高模量ＡＣ一２０沥青混凝土在泰赣高速的应用 蓝能金，李文星 （江西省高速公路投资集团有限责任公司赣州管理中心，江西赣州３４１０００） 摘要：随着交通量增加和重载车辆增多，沥青路面的病害越来越突出。为降低造价，提高质量， 对普通沥青混凝土掺加高模量剂后各项指标进行分析研究，发现高模量沥青混凝土，不但成本低 于改性沥青混凝土，而且路面质量要比常规改性沥青混凝土好。 关键词：沥青路面；高模量沥青混凝土；外参剂；车辙 Ｕ 刖 昌 能够减少路面结构的变形，延缓车辙的产生，改善 路面的疲劳ｆ生能，延长路面的使用寿命【”。 高模量沥青混合料具有良好的高温抗车辙性 能．近年来在我国得到了广泛的应用。泰赣高速在 日常运营过程中，由于重车多，爬坡速度慢，车流量 大，加上有ｌＯｋｍ长上、下坡，导致路面发生了坑槽、 车辙等不同程度破坏。为改善这一状况，决定在大 广高速泰赣段路面养护维修工程技改项目中运用 高模量沥青混合料，通过将普通７０＃沥青与广东银 禧公司生产的筑路王ＲＫ３００高模量剂进行参配， １ 高模量沥青混合料材料组成 ＡＣ一２０高模量沥青混合料所用集料为新余市 采石场所产优质石灰岩，矿粉为泰和县上田镇振实 建材厂所生产，沥青为普通７０＃石油沥青，碎石和 沥青的各项指标均满足规范回要求，外参剂为筑路 王ＲＫ３００，用量为０．３％，各项指标见表１。 表１高模量外参剂ＲＫ３００各项指标 比重ｇ／ｃｍ３ 形成高模量ＡＣ一２０沥青混合料，该混合料使用在 中面层，厚度为６ｃｍ。大广高速泰赣段路面专项工 程ＬＳ３标具体位于Ｋ２９６４＋７５０一Ｋ２９８３＋７５４（双向）， 项目开工于２０１４年９月，完工于２０１５年１月，原 嚣（１９０￣Ｃ，￣－＇ ｆＬ 备注 路面为改性ＡＣ一１３沥青混凝土＋改性ＡＣ一２５沥青 混凝土，技改前部分车辙病害４ｃｍ～５ｅｒａ厚，改造后 的路面采用改性ＡＣ一１３沥青混凝土＋普通高模量 ＡＣ一２０沥青混凝土，自２０１５年交工验收至今两年 多来，该技术改造路段未出现车辙病害．明显降低 了车辙病害的出现。高模量沥青混凝土的应用，有 ２高模量沥青混合料生产配合比 项目中采用的生产配合比符合工程级配要求 的规范要求，矿料每个筛孔通过率与江西天驰高速 科技有限公司设计的目标配合比偏差在规范允许 效降低了工程的造价，提高了路面的质量，预防了 车辙等病害的提前出现。 高模量沥青混凝土是一种整体模量较高、抗疲 劳ｌ生能良好的路面材料。高模量沥青混凝土的使用 范围内，详细见下表２： 作者简介：￣（１９８７一 ），男，江西于都人，长安大学本科毕业，助理工程师，主要从事项目管理工作。 ・６８・ 表２ ＡＣ一２０高模量沥青混合料级配数据 ３试验室标准拌和工艺 （１）依据合成级配，确定各规格矿料所占混合 料百分比。 （２）高模量ＡＣ一２０沥青混合料室内拌和顺序、 时间及温度。见表３： 表３ ＲＫ３００室内试验工艺 （３）根据以上试验条件，可测试车辙试验、马歇 尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲 试验。 （４）试验工艺操作事项 ①按照设计级配每种矿料所占百分比称料，防 止称错矿料，导致级配出现错误： ②材料投放顺序、加热温度、拌和时间一定要 按照表中ＲＫ系列产品室内试验工艺进行： ③用０～３００￣Ｃ温度计对烘箱温度进行校准，检 查烘箱的加热温度是否与设定温度一致，反之应调 节烘箱温度。如果加热温度不符合要求，直接会影 响ＲＫ高模量沥青混合料性能试验结果： ④沥青拌和锅加热设定温度１ ８５￣Ｃ，沥青混合 料拌和后，出料温度不低于１６０￣Ｃ，为防止沥青混合 料在拌和锅内出现离析等情况。应将加热过后的小 铲在拌和锅内上下翻动。使拌和锅内的沥青混合料 粗细均匀； ⑤注意对沥青混合料时间成型温度的控制，试 件成型温度为１５５ｏＣ一１６５ｏＣ。低于１５５ｏＣ，应继续在 烘箱中加热。温度到达要求方可制作试件。 ４高模量沥青混合料拌合楼生产 拌ｆｌ：ｌ Ｔ．艺及注意事项 ４．