【正文】 ............ 30 技術(shù)路線(xiàn)的合理性評(píng)價(jià) ................................................................................ 31 成果推廣應(yīng)用前景評(píng)價(jià) ................................................................................ 31 研究經(jīng)費(fèi)使用情況評(píng)價(jià) ................................................................................ 31 組織管理方式評(píng)價(jià) ........................................................................................ 31 8 存在問(wèn)題與措施建議 ........................................................................ 32 1 1 引言 “半柔性路面結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究 ”由 XX 省 XX 市公路管理局承擔(dān)，由交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院作為技術(shù)支持 共同完成 。在瀝青混合料的礦料級(jí)配組成設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮混合料的高溫穩(wěn)定性；第五、提高水穩(wěn)定性。 主要研究?jī)?nèi)容 本課題主要的研究?jī)?nèi)容由以下幾個(gè)方面： ? 灌漿法 1）水泥乳漿配合比設(shè)計(jì)； 2）大空隙瀝青混合料配合比 設(shè)計(jì)； 3）灌漿法半柔性路面力學(xué)性能及其形成機(jī)理研究； 4）灌漿法半柔性路面路用性能研究； 5） 灌漿法半柔性路面施工方法和工藝； 6）灌漿法半柔性路面的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。影響瀝青 與 集 料 之間 粘 結(jié)力 的 因 素包 括 瀝青 與 集 料表 面 的 界面 張力、瀝青與集料的化學(xué)組成、瀝青粘性、集料的表面構(gòu)造、集料的孔隙率、集料的清潔度、集料的含水量和瀝青拌和溫度。瀝青與集料之間的內(nèi) 部張力隨集料類(lèi)型和瀝青品種的不同而不同。提出基體瀝青混合料的施工工藝。 c、 SBS 改性瀝青混合料設(shè)計(jì) 目前為提高瀝青路面抗車(chē)轍性能，大多數(shù)采用了 SBS 改性瀝青，為了 與 本課題所研究的添加劑法半柔性路面材料性能作對(duì)比，因此對(duì) SBS 改性瀝青混合料的組成 也 進(jìn)行設(shè)計(jì)。隨著溫度的降低， 瀝青混合料的強(qiáng)度和勁度都會(huì)明顯增大，但是材料的變形能力卻顯著下降，使得材料的脆性增加，當(dāng)超過(guò)材料自身的應(yīng)力極限時(shí)發(fā)生開(kāi)裂，即脆性破壞。 各專(zhuān)題完成情況、研究工作量 1）開(kāi)展了灌漿法水泥乳漿的優(yōu)選研究。 2）半柔性路面混合料路用性能研究 （ 1） 高溫穩(wěn)定性 分析 （ 2） 低溫抗裂性 能分析 （ 3） 水穩(wěn)性 分析 3）半柔性路面施工技術(shù)研究 27 4）灌漿法半柔性路面質(zhì)量控制與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 通過(guò)室內(nèi)外試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)路面觀(guān)測(cè)分析，提出 添加劑 法施工半柔性路面施工質(zhì)量控制技術(shù)、驗(yàn)收檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。 成果推廣應(yīng)用前景評(píng)價(jià) “半柔性路面結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究 ”在預(yù)防并改善高溫車(chē)轍病害方面具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可以產(chǎn)生很好的社會(huì)效應(yīng)和環(huán)境效益，通過(guò)實(shí)踐的證明，研究成果具有非常廣闊的應(yīng)用前景。 