京港澳新乡至郑州段路面养护工程自融雪沥青路面配合比设计研究

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摘 要 本文依托京港澳新乡至郑州段路面养护工程，论述了自融雪沥青路面的组成设计及拌和注意事项，为自融雪技术在河南省的发展应用奠定了坚实的基础。

关键词 自融雪沥青路面；目标配合比；生产配合比；用料估算

中图分类号U41 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0150-02

1 目标配合比设计

1.1材料

集料、矿粉、沥青采用京港澳路面养护工程料场所用的材料，融雪外加剂采用由长安大学公路科学研究院研发的沥青路面环保型自融雪外加剂Iceguard。

1.2矿料级配设计

按照AC-13沥青路面矿料级配范围及自融雪沥青混合料特点，通过反复计算、调整，确定矿料配比如下：

1.3配合比设计结论

由室内试验结果知，采用5.5%油石比，矿料配比石屑45%，3～5mm 7%，5～10mm 21%，10～15mm 25%，矿粉2%，外加剂掺量为混合料质量的5%，各项指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40―2004）的要求，具有良好的路用性能，可以作为目标配合比使用。

2 生产配合比设计

2.1材料

集料采用京港澳路面养护工程料场按目标配合比进入拌合楼除尘筛分后得到的热料，矿粉、沥青采用料场提供的材料，融雪外加剂采用由长安大学公路科学研究院研发的沥青路面环保型自融雪外加剂Iceguard。

2.2矿料级配设计

根据四种除尘集料的筛分结果，结合自融雪沥青路面目标配合比级配，以及河南地区AC-13沥青路面矿料级配范围，调整得到接近目标配合比矿料级配的级配。

2.3配合比设计结论

目标配合比的设计结果为：11mm～16mm玄武岩碎石：7mm～11mm玄武岩碎石：4mm～7mm玄武岩米石：0mm～4mm石灰岩石屑：石灰岩矿粉=23.0%：17.0%：12.0%：45.0%：3.0%。最佳油石比为5.3%，融雪外加剂掺量为5.0%。各项指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）的要求，具有良好的路用性能，可供生产单位在生产上使用。

2.4拌合楼用量

生产用拌和机型号为GWL―4000型，每盘料定量为3.0t，每盘料中各仓料用量如下：

1号仓（0～4mm）：1139.6kg/盘。2号仓（11～16mm）：655.3kg/盘。3号仓（4～7mm）：370.4 kg/盘。4号仓（7～11mm）：598.3kg/盘。矿粉（石灰岩）：85.5 kg/盘。沥青（SBS改性沥青）：151.0kg/盘。外加剂（Iceguard）：150kg/盘（6袋）。其中沥青采用内掺法投入，其质量记入3.0t/盘中，外加剂采用外掺法从投料口人工投入，不计入每盘计重中。

3 试验路用料估算

试验路拟用沥青路面环保型自融雪外加剂Iceguard 10.6t，按自融雪外加剂的掺量为5.0%计算，所需自融雪沥青混合料用量为222t，根据室内试验知自融雪沥青混合料毛体积密度为2.448g/cm3，试验路路面上面层厚度为4cm，一个车道宽度为3.75m，计算得到自融雪沥青路面试验段可铺设2267m2，可铺设一个车道长度为604m。其中1号仓（0mm～4mm）总用量为80.5t，2号仓（11mm～16mm）总用量为46.3t，3号仓（4～7mm）总用量为26.2t，5号仓（7mm～11mm）总用量为42.3t，矿粉总用量为6t，沥青总用量为10.7t。

4拌和注意事项

1）矿料加热温度一般控制在190～220℃之间，沥青加热控制在165～170℃之间。

2）混合料在没有加外加剂前，拌和时间应控制35～45s范围内，沥青混合料拌合均匀后人工按要求用量加入外加剂，与沥青混合料拌和时间控制在5-10s。

3）出料温度视施工时气温的变化（早、中、晚，开工与收工）、摊铺温度、道路状况、运距等情况决定，一般控制在170～190℃范围内，超过195℃者废弃。

4）沥青混合料宜随拌随用，若因生产或其它原因需要贮存时，贮存时间不宜超过12h，贮存期间温降不应超过5℃，且不得发生结合料老化、流淌以及集料颗粒离析的情况。当由于贮存而引起结合料老化、流淌、混合料温降过大、粗细集料颗粒离析以及其它影响产品质量的情况时，应予废弃并找出原因，及时采取纠正措施。