１工艺流程 ＲＫ高模量沥青混合料拌合楼生产拌和工艺， 见表４： 表４ ＲＫ高模量沥青混合料生产拌和工艺 ４．２生产工艺注意事项 （１）ＲＫ沥青混凝土生产要严格按照工艺实施、 确保拌和时间充分，使ＲＫ均匀分散在沥青混合料 中，严格控制每个环节温度； （２）生产过程中如果ＲＫ采用人工投放，事先对 员工进行培训，投人过多、过少、或是忘记投放ＲＫ， 影响ＲＫ高模量沥青混凝土质量。所以，一般安排 ２～３人投料： （３）如在北方进入冬季施工，沥青混合料出厂 温度适当提高到１８０％。 ５高模量沥青混合料现场摊铺碾 压工艺及注意事项 （１）ＲＫ高模量沥青混合料现场碾压工艺，钢 轮、胶轮碾压工艺要符合规范［２】要求。 （２）ＲＫ高模量沥青混合料现场碾压工艺注意 事项 ①初压应在紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的 初压区长度，以尽快使表面压实，减少热量散失。对 摊铺后初始压实度较大，经实践证明采用振动压路 机或轮胎压路机直接碾压无严重推移而有良好效 果时，可免去初压直接进入复压工序。碾压时应将 压路机的驱动轮面向摊铺机，从外侧向中心碾压． 在超高路段则由低向高碾压，在坡道上应将驱动轮 从低处向高处碾压。初压后应检查平整度、路拱。有 ・６９・ 严重缺陷时进行修整乃至返工： ②复压应紧跟在初压后进行，并应符合下列要 求：复压应紧跟在初压后开始，且不得随意停顿。压 路机碾压段的总长度应尽量缩短，通常不超过 单位代表、施工单位代表、筑路王ＲＫ３００技术代表 共同见证，由试验室工作人员在沥青混凝土运输车 上取样，对本次所拌高模量ＡＣ一２０沥青混合料进行 性能检测，检测数据如表４： 按７０℃、０．７ＭＰａ进行了车辙试验，结果表明， ７Ｏ℃、０．７ＭＰａ下动稳定度为１２５８３次／ａｍ（表１），满 ｒ足沥青混合料配合比设计检验指标中车辙试验动 稳定度《７０００次／ｍｍ的要求．高模量沥青混合料大 ６０ｍ～８０ｍ。采用不同型号的压路机组合碾压时宜安 排每一台压路机作全幅碾压。防止不同部位的压实 度不均匀。高模量沥青混凝土的复压宜优先采用重 型的轮胎压路机进行搓揉碾压．以增加密水性，其 总质量《２５ｔ，吨位不足时宜附加重物，使每一个轮 胎的压力《１５ｋＮ．冷态时的轮胎充气压力《 ０．５５Ｍｐａ，轮胎发热后Ｎ ０．６ＭＰａ．且各个轮胎的气压 大体相同。相邻碾压带应重叠１／３～１／２的碾压轮宽 度，碾压至要求的压实度为止。振动压路机的振动 频率宜为３５Ｈｚ一５０Ｈｚ，振幅宜为０．３ｒａｍ～０．８ｍｍ。层 厚较大时选用高频率大振幅，以产生较大的激振 力，厚度较薄时采用高频率低振幅，以防止集料破 碎。相邻碾压带重叠宽度为１００ｍｍ～２００ｒａｍ。振动压 路机折返时应先停止振动。对路面边缘、加宽及港 湾式停车带等大型压路机难于碾压的部位．宜采用 小型振动压路机或振动夯板作补充碾压： ③直接铺筑在半刚性基层上的高模量沥青混 凝土的终压应采用胶轮压路机。终压应紧接在复压 后进行，采用胶轮压路机碾压不宜少于２遍．至无 明显轮迹为止： ④下卧层为沥青混凝土的高模量沥青混凝土 施工碾压时，终压应紧接在复压后进行，如经复压 后已无明显轮迹时可免去终压。终压可选用双轮钢 筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少 于２遍，至无明显轮迹为止： ⑤碾压轮在碾压过程中应保持清洁。有混合料 沾轮应立即清除。对钢轮可涂刷隔离剂或防粘结 剂，但严禁刷柴油。当采用向碾压轮喷水（可添加少 量表面活性剂）的方式时．必须严格控制喷水量且成 雾状，不得漫流，以防混合料降温过快。轮胎压路机 开始碾压阶段，可适当烘烤、涂刷少量隔离剂或防 粘结剂，也可少量喷水．并先到高温区碾压使轮胎 尽快升温。之后停止洒水。轮胎压路机轮胎外围宜 加设围裙保温。 ６项目应用效果及检验情况 ６．１高温稳定性 在大广高速泰赣段路面养护维修工程中，监理 ・７０・ 大提升了路面的高温稳定性。 表５沥青混合料车辙试验数据 车辙试验检测数据表明．