掺加PR.PLASTS的沥青混合料施工工艺研究

齐浩松 代印松 储 琚

掺加PR.PLASTS的沥青混合料施工工艺研究

齐浩松 代印松 储 琚

通过对掺加PR.PLASTS的沥青混合料施工过程的研究,得出在施工中PR添加剂采用干投的方式,通过调整拌和时间和温度,采用组合式碾压来控制施工质量,该工艺简单、实用,效果较好,成本增加较少。

PR.PLASTS抗车辙剂,路用性能,高温车辙,改性沥青

0 引言

由于公路重载车辆比例增加,尤其是车辆超载现象严重,使沥青路面很容易产生车辙。沥青路面的车辙病害已经成为国内外沥青路面工程领域研究的热点和难点。PR.PLASTS(以下简称PR)是法国生产的一种沥青混合料添加剂,呈黑色、固体、颗粒状。该产品为纤维聚合物,其中聚合物纤维成分大于 95%,填充物成分小于 5%。掺加PR抗车辙剂的沥青混合料,其高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性均得到了改善,特别在沥青混合料的高温抗车辙性能方面,改善尤其明显。但是,该产品要在我国实体工程中应用,必须结合我国气候交通条件以及路面结构特征对其进行全面深入的研究,为防治我国高等级公路沥青路面的车辙问题提供一种新的技术方案。

PR抗车辙剂在法国、德国、意大利等西欧国家得到了广泛的应用,已有近 20年的工程应用历史,经实践检验其抗车辙性能高、稳定而耐久。PR抗车辙剂 2000年后从法国引入我国,目前仅有少数省份的高速公路采用,通过对应用路段的调查证明,它在60℃时还能保持很高的强度,所以能很有效地提高沥青路面的抗车辙能力,并且依靠其在沥青混合料中的嵌挤、加筋、胶结作用来提高混合料的路用性能,各项性能指标良好。

1 PR沥青混合料目标配合比组成设计

用于沥青路面时,PR添加剂仅作掺配使用,可以理解为外掺的沥青改性剂。PR抗车辙添加剂主要用在中面层及上面层。

添加PR的沥青混合料设计采用以下方法：首先不掺加PR按常规方法进行沥青混合料的配合比设计,确定混合料级配和最佳油石比,然后在此基础上掺加 0.4%的 PR。根据以往经验,添加PR后油石比应在基质沥青混合料的最佳油石比基础上增加0.2%,最后对掺加PR的沥青混合料进行各种路用性能试验[1]。

掺加 PR的沥青混合料马歇尔试件制备过程：1)将集料加热至 180℃～185℃,投入试验室拌和机中;2)将0.4%(占混合料质量)的PR加入拌和机中,干拌1min;3)加入沥青拌和1min,然后加入矿粉拌和1.5min,拌和温度170℃;4)试件成型温度160℃。

2 PR沥青混合料的拌和

混合料的拌和温度是影响路面施工质量的主要因素之一。由于PR是一种高熔点高分子聚合物,为使混合料拌和均匀,应提高拌和温度和延长拌和时间。

投放方法：拌和锅设投料口,在干拌结束喷入沥青前,人工将PR投入拌和锅,投放速度要快。

干投前,先将 12 kg袋装PR添加剂搬运至拌和锅投放口旁。控制室将每锅产量设定在 3 t,由人工在热料仓卸料瞬间将成包PR添加剂全部投入。投放须注意时间控制,不得漏投,亦不得过早或过晚。SBS改性沥青加热温度控制在 160℃～165℃,集料加热温度控制在 190℃～220℃,掺加PR的沥青混合料温度控制在175℃～185℃(废弃温度为 195℃)[2]。

当拌和场出现混合料超温废弃,或其他问题不能保证生产能力时,要及时联系摊铺现场进行适当的调整,防止摊铺机出现停机待料的情况,必要时做横向施工缝。

3 PR沥青混合料的运输

运料车一定要清理干净,不能有冷料凝结在车厢中,车厢内要干燥,不得残留水分。为防止沥青与车厢板相粘结,车厢侧板和底板涂一层植物油,但不得有余液聚在车厢底部。运料车用双层篷布覆盖,用以保温、防雨、防污染,运料车到达现场后等本车混合料摊铺完后才可揭开保温篷布[3]。添加PR沥青混合料的运输和其他沥青混合料的运输一样应精心组织,尽量使施工运输车辆避开已施工的沥青路面。必须在已施工完成的 PR沥青路面行驶时,要控制运料车的轮胎污染,洗净轮胎后再进入工程现场,同时严禁急转或紧急刹车。在沥青混凝土摊铺时,运输车辆要在离摊铺机 30 cm处停车,停车时不能撞击摊铺机。

