改进型GAC-20沥青混合料的配制及施工效果评价

韩亚军 游 凡 陈文锋

（中电建路桥集团有限公司，北京 100010）

0 引言

广东地区气候属于亚热带湿润性季风气候，日照充足，雨量丰富；夏季高温湿热，暴雨集中；年平均气温18～22℃，极端最高温度能达到42℃。极端气候会对广东地区沥青路面形成极大的危害，从而缩短路面使用寿命，降低路网通行能力[1]。其中面层通常采用GAC-20沥青混合料，其粒径相对较大，施工时容易产生温度离析，从而引发局部位置空隙率较大，后期易产生坑槽等病害[2]。

为解决中面层GAC-20沥青混合料使用中存在的问题，采用改进型GAC-20沥青混合料铺筑路面，大大提高了沥青面层的防水效果和抗车辙性能，对提升沥青路面在高温多雨条件下的耐久性能，降低后期的养护成本具有重要的意义。本文对改进型GAC-20沥青混合料的配制、施工工艺进行介绍，并评价施工效果。

1 原材料及配合比设计

1.1 SBS改性沥青

高模量沥青混合料主要用于交通量大，使用环境较为恶劣的路段。SHRP研究成果表明，沥青对疲劳的贡献率为62%，对温度裂缝的贡献率为87%，沥青对于高温车辙的贡献率为29%[3-4]。因此需要选用满足相应规范的沥青作为中面层改进型GAC-20沥青混合料的沥青材料，改性沥青基本性能技术要求如表1所示。

表1 改性沥青技术要求

1.2 高模量剂

为提高中面层改进型GAC-20沥青混合料密水性、易压实性等，通过添加复合高模量剂提升沥青混合料性能。所选用复合高模量剂是一款用于高模量沥青混合料（EME型、HMAC型）的高分子改性剂产品[5-6]，见图1、图2所示。

图1 高模量剂

图2 作用机理

高模量沥青混合料中所用高模量剂应满足表2的技术要求。

表2 高模量剂技术要求

1.3 集料

（1）粗集料：粗集料技术要求见表3。

表3 高模量沥青混合料粗集料技术要求

（2）细集料：细集料规格见表4。

表4 细集料规格

（3）填料：中面层改进型GAC-20沥青混合料所选矿粉质量技术要求见表5。

表5 矿粉质量技术要求

1.4 配合比设计技术要求

（1）中面层改进型GAC-20 沥青混合料级配见表6所示。

表6 中面层改进型GAC-20沥青混合料级配

（2）中面层改进型GAC-20沥青混合料性能要求见表7所示。

表7 中面层改进型GAC-20沥青混合料性能要求

2 施工技术要求

（1）拌和：中面层改进型GAC-20沥青混合料拌和过程中，施工温度控制见表8。

表8 高模量沥青混合料的施工温度

（2）运输：运料车应有良好的篷布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走篷布，以保温或避免污染环境。

（3）摊铺：中面层改进型GAC-20沥青混合料摊铺温度不低于160℃。摊铺应均匀、缓慢、连续不间断，摊铺速度应根据摊铺厚度、摊铺宽度确定，宜控制在2～3m∕min。桥面铺装的摊铺速度应不大于面层的80%，且不大于2m∕min。

（4）压实成型：中面层改进型GAC-20沥青混合料碾压遍数与碾压速度分别按表9选用。

表9 施工碾压方案

3 工后评价

工后对中面层改进型GAC-20沥青混合料试验段的使用性能指标进行检测，并与常规的中面层GAC-20混合料相比较，对比分析改进型GAC-20沥青混合料的施工质量与性能特点。

3.1 拉拔试验

对工后的沥青路面进行拉拔试验（见图3所示），通过相同温度下的拉拔强度指标，评价改进型GAC-20与常规的GAC-20与下承层之间的粘结强度。拉拔性能试验结果见表10所示。

图3 现场拉拔试验

表10 拉拔性能试验结果

由表10可知，采用改进型GAC-20中面层沥青路面的拉拔强度为1.3MPa，相比于采用常规的GAC-20中面层的沥青路面提升了23%。因此，采用改进型GAC-20中面层的沥青路面具有更好的层间粘结强度。

3.2 渗水试验

采用渗水仪法对采用改进型GAC-20中面层的试验段和采用常规的GAC-20中面层的沥青路面的渗水性能进行评价（见图4所示），试验结果如表11所示。

图4 渗水试验

表11 渗水性能试验结果

综上，两种沥青混合料的渗水性能均能够很好地满足规范要求。其中，对于铺筑改进型GAC-20中面层的试验段相比于铺筑常规GAC-20的沥青路面渗水系数提升了42%。因此，铺筑改进型GAC-20的试验段具有更好的防水抗渗性能。

3.3 压实度

根据公路沥青路面施工技术规范规定，沥青路面的压实度按照芯样密度与沥青混合料标准密度的比值计算，公式如下：

式中：

K—沥青路面检测位置的压实度，%；

D—钻孔取芯测得的芯样实际密度，g∕cm3；

D0—沥青混合料标准密度，g∕cm3。

采用钻芯取样法对铺筑改进型GAC-20中面层试验段的压实度进行试验，试验结果如表12所示。

表12 压实度试验结果

由表12可知，铺筑GAC-20沥青混合料的试验段压实度指标能够很好地满足相应规范要求。

4 结束语

通过不同试验段实施方案，最终形成改进型GAC-20中面层混合料的施工成套技术以及工后验收性能标准。主要结论如下：

（1）严格控制材料质量，使沥青、高模量剂、集料符合相应的技术规范。

（2）严格控制沥青混合料施工各阶段的施工温度及采用组合式碾压方案，保证路面的压实效果。

（3）通过工后试验，试验段在路面结构压实度、渗水性能、拉拔强度方面均满足规范要求。