硬質(zhì)直餾瀝青澆注式混合料在工程中的應(yīng)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(shù)在我國應(yīng)用已有20 多年歷史，通過不斷的工程實踐積累，在施工技術(shù)及科學(xué)研究方面已取得較大成就，以逐漸走出一條，引進國外技術(shù)—消化吸收—逐步國產(chǎn)化的模式。其中，澆注式瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)憑借其優(yōu)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(yīng)用到鋼橋面鋪裝工程中[1-4]。傳統(tǒng)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(huán)境及貿(mào)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(zhì)量不穩(wěn)定，這迫切需要我們找到湖瀝青的替代品，逐漸實現(xiàn)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(zhì)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(qū)域，后期將會推廣應(yīng)用于向行車道等重荷載位置推廣。硬質(zhì)直餾瀝青被選作替代對象是因為兩者三大指標(biāo)較為一致，替代成功的可能性較高。

二、試驗研究

（一）室內(nèi)研究

硬質(zhì)直餾瀝青澆注式瀝青混合料（GA）目標(biāo)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(jù)《復(fù)合澆注式瀝青鋼橋面鋪裝設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》相關(guān)試驗，最終確定最佳油石比為8.9%。檢測指標(biāo)如下表1 所示。

表1 目標(biāo)配合比瀝青混合料性能試驗結(jié)果匯總表

相較于PGA 設(shè)計結(jié)果，GA 最佳油石比偏小，流動度偏小，可見在高溫240℃時，硬質(zhì)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(xiàn)出流動性偏好；同時試驗結(jié)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(yōu)異，完全滿足設(shè)計及工程實際應(yīng)用要求。

依據(jù)目標(biāo)配合比結(jié)果，通過拌合站放料對熱料倉取樣，進行生產(chǎn)配合比設(shè)計。經(jīng)過相關(guān)試驗，確定生產(chǎn)配合比結(jié)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(biāo)如下表2 所示。

表2 生產(chǎn)配合比瀝青混合料性能試驗結(jié)果匯總表

（二）拌合機試拌

基于室內(nèi)配合比的結(jié)果，項目開展GA 混合料拌合機試拌，參考以往經(jīng)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(biāo)如下表3 所示。

表3 試拌瀝青混合料性能試驗結(jié)果匯總表

（三）小結(jié)

通過對上機試拌試驗結(jié)果與室內(nèi)試驗結(jié)果對比分析可以得出：采用油石比8.7%進行試拌生產(chǎn)，所生產(chǎn)混合料的流動性能增強，240℃下流動度只有3s，不能滿足規(guī)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(chǎn)時與生產(chǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)短于室內(nèi)拌合鍋，混合料在庫卡車能升溫保溫過程中，由于混合料數(shù)量大，庫卡車攪拌能力強，混合料攪拌均勻，而室內(nèi)拌和時混合料在拌合鍋內(nèi)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(biāo)檢測結(jié)果與生產(chǎn)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(biāo)貫入度、穩(wěn)定度，前者要差于后者，而低溫性能前者要優(yōu)于后者，這驗證了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

三、結(jié)論

采用硬質(zhì)直餾瀝青的澆注式瀝青混合料（GA）各項指標(biāo)能夠滿足設(shè)計及工程實際應(yīng)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(yīng)用；室內(nèi)設(shè)計結(jié)果與上機拌和結(jié)果存在一定的偏差，實際生產(chǎn)時所采用的油石比要低于室內(nèi)設(shè)計油石比；通過測定不同溫度下流動度指標(biāo)，建議GA瀝青混合料在施工澆注時采用230℃，便于工程施工質(zhì)量控制。