葛超
摘 要:隨著國(guó)家大力推廣瀝青路面就地?zé)嵩偕?,就地?zé)嵩偕穆访嫘阅芤殉蔀檠芯繜狳c(diǎn)。本文通過項(xiàng)目室內(nèi)外試驗(yàn),對(duì)就地?zé)嵩偕に囍械脑偕鷦┖蚐BR膠乳進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,對(duì)于改性瀝青路面,SBR膠乳能顯著提高抗車轍性能和抗疲勞開裂性能,且對(duì)于水穩(wěn)定性和低溫抗裂性等方面比再生劑具有更好的性能。
關(guān)鍵詞:就地?zé)嵩偕?SBR膠乳;再生劑;再生瀝青路面;抗車轍性
中圖分類號(hào):U418 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2019)22-0121-02
0 引言
近年來,我國(guó)陸續(xù)實(shí)施了多種公路養(yǎng)護(hù)工程,但對(duì)資金和能源的消耗巨大。隨著國(guó)家對(duì)建設(shè)“兩型社會(huì)”發(fā)展的需求,要求高質(zhì)量、低成本的道路技術(shù)與材料。瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)正是解決此問題的關(guān)鍵技術(shù)之一,該技術(shù)可一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)路表一定深度范圍內(nèi)的路面再生。目前,就地?zé)嵩偕夹g(shù)已經(jīng)在我國(guó)多個(gè)省份進(jìn)行了應(yīng)用。
就地?zé)嵩偕┕ぶ?,通常選用再生劑使老化瀝青恢復(fù)活力。然而,常用的再生劑并不適用于老化的改性瀝青。目前,SBR膠乳是再生劑的理想替代品。雖然目前我國(guó)大多數(shù)就地?zé)嵩偕に嚾圆捎迷偕鷦?,但SBR膠乳在再生改性瀝青混合料方面已得到重視。本文的研究目的是通過項(xiàng)目室內(nèi)外試驗(yàn),分析與評(píng)價(jià)兩種用于改性瀝青就地?zé)嵩偕に嚨奶砑觿偕鷦┖蚐BR膠乳。
1 項(xiàng)目室內(nèi)試驗(yàn)
1.1 瀝青結(jié)合料試驗(yàn)
選取兩個(gè)試件分別加入再生劑和SBR膠乳,并保證充分混合,分別測(cè)試原瀝青、老化瀝青、含再生劑的老化瀝青和含SBR膠乳的老化瀝青的性能,結(jié)果如表1所示。
根據(jù)測(cè)試結(jié)果在表1可知:SBR膠乳在恢復(fù)老化改性瀝青的延度、高溫和低溫性能等方面具有較好的性能,也提高了結(jié)合料的粘度。相比之下,再生劑卻容易降低結(jié)合料的高溫性能。
1.2 再生瀝青混合料性能分析
(1)高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)。采用流變測(cè)試的方法以評(píng)估再生混合料的抗車轍性。試驗(yàn)溫度設(shè)定為60℃,在波長(zhǎng)為0.1s的半正弦波形中重復(fù)施加動(dòng)態(tài)載荷,間隔0.9s建立永久變形的模型如式1所示。
εp=aN+b ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (式1)
εp為永久變形;N為荷載次數(shù);a,b斜率和截距。
式1中,蠕斜率a可反映混合料的高溫抗變形能力,斜率a越小,高溫性能越好。通過多次測(cè)試可得出數(shù)據(jù):摻加再生劑的舊料εp為34965με,而摻加SBR膠乳的舊料εp為42365με。經(jīng)計(jì)算,摻加再生劑的舊料a為5.251,摻加SBR膠乳的舊料a為3.345,可知摻加SBR膠乳的再生混合料具有更好的高溫性能。
(2)水穩(wěn)定性試驗(yàn)。該測(cè)試用于確定混合料抗水分損害的能力。以凍融劈裂強(qiáng)度比(TSR)用作評(píng)價(jià)指標(biāo),其計(jì)算依據(jù)如式2所示。
TSR=×100 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(式2)
式2中,RT1為未凍融循環(huán)的第一組試件的平均抗拉強(qiáng)度,MPa;RT2為凍融循環(huán)后的第二組試件的平均抗拉強(qiáng)度,MPa;TSR為凍融劈裂強(qiáng)度比,%。
經(jīng)測(cè)試,加入再生劑和SBR膠乳的TSR分別為83.3和88.2,說明SBR膠乳再生混合料凍融劈裂比更高,具有更好的高溫抗車轍性。
(3)低溫性能試驗(yàn)。選用小梁彎曲試驗(yàn)以確定再生混合料的低溫抗裂性能。測(cè)試結(jié)果如表2所示。
表2測(cè)試結(jié)果可知,SBR膠乳在低溫環(huán)境下能顯著提高舊料的抗裂性。
2 試驗(yàn)路鋪筑
室外試驗(yàn)通過試驗(yàn)路鋪筑、后期跟蹤檢測(cè)等方法來確定就地?zé)嵩偕砑觿┑膬?yōu)劣。施工路段選擇青銀高速濟(jì)南繞城北線段下行K104+000~K110+700,施工長(zhǎng)度為6.7km,其中4.5km的路面再生使用再生劑,1.7km的路面再生使用SBR膠乳。銑刨表面層的深度為4cm,舊路面混合料的組成與實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的混合料相同。
2.1 再生路面質(zhì)量檢測(cè)
對(duì)兩種不同添加劑進(jìn)行就地?zé)嵩偕脑囼?yàn)段進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果如表3所示。
由表3可知,兩種添加劑方案的路面再生技術(shù)指標(biāo)均符合技術(shù)規(guī)范的要求,再生后的路面質(zhì)量良好,說明再生劑或SBR膠乳作為添加劑均是合理可行的。
2.2 試驗(yàn)段跟蹤檢測(cè)
對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行跟蹤檢測(cè),分析兩種添加劑方案的實(shí)際路用性能。收集近三年的試驗(yàn)段平整度指數(shù)、車轍深度,匯總數(shù)據(jù)并計(jì)算平均值,形成曲線。圖1為平整度指數(shù)平均增長(zhǎng)曲線,圖2為車轍深度平均增長(zhǎng)曲線。
由圖1、圖2可知:與使用再生劑的就地?zé)嵩偕访嫦啾?,使用SBR膠乳的再生路面具有更小的永久變形能力,且車轍深度增長(zhǎng)較小,具有較好的抗車轍性能。
3 結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)改性瀝青路面就地?zé)嶂惺褂玫膬煞N添加劑(再生劑和SBR膠乳)性能進(jìn)行了分析與比較。通過室內(nèi)外試驗(yàn),對(duì)兩種添加劑的改性瀝青就地?zé)嵩偕旌狭系男阅苓M(jìn)行了評(píng)價(jià)和比較,研究結(jié)果如下:
(1)室內(nèi)試驗(yàn)表明,SBR膠乳在提高老化改性瀝青結(jié)合料的延展性和低溫性能方面表現(xiàn)出比再生劑更好的性能,并增加了結(jié)合料的粘度。
(2)通過再生混合料性能測(cè)試,SBR膠乳能顯著提高RAP的抗車轍、抗水損傷、抗低溫開裂等,在再生混合料中具有較好的應(yīng)用性能。
(3)通過室外試驗(yàn)表明, SBR膠乳對(duì)于就地?zé)嵩偕蟮穆访婢哂懈玫目管囖H性能。
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