使用ＲＫ３００可以使沥 青混合料的动稳定度达万次以上．大大提升了沥青 路面的强度、抗变形能力、抗剪切能力。解决了因路 面抗变形、抗剪切能力差而引起的路面车辙、拥抱、 裂纹等病害问题。 ６．２残留马歇尔稳定度试验 试验室现场取样制备马歇尔试件。按规程进行 了高模量ＡＣ一２０沥青混合料浸水马歇尔试验，试验 结果见浸水马歇尔试验结果（表６）．其残留稳定度 为９６．７％，满足沥青混合料配合比设计检验指标中 马歇尔残留稳定度不小于８５％的要求。 表６沥青混合料马歇尔试验数据 雄０．１ｒａｍ ６．３高模量沥青混合料与改性沥青混合料各项指 标对比 失 ｍｍ ）麓 定度（％）强 儿 （ｖ／ｏ）、譬 ￡） ７项目造价分析 ８结语 ７．１沥青替代费 高模量沥青混合料技术。是以高模量剂为外掺 用普通沥青就能代替ＳＢＳ改性沥青。ＳＢＳ有离 剂的外掺直投式改性沥青混合料技术。本文所用高 晰问题，储存时需要加热、搅拌，升温时间长；使用 模量剂为广东银禧公司生产的筑路王ＲＫ３００。特点 ＲＫ＋普通沥青不需要防离晰．节省燃料费约５元～ 是：不需要先对沥青进行改性，直接在拌和楼将 １５元／ｔ沥青砼。同时不需要沥青改性相关设备，节 ＲＫ３００外掺剂与普通沥青、矿料拌和，生产出指标 省该设备折旧费用 全部符合ＪＴＧ＿Ｆ４０—２００４《公路沥青路面施工技术 以本项目为，从江西物资公司采购改性沥青约 规范》要求的沥青混合料。 ４２００元／ｔ，普通沥青约３０００元／ｔ，运距为从南昌到汤 文章通过结合大广高速泰赣段路面养护维修 村收费站。按市场行情这算，单单沥青替代费能节 工程项目，针对该高速公路１０ｋｍ长上、下坡在重载 约１２００：￣ｗ／ｔ，而且不用自己购买沥青改性设备．不 交通下容易出现车辙等病害，对其中面层采用高模 用自己制作改性沥青。需要多少沥青可以按需要采 量ＡＣ一２０沥青混凝土进行路面结构层改造。从工程 购，减少中间仓储环节。 实际效果来看，高模量ＡＣ一２０的运用，不但降低了 ７．２节约养护经费 工程造价，还提高了路面的抗车辙病害效果。 路面采用普通沥青砼技术维修，经常发生今年 维修了明年又出现问题的情况，高模量沥青混凝土 参考文献： ［１】沙爱民，周庆华，杨琴．高模量沥青混凝土材料组成设计方 比ＳＢＳ改性沥青路面寿命延长２年以上，减少维修 法［Ｊ］．长安大学学报（自然科学版）．２００９（３）：１－５． 次数。从而节约养护成本。 【２】ＪＴＧ Ｆ４０－２００４，公路沥青路面施工技术规范【Ｓ］． 上接第６７页） 合料的成型速度； ［４］陈士轩，孙术学，李红．纤维微表处混合料配合比设计及路 （３）水泥用量的变化对于路用性能有明显的提 用性能研究［Ｊ】．公路交通科技（应用技术版），２０１６，１２（０１）： 升作用。通过湿轮磨耗试验，选取浸水时间为ｌｈ和 １４４—１４７． ７ｄ分析不同水泥用量下的湿轮磨损值，试验表明水 ［５】李能富，曹晓凤，张秀梅，钱璞．纤维微表处可拌和时间的影 泥用量的增加可以提升微表处混合料的抗磨能力． 响因素分析［Ｊ】．交通标准化，２０１ １，（０１）：８６—８８． 但增加到一定程度后趋势就不明显，综合考虑选取 『６高丹盈，６１胡良叽严克兵，宋帅奇．水泥用量对塑性混凝土强 度的影响［Ｊ］．水利水电技术，２００８，（０９）：５６—５８．【２０１７—０８— 水泥用量为２％： ２９］．ＤＯＩ：１０．１３９２８／ｊ．ｅｎｋｉ．ｗｒａｈｅ．２００８．０９．０１９ （４）综上混合料拌和时间、混合料的凝结力、混 ［７】谢旭剑．水泥用量对混凝土强度及耐久性能的影响规律研 合料的抗磨能力三个性能指标的最佳水泥用量．综 究ｔＯ１．南昌大学，２０１６． 合考虑到水泥用量节约原则。最终确定水泥用量 【８】段宝清微表处预防性养护技术在某高速公路的应用和效 ２％作为工程实践中的最佳用量。 果评价［Ｄ】．兰州大学，２０１５． 参考文献： ［９】王四巍，李小超，李杨，高丹盈．膨润土及水泥用量对塑性混 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