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1、 自融雪沥青混合料在桥面铺装层中的典型应用研究 赵亚军摘 要：自融雪沥青混合料由于物理和化学系的双重作用，在降低路面冰点，延缓路表结冰和融雪化冰方面具有显著的优势而在道路建设中得到了广泛的应用。文章通过对自融雪沥青混合料原材料检测、配合比设计、性能检测、施工工艺介绍和质量检测，对宝天高速公路应用自融雪沥青混合料成套技术进行详细研究说明，以期能为同类工程建设提供相应的技术借鉴。关键词：自融雪沥青混合料；原材料；配合比；施工工艺；质量控制：TU997 文献标志码：A ：2095-2945（2017）21-0161-021 工程概况自融雪沥青混合料，又称为融雪抑冰沥青混合料（Anti-freeze
2、asphalt concrete，AFAC），在世界范围内引起了广泛重视并得到了广泛应用。宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段是连霍高速G30在甘肃境内的重要路段，也是甘肃省公路网“四纵四横四重”主骨架的组成部分。路线起于陕甘两省分界出的牛背，经东岔、百花等地，终点是甘肃省第二大城市天水市北道区的甘泉镇，全长90.908公里。全线采用双向四车道高速公路技术标准，计算行车速度100km/h。宝天高速公路地处秦巴山地润湿区，进入冬季后气温低，降雪较多，加之重型车辆多，刹车水流到路面后极易结冰且不易解冻，严重影响过往车辆通行安全。为了防止冬季冰雪灾害，保障行车安全，在桥面铺装层养护维修中铺筑自融雪沥
3、青混合料。2 试验路原材料及配合比设计2.1 原材料指标（1）改性沥青。沥青采用SBS I-C改性沥青，按照公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004标准方法对其技术性能进行检测，其主要指标为：25针入度为75（0.1mm）、软化点84、5延度为40（cm）、135旋转粘度为2.2 Pa.S、弹性恢复为96.3%。（2）集料。集料选用武山鸳鸯玉石沟料场生产的石料，其规格为：10-15mm、5-10mm、3-5mm及0-3mm石屑。按照公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004中高速公路面层用集料质量相应要求对其进行检测，主要指标为：压碎值6.6%、针片状1015mm6.1%；510
4、mm4.4%、与沥青的粘附性5级，其级配情况见下表1。（3）融雪材料。所用融雪材料为自行研制的一种新型融雪剂，其0.075mm筛孔通过率为79.2%，盐分含量为56%，pH为8.3。2.2 配合比设计2.2.1 设计级配确定自融雪沥青混合料級配选用AC-13。为了最大限度地实现试验室完成的目标配合比，从各热料仓取料进行了矿料筛分以及确定级配，根据试验，最终确定混合料的生产配合比为：1#仓（22-11）：2#仓（11-6）：3#仓（6-3.5）：4#仓（0-3.5）：融雪剂=36：18：8：33：5，其级配图如图1。2.2.2 最佳油石比确定选择4.5%、4.8%、5.0%、5.2%、5.5%五
5、种油石比进行马歇尔击实试验，试验结果如表2。其OAC1=5.13，OAC2=4.90，得最佳油石比为5.0%（换算成沥青用量为4.8%）。2.3 性能验证（1）高温稳定性为了检验自融雪沥青混合料的高温稳定性，在最佳油石比下，成型30cm30cm5cm的车辙板在60条件下进行车辙试验，其动稳定度为7710（次/mm），总变形量为1.168mm。（2）低温抗裂性在最佳油石比下成型30cm30cm5cm的车辙板，并切成250mm30mm35mm的小梁试件，进行低温小梁弯曲试验，其抗弯拉强度为8.08MPa，最大弯拉应变为2677（）。（3）水稳定性在最佳油石比下，成型标准马歇尔试件，进行浸水马歇尔试
