江西省交通投資集團有限責任公司景德鎮(zhèn)管理中心 / 漆冬
上個世紀90年代,法國PRINDUSTRIE有限公司與法國中央路橋實驗室共同研發(fā)了PR抗車轍劑。作為一種優(yōu)化瀝青混合料性能的添加劑,是以一種黑色顆粒物質形式存在。結合工程實際需求,按照一定比例加入到混合料中。經過大量的實踐研究證明,PR抗車轍劑具有較好的性能。即便是在60℃的高溫情況下,也可以確保其自身的優(yōu)勢。在瀝青混合料中,這種添加劑可以實現有效地實現瀝青路面性能提升,具有良好的抗車轍和抗磨損效果。從PR抗車轍劑材料的密度來看,一般保持在0.90~0.95g/cm3左右。至于軟化點,控制在152±2℃之間。整體上來看,九成屬于高分子化合物。在法國PRI公司實驗室團隊的共同研究中,分別研制出了占比4%和6%的添加劑PRXNP102和PRXNP101。這種PR抗車轍劑和其他的材料相混合,在高溫的作用下顆粒會發(fā)生軟化,通過多次碾壓成型,使其能夠真正的進入到級配骨架的空隙中。一方面能夠有效抑制礦料間的滑動位置,另一方面也能夠強化混合料在高溫變化下的穩(wěn)定效果。PR抗車轍劑變形之后以片狀或纖維狀的形態(tài)存在。通過搭接纏繞后形成立體的網狀結構,將相關的礦料顆粒固定在網格內。不僅能夠保證混合料的強度效果,而且也可以使得黏流性狀的物體依附在表層上。由此觀之, PR抗車轍劑依托自身良好的碰撞剪切力,能夠實現有效的嵌擠、膠結,進而提升瀝青混合料整體的性能。
某高速公路工程全程長度為51km,按照雙向六車道的設計思路進行設計。由于路段穿過水道,周邊有大量的農田和池塘等淤泥質軟土地基。由于該路段工程建設年代比較久,出現不同裂縫、沉降問題公路路用性能下降,為了能夠提高公路路面的質量,決定采取PR抗車轍劑進行養(yǎng)護處理。
(1) 外觀、顆粒尺寸。作為PR抗車轍劑最重要的物理指標,外觀和顆粒尺寸是至關重要的。一般外觀呈現出黑色顆粒狀,保持3±1mm的尺寸左右即可。在施工之前,需要做好大體測量,使其能夠達到良好的顆粒效果。
(2)密度。在選擇浸漬液體材料時,應該視密度為一個重要的指標要求。結合GB/T29050-2012要求,需要將其密度控制在1.0±0.1g/cm3左右。至于在JT/T860.1-2013內部,則要求其≤1.0g/cm3。在進行實際操作時,為了避免抗車轍劑進入液體中,通常要選擇低于PR抗車轍劑密度小的液體,將其作為主要的浸漬液體。
(3)灰分含量。在灰分的含量上,也有相當嚴格的標準。一般來說,在修筑高速公路路面的環(huán)節(jié)中,灰分在整個材料中是必不可少的。所在整個道路的施工環(huán)節(jié)中,灰分的效果明顯。從某種程度上來說,規(guī)范可以推動高聚物材料抵抗指外線,并能夠提升整體的抵抗效果,為道路性能的提升提供可能。與此同時,也會降低整體的老化速度,進而延長道路的使用期限。然而,在具體的使用環(huán)節(jié)中,我們需要全面控制灰分量大小。這樣才能夠保證高聚物的性能發(fā)揮。從我國目前的情況來看,PR抗車轍劑和灰分兩者之間存在緊密的關系,其含量都<5%。
(4)熔體質量流動速率。應用環(huán)節(jié)中,瀝青混合物會受到質量流動速度影響。就拿PR抗車轍劑來說,它能夠呈現出高分子材流動性特征。按照GB/T29050-2012標準,其流動速率應該不低于0.3g/10min。再從 JT/T860.1-2013來看,要求其不低于1.0g/10min。這種差異可能會給施工帶來一定的阻礙。結合實際需求,文章會選擇后者的標準作為主要的參考內容。
