添加礦粉，再繼續濕拌30s，保證易密實瀝青混合料無花白料。

（4）一般采用兩臺攤鋪機成梯隊作業進行全幅攤鋪，兩臺攤鋪機相隔間距為2～4m；分車道攤鋪時，宜按照“先內后外”的順序攤鋪。

（5）攤鋪機必須緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。攤鋪速度一般控制在2～2.5m/min的范圍內。

（6）易密實瀝青混合料現場施工溫度控制：瀝青加熱溫度在165～175℃之間，礦料加熱溫度在160～180℃之間，瀝青混合料出廠溫度在155～170℃之間，攤鋪溫度在150～165℃之間，攤鋪后瀝青混合料溫度135℃以上，碾壓溫度在90～155℃之間，碾壓終了溫度在80℃左右。

（7）一般情況下，單幅攤鋪需要配置1臺雙鋼輪振動壓路機（11～18t），1 臺膠輪壓路機（25～35t），1 臺雙鋼輪壓路機（10～15t）。如果采取雙機梯隊或者一次性攤鋪寬度超過6m 的攤鋪作業時，需要配置2 臺雙鋼輪振動壓路機（11～18t），2 臺膠輪壓路機（25～35t），1 臺雙鋼輪壓路機（10～15t）。

（8）易密實瀝青混合料碾壓工藝為：初壓2遍，第1遍前靜后振，第2遍振動，壓實速度在2～3km/h 之間；膠輪復壓4 遍，壓實速度在2～4km/h之間；終壓2遍，壓實速度在3～5km/h之間。

（9）其他要求按照JTG F40—2004對瀝青混合料的相關規定執行。

5 結論

（1）ECA—10 瀝青混合料適用于干線公路的預防性養護，各項性能指標均能滿足規范[1]要求，能提高路面抗車轍能力，改善路面平整度，具有良好的路用性能。

（2）析漏、飛散試驗及滲水試驗結果表明：摻加玄武巖纖維的ECA—10 瀝青混合料優于摻加聚酯纖維的混合料；水穩定性試驗和車轍試驗結果表明：摻加聚酯纖維的ECA—10 瀝青混合料性能則優于摻加玄武巖纖維的混合料。

[1] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[2] JTG E20—2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].

[3] JTG E60—2008，公路路基路面現場測試規程[S].

[4] JTG F80/1—2004，公路工程質量檢驗評定標準[S].

[5] 范文忠，王麗麗. 易密實瀝青混凝土ECA—10 施工應用研究[EB/OL]. (2011-07-23)[2014-10-24].http://www.yueqikan.com/jianzhushejilw/14125.html.

[6] 馮波.公路瀝青路面預防性養護技術探討[J].交通標準化，2013（18）：42-44.