6、验及冻融劈裂试验，残留稳定度为85.2%，冻融劈裂强度比为84.6%。（4）融雪性能评价采用电导率试验评价自融雪沥青混合料的融雪性能，在水质分析中，水的电导率与其中所含有的有机酸、碱及盐量有一定关系1。当它们的含有量比较低时，电导率随着水中的氯离子浓度的增加而增加，根据溶液电导率值就能间接推测水中氯离子的浓度，由此可评价融雪效果。本次试验采用电导法测定水的盐分浓度，所用仪器为DDS-11D电导率仪。本文所测电导率都是溶液在25时的电导率。成型标准马歇尔试件，将试件浸泡在5000ml的烧杯中，每个烧杯盛有2500ml水，测定溶液随时间变化的电导率，并与普通的马歇尔试件作对比2-4，试验结果见下图
7、2。3 自融雪沥青混凝土桥面铺装施工关键技术3.1 混合料的生产根据试验，自融雪沥青混合料的制备流程如下：原材料的准备、石料用量的计算、加热、加纤维干拌、沥青喷射、加融雪剂、湿拌、出料。在生产流程中要保证以下几个环节：（1）各种热矿料按设定的重量投放至搅拌仓。（2）在热料进料结束后，把设定重量的聚酯纤维投入搅拌仓。（3）将矿料和聚酯纤维干拌68s。（4）加入沥青后拌合24s。（5）湿拌时间4555s。（6）自融雪沥青混合料出料温度控制为：170。（7）自融雪沥青混合料废弃温度控制：195。3.2 混合料运输需保证足够数量的运输车辆，并在车厢底板和侧板均匀涂抹一层隔离剂，隔离剂一般采用油水混合物
8、，并且擦净积存的余液，建议在运输车上包裹双层帆布或棉被保温，防止热量散失，拌合好的自融雪沥青混合料必须及时地运至摊铺现场，以保证摊铺质量。 3.3 混合料的摊铺为保证摊铺的连续性，摊铺机前必须有5辆以上的运输车等候才能进行摊铺作业，禁止出现摊铺机等候运料车的情况。摊铺时单幅一次成型。沥青混合料的松浦系数应根据混合料类型由试铺试压确定。本试验段松铺系数取1.15，摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，由使用混合料总量与面积校验平均厚度。混合料的摊铺、碾压要一次成型，在尽可能高的温度下进行，所有施工工序必须在混合料温度降至100以前全部结束。摊铺温度是指螺旋布料器附近沥青混合料的温度，必须严
9、格控制摊铺质量。3.4 混合料的碾压使用双钢轮压路机和轮胎压路机并列成梯队的方式碾压，按初压、复压和终压（包括成型）三个阶段进行。施工过程温度控制：（1）混合料到达现场的温度控制在170以上。（2）摊铺温度：165170。（3）初压温度：不低于160。（4）终压：因气候原因，终压结束时表面温度不低于110。在对自融雪沥青混合料进行摊铺以后，要用钢轮压路机及时进行初壓，并紧跟胶轮压路机进行复压，终压仍采用钢轮压路机。施工时压实度管理标准要比通常的混合料高2%。4 结束语文章通过室内试验，首先选用了适合自融雪沥青混合料的原材料并进行了性能验证，接着按照路面和融雪除冰的要求，选用了合适的混合料级配类
10、型以马歇尔方法进行了配合比设计，通过高低温和水稳定性试验验证表明所设计的配合比具有优良的性能。文章最后按照设计的配合比对自融雪沥青混合料用于桥面铺装层中的施工工艺进行了详细说明，并对施工中的关键点质量控制也进行了相应说明，可为同类工程的施工提供一定的技术指导。参考文献：1陈拴发，刘状壮，邢明亮，等.融雪抑冰材料疏水性能影响研究J.建筑材料学报，2013，16（6）：1059-1063.2谭忆秋.雪灾中的路面除冰技术J.交通建设与管理，2008，2（3）：86-87.3王峰，韩森，张洪伟.盐化物融冰雪沥青混合料的应用研究J.公路，2009，3：176-179.4张洪伟，潘文君，沈路，等.盐化物融冰雪沥青混合料室内试验研究J.中外公路，2009，29（1）：220-222.5张丽娟.盐化物融雪沥青混合料研究D.西安：长安大学，2010.6JTGF40-2004.公路沥青路面施工技术规范S.北京：人民交通出版社，2004. -全文完-
