王瑞林
摘 要:BRA較普通石油瀝青便宜,且其中的石灰巖礦物質可替代部分礦粉,具有很高的性價比。BRA改性瀝青混合料的RA巖瀝青含量測定采用高溫燃燒法,取代了傳統的離心式抽提儀法,試驗結果更加穩定可靠。BRA改性瀝青混合料使用RA巖瀝青,降低了原材料中礦粉、重交瀝青的用量,節約了資源和成本,本文對高溫多雨地區重載路面BRA改性巖瀝青施工技術的應用進行了詳細的介紹。
關鍵詞:BRA改性瀝青;路面;配合比;施工技術
中圖分類號:U414 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)06-0097-02
印度尼西亞布敦巖瀝青(BRA)以其優良的路用性能及簡便的施工工藝得到越來越多的關注,但由于我國現行路面規范中缺少相關的應用技術規定,從而在—定程度上制約了BRA的推廣應用。為此,本文依托湖南省鳳大高速公路BRA改性瀝青路面試驗段工程,開展BRA改性瀝青混合料應用技術的研究。
1 BRA改性瀝青研究內容
1.1 BRA改性瀝青混合料配合比設計
根據依托工程采用的中、上面層瀝青混合料及其原材料類型,通過室內試驗,檢驗BRA、基質瀝青、集料和礦粉等原材料的性能指標;根據相關技術規范的要求,確定中面層BAC-20C和上面層BAC-13C兩種BRA改性瀝青混合料的合理礦料級配;選取3-5種BRA摻量,通過室內馬歇爾試驗進行兩種BRA改性瀝青混合料配合比設計,并確定合理的最佳油石比,從而提出BRA改性瀝青混合料的馬歇爾性能技術指標。
1.2 BRA改性瀝青混合料路用性能
通過室內瀝青混合料路用性能試驗,在最佳油石比下,對3-5種不同BRA摻量下的中、上面層兩種BRA改性瀝青混合料進行高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水損、抗滑、抗滲等路用性能進行檢驗,從而提出BRA改性瀝青混合料的路用性能技術指標。
1.3 BRA改性瀝青路面施工關鍵技術
根據室內試驗結果及相關技術規范和標準的要求,借鑒國內外成功經驗和最新研究成果,編制BRA改性瀝青路面施工技術指南,提出質量檢驗評定標準。同時,根據依托工程瀝青路面結構設計方案,提出試驗路BRA改性瀝青路面結構設計方案;鋪筑BRA改性瀝青路面試驗路,提供現場施工技術指導,進行施工過程質量監控,提出BRA改性瀝青路面施工工藝及其質量控制關鍵技術。
2 施工工藝流程及操作要點
2.1 試驗路段
試驗路段選定在-K0+016.5~K0+700段左幅,全長716.5m,BRA摻量采用3%和4%兩種方案,具體分段方案如表1所示。
2.2 生產配合比
根據室內生產配合比設計試驗,確定中面層BAC-20C和上面層BAC-13C的生產配合比分別如表2和表3所示。其中,當瀝青拌和樓熱料倉配合比可控制一位小數時,取各混合料生產配合比的第一行數據;當瀝青拌和樓熱料倉配合比控制只能取整數時,取各混合料生產配合比的第二行數據。
2.3 拌和
BRA改性混合料生產采用“干法”工藝,此法操作性強(混合料質量控制簡單易行)、工藝簡單(與普通瀝青混合料拌和工藝基本相同,僅增加了一道投入BRA改性劑的工序),無需增加復雜專用設備,可有效降低生產和管理維護的費用,生產成本優勢明顯。
當瀝青拌和樓存在兩個礦粉倉時,可將符合質量標準的BRA提升到其中一個獨立的礦粉倉中。當瀝青拌和樓無兩個礦粉倉時,也可采用機械或人工方式將提前計量好的BRA直接投入拌和鍋中,但必須保證投放時機,在噴入基質瀝青前通過高溫礦料的剪切作用將BRA熔融分散。各種材料的用量參數按照生產配合比進行確定,并且輸入控制拌和樓的計算機,對時間和溫度工藝參數進行設置。
根據下面的程序拌和生產BRA改性瀝青混合料:計量好的集料先進入拌和鍋,然后按摻量加入BRA改性劑,干拌時間比通常情況延長3~5s,以保證礦料與BRA顆粒均勻混合。干拌結束后,將基質瀝青噴入進行“濕拌”,濕拌時間保持不變,以均勻裹覆為準。
拌和后的混合料應均勻地裹覆瀝青,無花白料、無結團成塊或嚴重的粗細集料分離現象,根據現場拌和效果對初定的干拌和濕拌時間進行檢查和調整。
2.4 運輸
采用篷布將運料車覆蓋,做到防雨、保溫、防污染,運料車到達現場后等前車混合料攤鋪完后才可揭開保溫篷布。混合料在到達現場時溫度要保持在160℃以上。防止瀝青與車廂板粘結,車廂側板和底板涂一層隔離劑(如植物油和水的混合物),不得有余液聚在車廂底部,自卸汽車運輸能力比拌和能力和攤鋪速度有所富余,使用15t以上自卸汽車運輸。開始攤鋪時排在施工現場等候卸料的運料車不少于5輛。
2.5 攤鋪
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5~10m,且前后兩臺攤鋪機最好為同一型號。根據拌和機拌和能力、施工機械配套情況及攤鋪層厚度、寬度,經計算確定攤鋪速度,宜控制在2.0~4.0m/min,保證攤鋪機緩慢、均勻、連續不斷地攤鋪。攤鋪過程中,不能有停機待料或者隨意更換攤鋪速度的現象出現。攤鋪機應對瀝青混合料進行較好地初步振實。攤鋪溫度與松鋪厚度緊跟攤鋪機測量,并予以記錄,控制攤鋪后瀝青混合料溫度宜在155℃以上,經試鋪確定松鋪系數。如果損壞了粘層,必須使用人工在損壞部位進行補灑后才能施工。
2.6 碾壓
BRA改性瀝青混合料的粘附性較好,使用輪胎式壓路機易出現粘輪問題,因此應先用鋼輪壓路機碾壓,并緊湊安排壓實。壓路機緊跟攤鋪設備碾壓,初始碾壓溫度要大于150℃,然后進行復壓、終壓,碾壓要消除表面輪跡。壓實工藝組合與遍數應在試驗段試鋪時使用無核密度儀或核子密度儀確定,碾壓時,應做到“高頻、低幅、緊跟、慢壓”。碾壓完畢后封閉交通,待路面溫度在50℃以下時可以通車。接縫處理等未明確說明的其他環節按《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)的規定執行。
3 結語
BRA改性瀝青混合料使用RA巖瀝青,降低了原材料中礦粉、重交瀝青的用量,節約了資源和成本,BRA改性瀝青混凝土及其施工技術作為一種新材料、新工藝在高溫多雨的南方地區首次使用,解決了節能、節材的技術難題。通過在高溫多雨的湖南省鳳大高速公路建設工程BRA改性瀝青路面的修筑,推廣應用BRA改性瀝青新材料、新技術,積累了工程經驗,為提高瀝青路面質量和降低造價提供了技術儲備,開展本項目研究具有重要的理論和實際意義及工程應用價值。
參考文獻
[1]李瑞霞.BRA巖瀝青及其混合料技術特性研究[D].長安大學,2010.
[2]王火明,王書杰,王振龍.BRA改性瀝青及其混合料路用性能試驗研究[J].公路交通技術,2011(05):48-53.