4 PR沥青混合料的摊铺

要求在摊铺机前至少有三台以上的运料车等候,但不得超过六台,以避免待摊时间过长,降低温度。必须做到宁可料车等摊铺,不能摊铺等料车。

添加PR沥青混合料的摊铺温度比普通沥青混合料的摊铺温度要高 5℃～10℃,一台摊铺机的铺筑宽度不宜超过 6m(双车道)～7.5m(三车道以上),通常宜采用两台或更多台数的摊铺机前后错开 10m～20m成梯队方式同步摊铺,两幅之间应有 30mm～60mm左右宽度的搭接,并躲开车道轮迹带,上下层的搭接位置宜错开 200mm以上[4]。摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动,两侧应保持有不少于送料器 2/3高度的混合料,以减少在摊铺过程中混合料的离析。

摊铺机在摊铺时,必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺速度从摊铺开始至摊铺结束应匀速、稳定,摊铺过程中不允许随意变换速度或中途停顿。

5 PR沥青混合料的碾压

根据PR沥青混合料的特点,碾压时,压路机须遵循“紧跟、强压、高频、低幅”的原则,尽可能在高温下碾压成型。

摊铺速度控制在2m/min～3m/m in,取消初压,直接进入复压阶段,采用组合式碾压,四台压路机(两台钢轮、两台胶轮)联合作业,分成两组各管半幅,每组由一台双钢轮和一台胶轮压路机组成,前后两台压路机相距 2m～3m,紧跟摊铺机,直接开振,统一速度,同进同退,前进后退均采用高频低幅强振的作业方式,碾压4遍(相当于8遍,钢轮、胶轮各 4遍);碾压速度2.5 km/h～3.5 km/h。两台双钢轮压路机进行终压,以消除轮迹及调整平整度;碾压速度3.5 km/h～4.5 km/h。碾压终了温度不低于120℃。

压路机从外侧向中心碾压,从低处向高处碾压,轮迹始终与路基中线平行,相邻碾压带重叠 1/3～1/2轮宽,逐步向路拱碾压过去[5]。压路机行驶速度保持均匀一致,且不得在新铺或未碾压成型的混合料上停留转向或制动。对路面不平整或厚度偏薄的地方人工修补部分细料,重新压实。

6 PR沥青混合料的接缝处理

横缝采用平接缝,摊铺前应涂刷粘层材料,摊铺后应充分压实,连接平顺。在横向施工缝开始施工时,必须控制好平整度,不宜人工补料调整平整度,同时要及时碾压,防止料温损失无法压实,摊铺过程如果出现较长时间中断,应设置施工缝。

纵缝应避开行驶车辆的轮迹,而且要与下层纵向接缝错开 20 cm以上,纵缝采用热接缝处理,施工时应将梯队作业摊铺的混合料留下 10 cm～20 cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,最后作跨缝碾压以消除缝迹。

7 结语

PR添加剂在施工中推荐采用向拌和锅干投的方式,该种工艺简单、实用,效果较好,成本增加少。PR改性沥青混合料的施工同普通沥青混合料相比,需要提高拌和温度,延长拌和时间,采用组合式碾压,提高碾压温度,运输、摊铺等工艺不需要特别调整。

[1] 孟勇军,张肖宁.添加剂对沥青胶浆高温性能的影响[J].公路交通科技,2006(12)：96-98.

[2] 胡耀辉,王国耀.PR.PLASTS添加剂抗车辙剂在高速公路沥青混合料中的应用研究[J].建筑施工,2006,28(12)：72-75.

[3] 陈先仿.高速公路沥青面层设计施工工艺与质量控制[J].武汉理工大学学报,2006,28(2)：9-11.

[4] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[5] 伍石生,徐希娟.添加PR.PLASTS抗车辙剂的沥青混合料性能研究[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

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

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

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