當前,有兩種常見的PR抗車轍劑瀝青混合料配合比設計方法:①結合材料商的要求,維持礦料的原配方,之后增加0.2%,達到改性最佳油比例。②結合PR抗車轍劑的瀝青混合料,按照一定的參數配合比設計相應的內容。在這樣的情況下,很難控制混合料的體積參數,甚至會超出指定的范圍。通過研究分析可知,第一種方法可能會引起規(guī)范的破壞。所以會選擇第二種方法進行處理。
借助干法拌和工藝,實現有效的PR抗車轍劑改性瀝青混合料處理。在瀝青改性存儲的環(huán)節(jié)中,所采取的施工工藝和一般的相同。但是在施工的環(huán)節(jié)中,需要關注以下幾點內容:
(1)施工溫度
在進行具體的施工環(huán)節(jié)里,應該嚴格按照要求做好適當的選擇。
(2)拌和時間
瀝青混合料的質量會受到攪拌時間長短的影響,所以要對拌和時間進行合理控制。①由于拌和時間的差異,使得PR抗車轍劑和集料兩者之間并未形成完整的統(tǒng)一體。但是隨著時間的延長,PR抗車轍劑可以和其它的集料逐漸形成聚集。至于從顏色情況來看,也發(fā)生了一定的變化,由最初的黑色逐漸變?yōu)闇\灰色。②在拌和時間不斷增長的情況下,由于受到高溫和剪切力的影響,PR抗車轍劑也出現了不同程度的變化,最終逐漸成為最薄的狀態(tài)。之后形狀也出現了改變,主要以長條形狀為主。③當PR抗車轍劑逐漸變薄時,應該在其拌和期間合理控制時間長短。④倘若PR抗車轍劑出現嚴重的變形,那么很可能是由于攪拌時間不足導致的。
為了提升整體的攤鋪、碾壓效果,應該選擇合適的攤鋪機做好適當的攤鋪操作。一般來說,攤鋪溫度控制在175±5℃為宜。攤鋪結束之后,看其平整度是否達到相應的狀態(tài)。借助30tYL膠輪壓路機(2臺)、JG/T5077.1雙鋼輪壓路機(2臺)、HKD20140604雙鋼輪壓路機(2臺)、HKD2014雙鋼輪壓路機(2臺),按照不同的階段進行碾壓操作。在進入初壓階段時,一般會選擇YL膠輪壓路機進行處理,然后結合2.8±0.42km/h的速度進行多次碾壓。在這個環(huán)節(jié)中,溫度需要>165℃。初壓結束之后,還應該選擇6m長的直尺進行平整度檢查。進入復壓階段,要從初壓的結果出發(fā)做好適當的調整。選擇JG/T5077.1雙鋼輪壓路機與HKD20140604雙鋼輪壓路機,嚴格遵循4.0±0.54.5km/h的速度逐步推進各項碾壓操作。進入終壓階段,通常會選擇HKD2014雙鋼輪振動壓路機進行靜壓處理。碾壓結束之后,應該將混合材料的溫度維持在130℃以上。之后對路面進行平整度測量,如果發(fā)現路面的平整度不夠,還需要進行后期的處理。
總而言之,在公路路面養(yǎng)護工程開展的階段中,而PR抗車轍劑的應用可以改善瀝青混凝土的質量能夠給路面養(yǎng)護工程奠定良好的基礎,因此PR抗車轍劑機應用的階段中,需要綜合公路路面養(yǎng)護的需求,優(yōu)化好材料的配比設計,并且從工藝層面做好規(guī)范控制,如此才能夠將抗車轍劑的效果發(fā)揮出來,提高公路路面的使用壽命。在本文分析中對PR抗車轍劑的應用方式進行了探討,并且從施工層面分析了該材料的應用要點,目的在于提高路面養(yǎng)護工程的質量,推進我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展。