TLA改性沥青混合料路面碾压质量控制

葛旭

（无锡市市政设施建设工程总公司，江苏 无锡 214002）

1 引言

特立尼达湖沥青(TLA)是世界上最有名的天然沥青，在南美西印度群岛特立尼达境内的沥青湖中，蕴藏了数以百万吨的湖沥青。

公路交通是保证国民经济发展和为人民服务的公共基础设施，是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。改革开放30年来是我国公路发展速度最快、规模最大、最具活力的时期，截至2007年底我国高速公路通车总里程达5.36万公里，有21个省区市高速公路里程超过1000公里，其中，河南、山东两省突破4000公里，江苏、广东两省突破3000公里。2008年我国将新建高速公路5000公里，完成"五纵七横"国道主干线系统收尾工作，推进国家高速公路和西部开发8条省级公路通道建设。在我国公路建设中，沥青路面作为一种无接缝的连续式路面，以其足够的力学强度、对行车荷载的良好承载能力、行车平稳低噪音、不扬尘、维修养护简单且实现机械化施工等优点已在现代高等级公路中占有了90%左右的比例。但令人担忧的是国内已经建成的多条沥青路面高速公路出现了严重的早期破坏现象，通车不到几年就出现大规模的路面开裂、剥落、泛油、拥包、车辙等破坏现象，严重影响了行车舒适性和行车安全。虽然其中有很多其他方面的因素，但是沥青路面施工中过程控制不严格，关键环节控制不得力是造成路面早期破坏的重要原因之一。

2 原材料质量控制

2.1 粗集料质量要求

粗集料包括经过加工(轧碎、筛分)而成的粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石或筛选砾石等。对于粗集料进行质量控制时一般应该注意以下几点:①粗集料应该石质坚硬、耐磨、洁净、颗粒形状，要求接近立方体、多棱角，扁平、无风化、无杂质，细长颗粒含量不能具有良好过多。②集料与沥青应该具有良好的粘附性，以增强沥青混合料的强度和耐久性。③集料生产过程中做好场地排水措施，各种规格石料之间应采用碎石袋或砌墙隔离等措施进行有效的间隔，防止石料混杂和污染;对不合格的块石集料不得装车;对拌和厂生产粗集料每500t检验一次，同时应检验材料的均匀性。

2.2 细集料质量控制

细集料可采用天然砂、机制砂或石屑，大部分公路的沥青上面层沥青混合料应采用与沥青有良好粘结能力的优质天然砂或机制砂。与粗集料一样，细集料应该洁净、干燥、无风化、无杂质，同时要求坚硬、级配良好、形状接近立方体。这里采用了珠海伟加达石场的花岗岩，其规格和质量要求满足技术要求，详细见下表所示：

2.3 沥青的作用及种类

沥青路面工程中，沥青材料是作为粘结材料出现的，是各种集料之间的粘接剂。我国的高等级沥青路面通常分为上、中、下二层，沥青不仅用于沥青路面层，在各沥青层间也将用到，如粘层油、透层油，只是不同层对沥青的要求会有所不同。根据沥青的用途，大致可以分为以下几类:基质沥青、改性沥青、乳化沥青、煤油稀释沥青、改性乳化沥青，不同种类的沥青将用于不同的层次。

3 TLA改性沥青混合料配合比控制

3.1 目标配合比设计

为确保沥青混合料的高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性的需要，确定设计级配时，以AC-13级配中值为基础，适当减少9.516mm粗集料的用量，减少0.6mm以下部分细集料的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线，同时考虑到40%TLA改性沥青中含有12.8%的灰分，所以应控制0.075mm通过率小于或等于级配中值，以确保最后沥青混合料的级配在级配中值附近。

根据经验估算的油石比，按0.5%间隔变化，取5个不同的油石比，用实验室小型拌和机在确定的温度范围内拌和沥青混合料，试模和底座应该按规定温度预热，按规定的击实次数和温度范围成型马歇尔试件。对于40%TLA改性沥青分别采用五个不同油石比4.5%,5.0%,5.5%,6.0%和6.5%，对击实成型的马歇尔试件，进行毛体积密度试验和马歇尔稳定度试验。

3.2 路用性能检验

3.2.1 高温稳定性

采用车辙试验检验TLA改性沥青混合料的高温稳定性，TLA改性沥青混合料60 0C车辙试验结果见下表。按照我国沥青路面气候分区而言，对于属夏炎热冬温区，要求规定基质沥青混合料动稳定度不小于1000次/mm,TLA改性沥青混合料动稳定度不小于3500次/mm，本次试验的动稳定度均满足技术要求。比较两种混合料试验结果，TLA改性青混合料的动稳定度比基质青混合料的动稳定度提高了285%，表明TLA改性沥青混合料的抗车辙能力远大于基质沥青混合料，具有优良的高温稳定性。

TLA改性沥青混合料车辙试验结果

3.2.2 水稳定性检验

采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验两种方法来检验TLA改性沥青混合料的水稳定性，TLA改性沥青混合料浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验结果表明水稳定性很好。

4 施工关键技术控制

4.1 混合料运输质量控制

全国大部分的公路采用了15t位的自卸汽车运输，车厢内清扫干净。为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板可涂一薄层洗涤剂水溶液或油水混合物 (植物油与水的比例可为1:4)，不得直接使用柴油，装卸过程中不得有余液积聚在车厢底部。

连续摊铺过程中，运料车应在摊铺机前10-30cm处停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。从拌和机向运料车上放料旧寸，往车厢内装一斗料，车就移动一次位置，一般应分5次挪动汽车位置，以减少粗细集料的离析现象。

4.2 混合料碾压质量控制

压实是沥青路面施工的最后一道工序，是保证沥青混合料质量、物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。合适的碾压，既能使沥青面层达到高密度，又具有良好的平整度。沥青混合料的密实度越大，空隙率越小，其稳定度、抗拉强度和劲度就越大，因而其疲劳寿命也越大，在使用过程中产生的压缩变形也就越小，抗车辙能力越强，因此如何压实对保证路面质量特性非常重要。

5 路面平整度的控制

路面平整度是道路的一种质量特征，车辆在不平整的道路上行驶，不但影响旅客和司机的安全与舒适性，不但影响车辆的运行费用(例如增加油耗，降低行车速度和车辆使用寿命，延长出行时间)，同时还会加速道路结构的破坏，影响路面的使用年限和养护周期。因此，随着对公路服务质量要求的不断提高及路面管理系统的建立，平整度成为目前路面使用性能最主要的指标之一。

这里选择XLPY-E型连续式平整度仪进行测试，评价标准和计算结果分别见下表：

平整度标准差和IRI作为单项指标在高速行驶状态下，人们对路面平整度的反映比在一般公路上更敏感，IRI也表现出了一定的不适用性。

6 总结

以上开展了TLA改性沥青路面施工质量控制技术的研究，主要包括了原材料质量、混合料配合比设计、路用性能、现场施工等几个方面的控制，但由于我国区域广阔，各地气候、环境千差万别，并且对于TLA改性沥青以及混合料的研究尚处于起步阶段，所以还不能提出广泛适用的统一控制方法，只能具体问题具体研究。

[1]王福.特立尼达湖改性沥青路用性能及其应用，山西建筑，2003年

[2]王建林，杨仲元.天然沥青得改性机理及路用性能研究，山西建筑，2006年