技術(shù)路線(xiàn)的合理性評(píng)價(jià) 本項(xiàng)目基于我國(guó) 瀝青路面車(chē) 轍病害 的實(shí)際情況，通過(guò)檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)與依托工程調(diào)研相結(jié)合、理論分析與對(duì)比試驗(yàn)分析相結(jié)合、工程試驗(yàn)與工程應(yīng)用相結(jié)合、采用資料調(diào)研、開(kāi)發(fā)研究、工程應(yīng)用等技術(shù)手段，對(duì) 半柔性路面材料的 技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究。 c．半柔性路面路面質(zhì)量控制指標(biāo) ①路面養(yǎng)護(hù) 7d 后鉆取芯樣，把芯樣切割至馬歇爾試件要求高度，檢測(cè)馬歇爾穩(wěn)定度要求＞ 9kN； ②路面養(yǎng)護(hù) 7d 后檢測(cè)彎沉，要求滿(mǎn)足設(shè)計(jì)； ③平整度、構(gòu)造深度等指標(biāo)，滿(mǎn)足要求。 （ 3）落實(shí)協(xié)作單位，編寫(xiě)《研究大綱》，落實(shí)各參加單位的分工，于 2020 年 01 月完成《研究大綱》審查工作。 同時(shí)不同類(lèi)型的混合料相比較，添加了 RP2020 的混合料與其他混合料相比，在抗水損害方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，且隨著摻量的增加，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比都有更好的表現(xiàn)，綜合比較來(lái)看，當(dāng)RP2020 的摻量為 6‰ 時(shí)，其對(duì)半柔性路面材料的抗水損害性能改善效果最佳。 b、基質(zhì)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì) 采用實(shí)測(cè)法確定最大理論密度，采用表干法測(cè)試瀝青混合料試件毛體積相對(duì)密度，根據(jù)最大理論密度計(jì)算空隙率、瀝青飽和度、礦料間隙率等物理力學(xué)指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果如表 2所示。 2）通過(guò) 室內(nèi)外試驗(yàn) 與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)路 面觀(guān)測(cè)分析 ，提出 灌漿 法 施 工 半柔 性 復(fù)合 路 面 施工 質(zhì) 量控 制 技 術(shù)、 驗(yàn) 收 檢測(cè) 標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)瀝青擴(kuò)散并潤(rùn)濕集料表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生能量交換，這種交換是 一 種 表 面現(xiàn) 象 ，它 依 靠 瀝青 與 集料 的 緊 密接 觸 和 相互 吸引。水穩(wěn)性破壞的作用機(jī)理主要依據(jù)是粘附理論。經(jīng)過(guò)多年的工程實(shí)際應(yīng)用，證明 RP2020 抗車(chē)轍劑是一種能夠有效改善瀝青混合料性能的添加劑，對(duì)改善高溫穩(wěn)定性、提高抗車(chē)轍能力有顯著的效果。 目前減少瀝青路面破壞的對(duì)策有：第一、根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，在規(guī)定瀝青標(biāo)號(hào)范圍內(nèi)，使用溫度穩(wěn)定性好、較稠 且粘度高的瀝青，以提高瀝青混合料的抗車(chē)轍能力；第二、使用改性瀝青是提高瀝青和混合料使用性能的根本途徑。本項(xiàng)目 于 2020 年立項(xiàng)，課題組先后完成了項(xiàng)目可行性研究，并 分別結(jié)合 XX 省國(guó)省干線(xiàn) 公路 的實(shí)際情況 、 國(guó)道 107 張翟段路面 大 修工程 及省 道 107 朱湖 段路面 大 修工程，完成了半柔性路面結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究 —— 添加劑法 和灌漿法 半柔性路面 的應(yīng)用研究。為減少水損害或減輕瀝青剝落現(xiàn)象，可適當(dāng)提高瀝青與礦料的粘結(jié)力。 ? 添加劑法 1）添加劑摻量研究 ； 6 2）添加劑法半柔性路面力學(xué)性能及其形成機(jī)理研究； 3）添加劑法半柔性路面 路用 性能研究； 4）研究添加劑法半柔性路面施工方法和工藝； 5）添加劑法半柔性復(fù)合路面的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。