应用抗剥落剂提高沥青路面耐久性的方法

　　摘要：在沥青混合料中添加抗剥落剂能有效地提高抗水损害能力，提高路面的耐久性。是否需要掺抗剥落剂，关键看是否满足沥青混合料的水稳定性检验。
　　关键词：消石灰；水泥；耐久性
　　
　　1前言
　　根据笔者多年的沥青路面施工实践，在沥青路面的常见病害中水损害是沥青路面的主要病害，同时也是引起沥青路面早期的破坏的主要形式之一。由于高速公路和城市道路中水损害的严重性和普遍性，因此如何防止沥青路面的水损害，增加沥青混合料的耐久性以引起人们的广泛重视。
　　普遍认为造成沥青路面水损害的主要原因是路面空隙率在8～15%的范围内时，水容易进入混合料内部，在荷载作用下易产生较大的毛细压力成为动力水，易引起沥青剥落造成沥青混合料的水损害破坏。为了增强沥青与粗集料的粘附性我国新规范规定：当使用达不到粘附性要求的粗集料时，必须采用抗剥落离措施，提高沥青混合料的水稳定性。抗剥落离措施有：掺消石灰；水泥；液体抗剥落剂。当掺加消石灰、水泥时，可不进行与沥青的粘附性试验，只要求进行沥青混合料的水稳定性检验。对液体抗剥落剂，必须按现行试验规程方法进行抗剥落剂的粘附性试验。必要时可同时使用消石灰、水泥和添加抗剥落剂的措施，直至满足水稳定性检验要求为止。
　　2掺加抗剥落剂的标准方法
　　粘附性试验仅作为选矿质材料时的参考；不是检验是否掺加抗剥落剂的标准。是否需要掺抗剥落剂，应检验沥青混合料的水稳定性即沥青混合料冻融劈裂试验。例如广东某玄武岩粘附性5级，沥青混合料的水稳定性检验TSR≤75%，添加抗剥落剂后沥青混合料的水稳定性检验TSR≥75%。所以玄武岩也需要掺抗剥落剂。例如某高速公路选矿时粘附性4级，正式开采后某矿粘附性3级，经水稳定性检验（有不掺和掺抗剥落剂对比）TSR≥75%满足要求可以不掺抗剥落剂。
　　                                                     表1
　　　　　　
　　3冻融劈裂强度比试验
　　用旋转压实仪或马歇尔击实仪成型6~8个试件，试件高度63.5±1.3mm,试件空隙率控制在6～8%之间，为了达到此空隙率，可以通过调整马歇尔击实次数和旋转压实仪次数得到。6~8个试件按空隙率大致相等分成二组，每组三~四个，其中一组采用非条件试验，（未冻融）放入25±0.5℃水浴中养生至少二小时后进行试验。另一组采用条件试验，（冻融）将试件放入水中加真空至（98.3Kpa～98.7Kpa）15分钟，然后将试件放入塑料袋中封好，在-18±2℃条件下冷冻16±1小时后打开塑料袋将试件放在60±1℃的水浴中养生24±1小时，最后再放入25±0.5℃水浴中二小时后进行试验。试件均采用每分钟50mm的加载速率测定间接抗拉强度，计算冻融劈裂强度比TSR。
　　
　　4掺消石灰作为抗剥落剂的使用方法与技术标准
　　国外使用消石灰增加沥青混合料的水稳定性，延长沥青路面的使用寿命，已经取得了成效，这是由于消石灰是无机物质，不存在耐热性或长期使用效果问题。但在国内高速公路上使用消石灰还是很少。大多施工单位使用水泥和液体抗剥落剂。
　　将消石灰粉代替部分矿粉使用，比较现实和方便只要将消石灰粉打入回收粉尘罐即可使用大多数沥青混凝土拌和楼本身就有回收粉称量系统，（现在高速和一级公路基本不准使用回收粉尘，回收粉尘罐本身就可以利用）或者将矿粉和消石灰粉按比例倒入砂浆搅拌器中搅拌数秒后再倒入矿粉槽直提。并不存在沥青拌和楼生产工艺改造问题。其原因主要是；市场上很少有专用消石灰粉供应。消石灰粉供应质量没有水泥稳定。
　　4.1技术标准
　　根据建材行业标准石灰中氧化镁含量按表2将石灰分为钙质石灰和镁质石灰两大类。将消石灰粉分为优等品、一等品、和合格品三个等级见表3。
　　
　　                                                                   钙质石灰和镁质石灰分类界限
