石油瀝青呈弱酸性,與酸性石料互相排斥從而削弱相互間的粘附力。為了改善兩者間的粘附力,經(jīng)歷了從增加石料堿性到中和石油瀝青酸性等幾個階段。瀝青作為石料的粘結(jié)劑,只占瀝青混凝土重量的5%。因此,隱性成本低和效能高的增強石油瀝青堿性的做法,往往被用戶首選。
1、應(yīng)用實例
在廣東地區(qū)符合路用機械性能的中性或堿性石料資源甚少,機械性能較好的花崗巖自然成為黑色高等主要石料來源。多次以《公路粉煤灰路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ016-93)標(biāo)準(zhǔn)沒寫,不經(jīng)過增粘處理的瀝青與粗集料之間,一般只達(dá)到二至三級粘附力的狀態(tài),在重交通量的條件下,經(jīng)過車輪的反復(fù)輾壓、雨水浸泡和反復(fù)沖刷,水分進(jìn)入瀝青與石料間的結(jié)合界面,使兩者之間容易產(chǎn)生滑移和剝離,導(dǎo)致表層瀝青混凝土在早期(1-3年內(nèi))即出現(xiàn)松散、坑槽,甚至露出大部分成為礦料的本色,降低了路面質(zhì)量。
廣東省從發(fā)展高等級瀝青混凝土路面的20世紀(jì)90年代初起,即通過采用瀝青抗剝落劑解決上述問題,至今用物理方法把抗剝落劑(以下稱產(chǎn)品)加入到瀝青中的重大工程項目有:廣深高速、京珠高速廣路、華南快速干線和廣州內(nèi)環(huán)路?。ㄖ行膮^(qū)),以及東莞市、珠海市、惠州市等城市主干道的路面改造工程。其中最有說服力的是廣深高速羅崗段,通車9年實際車流量比設(shè)計預(yù)測大3.5倍以上,而延綿10km(雙方向)的路面和橋面竟無一水害缺陷(圖1),至2003年初因為路基整體下沉,需要修正標(biāo)高才把它覆蓋?,F(xiàn)在通車10年的深圳段還保持良好狀況,其他通車4-7年的上述路面亦有良好表現(xiàn)。反觀其他一些只使用PE改性瀝青的路面,雖然路面機械性能有所改善,但2-3年之間已經(jīng)出現(xiàn)不少水害缺陷。
2、從系統(tǒng)管理的層次上認(rèn)識抗剝落劑的作用
首先,從經(jīng)濟(jì)性,摻進(jìn)抗剝落劑僅使路面層的總造增加5%,但壽命可以提高50%至150%,而維修一次同面積的瀝青混凝土路面,單位成本高出新建路面的80%-200%,可見添加抗剝落劑后的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)合計的單位成本分別下降30%-55%(僅按翻修等于新建的1.8倍造價估算,已估入其間預(yù)防性養(yǎng)護(hù)成本,單位按每年每平方米計)。
其次,摻入剝落劑雖不會提高石油瀝青的常規(guī)指標(biāo),但在廣東高溫(平均氣溫)、高溫、多雨的氣候環(huán)境中,證明已是提高路面壽命的重要手段之一。它至少可以產(chǎn)生如下幾個社會效益:
(1)減少了交通事故和車輛機損事故;
(2)節(jié)約資源(石油瀝青和石料日漸成為有限而富貴的自然資源);
(3)提高投資者對高等級路面的貪心,用有限的投資去建設(shè)更多的路面;
(4)提高投資者和施工企業(yè)的形象;
(5)大大降低了因路面頻繁返修引起的直接與間接的環(huán)境污染。
第三,根據(jù)以上對使用抗剝落劑的重要性、必要性、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的分析,投資者、使用者(施工企業(yè))和生產(chǎn)廠家都應(yīng)從更深的層次來思考這個問題,使改善瀝青混凝土的土穩(wěn)定性在公路工程的系統(tǒng)管理中占據(jù)應(yīng)有的位置。
3、運用瀝青抗剝落劑的基本條件
(1)產(chǎn)品應(yīng)具有不易燃、不易爆、不易揮發(fā)、不含劇毒、不腐蝕設(shè)備、不會明顯刺激人全呼吸道和其他器官、在高溫和常溫條件下不與瀝青離析等基本性質(zhì)。
(2)廠家供應(yīng)產(chǎn)品時必須提供作業(yè)指導(dǎo)書,至少要說明產(chǎn)品的檢測標(biāo)準(zhǔn)、物理特性、主要成分、運輸儲存條件、摻配過程的溫度極限、推薦的摻配比例等重要的事項。
(3)嚴(yán)格控制摻配比例,這是廠家與用戶的共同責(zé)任。必須在通過試驗確認(rèn)的比例范圍內(nèi)進(jìn)行充分均勻的批量添加,避免出現(xiàn)因局部添加劑摻量過高破壞瀝青原有性能的“物極必反”后果。
(4)產(chǎn)品應(yīng)具備液態(tài)或固態(tài)兩種狀態(tài),便于常溫運輸和儲存,同時便于有不同需求的用戶選擇產(chǎn)品的合適狀態(tài)和多種規(guī)格的包裝。
(5)可以選用快速實用的檢測方法(包括短期效果和抗老化即長期效果的檢測手段)。
(6)用戶與廠家應(yīng)重視效果跟蹤,由于實驗室測試僅僅是模擬條件,與實際效果必有差距。因此應(yīng)當(dāng)建立多種比較平臺,諸如相同氣候、相同交通流量條件下?lián)脚洚a(chǎn)品與不摻配產(chǎn)品的路面比較結(jié)果;相同氣候、不同交通流量條件下?lián)脚洚a(chǎn)品的路面比較結(jié)果;不同交通流量條件下?lián)脚洚a(chǎn)品的路面比較結(jié)果(均指同一種產(chǎn)品)。