瀝青與集料的粘附性可從以下幾種理論給予解釋。 ④ 分子定向理論 表面活性分子是由極性基和非極性基組成的不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，極性基帶有偶極矩，故能表現(xiàn)出力場(chǎng)。 12 添加劑 法半柔性路面材料的機(jī)理研究 目前公路建設(shè)材料市場(chǎng)上，存在著各種不同類(lèi)型的抗車(chē)轍劑，但整體來(lái)說(shuō)可以分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是直接對(duì)瀝青進(jìn)行改性的抗車(chē)轍改性劑，另一類(lèi)就是用干拌法直接用于瀝青混合料的外摻抗車(chē)轍劑，這兩種抗車(chē)轍劑的改性機(jī)理存在一定的差異，本課題研究所采用的添加劑為干拌法，其改性機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面： ① 抗車(chē)轍劑與集料作 用 抗車(chē)轍劑在與熱骨料干拌的過(guò)程中抗車(chē)轍劑受熱軟化，處 于 粘 流 態(tài)， 具 有較 好 的 流動(dòng) 性 并局 部 粘 附包 裹 在 骨料 表面，從而提高了骨料的粘結(jié)性，這就相當(dāng)于對(duì)骨料進(jìn)行了預(yù)改性。同基質(zhì)瀝青配合比設(shè)計(jì)類(lèi)似，通過(guò)馬歇爾擊實(shí)，測(cè)試其體積性能以及穩(wěn)定度等其他指標(biāo)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 3。瀝青路面的脆性破壞是路面病害的主要形式之一。項(xiàng)目研究在普通水泥乳 24 漿參考配合比的研究成果基礎(chǔ)上，對(duì)水泥乳漿的配比進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)也證明了所提出的水泥乳漿技術(shù)指標(biāo)是合理的。 項(xiàng)目成果總結(jié)、應(yīng)用階段 時(shí)間段： 2020 年 10 月－ 2020 年 12 月 （ 1）完成課題研究大綱要求的依托工程 的實(shí)施； （ 2）完成 “工作報(bào)告 ”、 “研究報(bào)告 ”等編寫(xiě)工作； （ 3）編印并提交項(xiàng)目驗(yàn)收材料。 研究經(jīng)費(fèi)使用情況評(píng)價(jià) 本課題研究經(jīng)費(fèi)使用有計(jì)劃，嚴(yán)格管理，所分配比例合理。本課題按研究大綱和合同要求，按期完成了規(guī)定任務(wù)。 b．水泥乳漿及灌注施工質(zhì)量控制指標(biāo) ①按照水泥乳漿拌和工藝制作漿體，嚴(yán)格控制配比及原材料規(guī)格； ②水泥砂漿灌注要求空隙填充率達(dá)到 80%以上，填充率指標(biāo)在路面灌漿完成養(yǎng)護(hù) 3d 后鉆取芯樣測(cè)定。 （ 2）資料收集和調(diào)研，在明確研究?jī)?nèi)容后，對(duì)國(guó)內(nèi)外半柔性路面材料的設(shè)計(jì)以及施工方法、材料等進(jìn)行調(diào)研，翻譯部分國(guó)外資料。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出， 使用 添加劑后瀝青與石料的粘附性更強(qiáng)，而且添加劑作為顆粒，能夠有效的填充混合料中的較大孔隙，阻止了水分子進(jìn)入混合料內(nèi)部并形成剝落的可能性。 15 表 1 合成級(jí)配設(shè)計(jì) 篩孔尺寸 19 16 配合 比 1 配合 比 2 配合 比 3 級(jí)配上限 100 100 92 80 62 48 36 26 18 14 8 級(jí)配下限 100 90 76 60 34 20 13 9 7 5 4 級(jí)配中值 100 CA1 CA2 CA3 ~19 100 32 30 33 ~ 100 100 100 19 16 21 ~ 100 100 100 100 21 22 20 0~ 100 100 100 100 100 27 31 25 礦粉 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1 1 1 合成級(jí)配1 100 99 92 72 53 25 17 12 8 6 4 100 — — 合成級(jí)配2 100 99 92 74 58 29 20 14 9 7 4 — 100 — 合成級(jí)配3 100 99 92 71 51 24 16 11 8 6 4 — — 100 圖 1 合成級(jí)配圖 通過(guò)馬歇爾擊