　　                                                               （JC/T479•480•481--92）(%)表2
　　              　　
　　4.2消石灰粉使用中注意事项
　　① 用量宜为矿料总量的1%～2%，不宜大于矿粉的用量。
　　② 宜采用钙质石灰生产的消石灰粉。
　　③ 消石灰粉技术指标满足合格品即可。
　　④ 消石灰粉生产后应将“陈伏”15天以上使用。
　　⑤ 使用时消石灰温度不应大于60℃。
　　⑥ 含水量应小于1%。外观不应有结团和结块。
　　
　　5掺水泥作为抗剥落剂的技术标准与使用方法
　　用于改善沥青粘附性的水泥应满足GB175—1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》中强度等级32.5级的水泥，0.6mm筛孔通过量100%。使用方法和消石灰一样。
　　6液体抗剥落剂的技术标准与使用方法
　　6.1液体抗剥落剂的技术标准
　　① 密度：应与沥青密度相当或接近（0.90～1.15g/cm3）;
　　② PH:＞7;
　　③ 凝固点：以常温下液态为宜，且不得有沉淀物。凝固点＜0℃；
　　④ 路用性能要求：抗剥落剂、沥青、石料有配伍问题，对于花岗岩、玄武岩集料、抗剥落剂掺入沥青后，经老化后应使沥青与集料水煮法粘附性等级达到5级，冻融劈裂试验强度比不应小于80%。
　　6.2液体抗剥落剂的使用方法
　　按比例往热熔状沥青（或改性沥青）中加入沥青抗剥落剂，掺配均匀即可拌制沥青混合料。为使抗剥落剂掺配均匀，宜用下述方法之一掺配：
　　① 泵力循环搅拌法。将沥青抗剥落剂，按规定的掺配比例计算出所需的用量，投入甲沥青贮罐内处于热融状态的沥青中，开动沥青泵将甲贮罐中的沥青与抗剥落剂混合液泵入空置的乙沥青贮罐中，再将乙沥青贮罐内的沥青与抗剥落剂混合液泵回甲沥青贮罐，这样反复泵4～5次，则抗剥落剂就可以均匀分布与沥青中；
　　② 强制搅拌法。将抗剥落剂投入热融沥青中，用强制式搅拌法使抗剥落剂掺配均匀。
　　③ 支管掺配法。在连接沥青泵的导管处安装一沥青流量计（多数设备有现成的）；再在沥青导管处接一支管，支管上设一抗剥落剂调节阀，支管接上抗剥落剂贮存箱（尺寸约1m×1m×1m）,支管以下主管上接沥青泵。按规定的抗剥落剂掺配比例计算出支管抗剥落剂流量计的流量值和主管沥青流量计的流量计，调整调节阀使支管抗剥落剂流量符合掺配比例，在泵送沥青过程中掺加抗剥落剂，可保证抗剥落剂掺配均匀。
　　沥青与抗剥落剂的混合液在静置不用的状态下，不宜超过24小时，否则应按上述程序重复搅拌一次。抗剥落剂溶于沥青超过72小时，应对其路用性能重新进行评价，必要时再适量加入抗剥落剂后重新调匀。
　　7结语
　　① 提高沥青混合料的抗水害能力和沥青路面的耐久性消石灰效果最好。消石灰和水泥取代部分矿粉使用方便，工艺简单。
　　② 应制定相应的消石灰粉作为抗剥落剂的行业质量标准。
　　③ 对特殊石料或酸性特别强的花岗岩，应同时使用消石灰粉和添加液体抗剥落剂的措施。
　　④ 在沥青路面施工中积极推广消石灰粉的应用技术必将收到良好的效果。
　　⑤ 即使沥青混合料通过水稳定性检验TSR≥75%的要求，只是来说沥青混合料水损害的时间相对延长，水损害的危险相对减少而已。关键还要健全路面的排水系统和设计方法等其他措施来共同预防沥青路面的早期水损害。
　　
　　参考文献：
　　⑴公路沥青路面施工技术规范（JTJF40—2003送审稿）
　　⑵公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052--2000）
　　⑶应用消石灰提高沥青路面的耐久性（上海公路20032）郑晓光等