1、應(yīng)用實例
在廣東地區(qū)符合路用機械性能的中性或堿性石料資源甚少,機械性能較好的花崗巖自然成為黑色高等主要石料來源。多次以《公路粉煤灰路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ016-93)標(biāo)準(zhǔn)沒寫,不經(jīng)過增粘處理的瀝青與粗集料之間,一般只達(dá)到二至三級粘附力的狀態(tài),在重交通量的條件下,經(jīng)過車輪的反復(fù)輾壓、雨水浸泡和反復(fù)沖刷,水分進(jìn)入瀝青與石料間的結(jié)合界面,使兩者之間容易產(chǎn)生滑移和剝離,導(dǎo)致表層瀝青混凝土在早期(1-3年內(nèi))即出現(xiàn)松散、坑槽,甚至露出大部分成為礦料的本色,降低了路面質(zhì)量。
廣東省從發(fā)展高等級瀝青混凝土路面的20世紀(jì)90年代初起,即通過采用瀝青抗剝落劑解決上述問題,至今用物理方法把抗剝落劑(以下稱產(chǎn)品)加入到瀝青中的重大工程項目有:廣深高速、京珠高速廣路、華南快速干線和廣州內(nèi)環(huán)路?。ㄖ行膮^(qū)),以及東莞市、珠海市、惠州市等城市主干道的路面改造工程。其中最有說服力的是廣深高速羅崗段,通車9年實際車流量比設(shè)計預(yù)測大3.5倍以上,而延綿10km(雙方向)的路面和橋面竟無一水害缺陷(圖1),至2003年初因為路基整體下沉,需要修正標(biāo)高才把它覆蓋?,F(xiàn)在通車10年的深圳段還保持良好狀況,其他通車4-7年的上述路面亦有良好表現(xiàn)。反觀其他一些只使用PE改性瀝青的路面,雖然路面機械性能有所改善,但2-3年之間已經(jīng)出現(xiàn)不少水害缺陷。
2、從系統(tǒng)管理的層次上認(rèn)識抗剝落劑的作用
首先,從經(jīng)濟(jì)性,摻進(jìn)抗剝落劑僅使路面層的總造增加5%,但壽命可以提高50%至150%,而維修一次同面積的瀝青混凝土路面,單位成本高出新建路面的80%-200%,可見添加抗剝落劑后的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)合計的單位成本分別下降30%-55%(僅按翻修等于新建的1.8倍造價估算,已估入其間預(yù)防性養(yǎng)護(hù)成本,單位按每年每平方米計)。
其次,摻入剝落劑雖不會提高石油瀝青的常規(guī)指標(biāo),但在廣東高溫(平均氣溫)、高溫、多雨的氣候環(huán)境中,證明已是提高路面壽命的重要手段之一。它至少可以產(chǎn)生如下幾個社會效益:
(1)減少了交通事故和車輛機損事故;
(2)節(jié)約資源(石油瀝青和石料日漸成為有限而富貴的自然資源);
(3)提高投資者對高等級路面的貪心,用有限的投資去建設(shè)更多的路面;
(4)提高投資者和施工企業(yè)的形象;
(5)大大降低了因路面頻繁返修引起的直接與間接的環(huán)境污染。
第三,根據(jù)以上對使用抗剝落劑的重要性、必要性、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的分析,投資者、使用者(施工企業(yè))和生產(chǎn)廠家都應(yīng)從更深的層次來思考這個問題,使改善瀝青混凝土的土穩(wěn)定性在公路工程的系統(tǒng)管理中占據(jù)應(yīng)有的位置。
3、運用瀝青抗剝落劑的基本條件
(1)產(chǎn)品應(yīng)具有不易燃、不易爆、不易揮發(fā)、不含劇毒、不腐蝕設(shè)備、不會明顯刺激人全呼吸道和其他器官、在高溫和常溫條件下不與瀝青離析等基本性質(zhì)。
(2)廠家供應(yīng)產(chǎn)品時必須提供作業(yè)指導(dǎo)書,至少要說明產(chǎn)品的檢測標(biāo)準(zhǔn)、物理特性、主要成分、運輸儲存條件、摻配過程的溫度極限、推薦的摻配比例等重要的事項。
(3)嚴(yán)格控制摻配比例,這是廠家與用戶的共同責(zé)任。必須在通過試驗確認(rèn)的比例范圍內(nèi)進(jìn)行充分均勻的批量添加,避免出現(xiàn)因局部添加劑摻量過高破壞瀝青原有性能的“物極必反”后果。
(4)產(chǎn)品應(yīng)具備液態(tài)或固態(tài)兩種狀態(tài),便于常溫運輸和儲存,同時便于有不同需求的用戶選擇產(chǎn)品的合適狀態(tài)和多種規(guī)格的包裝。
(5)可以選用快速實用的檢測方法(包括短期效果和抗老化即長期效果的檢測手段)。
(6)用戶與廠家應(yīng)重視效果跟蹤,由于實驗室測試僅僅是模擬條件,與實際效果必有差距。因此應(yīng)當(dāng)建立多種比較平臺,諸如相同氣候、相同交通流量條件下?lián)脚洚a(chǎn)品與不摻配產(chǎn)品的路面比較結(jié)果;相同氣候、不同交通流量條件下?lián)脚洚a(chǎn)品的路面比較結(jié)果;不同交通流量條件下?lián)脚洚a(chǎn)品的路面比較結(jié)果(均指同一種產(chǎn)品)。