5）拌和初期操作手及试验人员应观察成品颜色、级配大致比例、拌和料温度等情况是否满足要求，以便采取措施改进，但拌和人员无权改变配合比。

5自融雪沥青路面配合比设计及施工注意事项

1）当Iceguard吸水后开始潮解，颗粒表层开始变软，逐渐深入，直至潮解完全，整个颗粒变成一个水珠，在潮解的过程中，表面始终有一层乳白色油膜包裹；潮解初期，若烘干，水分可以去除；若潮解时间较长，包裹在颗粒外层的油脂已被破坏，Iceguard基本失去作用能力。Iceguard应采用密封材料密封，放在干燥的环境下，存放盐化物的地面应放置隔离垫，避免吸收潮气；搬运和运输过程中严禁用尖锐器物刺扎Iceguard包装袋。

2）对Iceguard添加量的要求

普通沥青路面的Iceguard添加剂量按重量计为5%～6%，可按照所需效果、交通流量、道路危险等级、地点的高度和长度加以调节。

3）对马歇尔试验空隙率的要求

马歇尔试验空隙率必须根据现场实际情况在一定范围内进行调整，对于交通量较少或背阴处等路段，空隙率调整范围在2.0%～3.0%，对于交通量较大或光线较充足的路面，空隙率调整范围在2.5%～3.5%。由于添加Iceguard面层具有较大的抗变形能力，应把规范允许的空隙率下限作为设计的最终目标。

4）对沥青用量的要求

添加Iceguard的沥青混合料较没使用该材料的混合料压实后空隙率会增大些，故未添加Iceguard的沥青混合料空隙率应严格要求控制在2.0%～3.0%，空隙率太大，将大大降低路面的使用寿命；同时由于Iceguard比表面积大且多孔，因此要根据实际情况相应的提高沥青用量，一般情况下，比正常没添加Iceguard材料的混合料的沥青用量增加0.2%。

6 自融雪沥青路面与普通沥青路面施工区别

6.1目标配合比及生产配合比不同

施工拌合时，要严格按照课题组研究人员提供的配合比方案进行自融雪沥青混合料拌制。

6.2拌合站及施工过程中各环节温度不同

自融雪沥青混合料相应环节温度要比没有添加外加剂的混合料温度高5℃～10℃，具体温度要求如下：

6.3混合料拌合流程不同

自融雪沥青混合料拌制时，混合料在没有加外加剂前，拌和时间应控制35s～45s范围内，需要在沥青混合料拌合均匀后人工按要求用量加入外加剂，与沥青混合料拌和时间控制在5s～10s。

6.4摊铺松铺系数不同

松铺系数初定为1.23，松铺系数可根据现场施工情况实时调整，以达到最佳效果。

6.5碾压成型方式不同

由于自融雪沥青混合料比普通同类型混合料集料偏细，故施工碾压过程中，应该增加复压的碾压次数，具体碾压工艺如下：

初压：采用13t双轮钢筒式压路机以2km/h～3km/h的速度前静后振压三遍。

复压：采用两台26t胶轮压路机以2km/h～3km/h的速度碾压四遍。

终压：采用13t双轮钢筒式压路机以2km/h～3km/h的速度静压一遍，以3km/h～6km/h静压一遍。

6.6碾压机械防粘材料不同

对钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂，但严禁刷柴油和喷水。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，也可在轮胎上涂层植物油，并先到高温区碾压使轮胎尽快升温，严禁使用喷水设备。

6.7自融雪沥青路面养护工艺不同

施工完成后的洒水处理。待自融雪沥青路面冷却至常温并且混合料强度形成后，对摊铺完成后的路面进行洒水，洒水量为第一遍控制在1kg/m2～2kg/m2；第二遍控制在3kg/m2～4kg/m2，洒水的目的是为了降低路面的活性。

7结论

通过对京港澳新乡至郑州段路面养护工程自融雪沥青路面配合比设计研究，从目标配合比设计到生产配合比设计，从拌合料的用料用量到试验路用估算全过程设计及施工拌和中应注意的事项，可以看出温拌沥青混合料的组成设计及施工工艺简单、宜操作，便于在工程中的推广应用。

参考文献

[1]公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004.

[2]李悦，李铁山.中外公路，2012（6）.

[3]公路工程集料试验规程 JTG E42-2005.