何连明，赵 喆

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210017）

1 工程概况

G3013喀什—伊尔克什坦口岸公路（喀伊公路）是亚洲AH65号公路的起始路段，连接吐尔尕特和伊尔克什坦两个国家一类公路口岸，是中国由新疆通往中、北亚和西亚的一条重要通道。全长213.9 km，其中高速公路77.4 km，新建二级公路19.5 km，改建二级公路117 km。高速公路段路面结构采用7 cmAC-25+5 cmAC-20+4 cmAC-16，中下面层采用90#沥青，上面层采用SBS改性沥青，中下面层采用破碎砾石［1-2］。

喀伊公路沿线砾石资源丰富，利用当地的砾石资源既能节省投资，又能保护环境，但使用砾石存在岩性杂、沥青粘附性差等风险，且国内可供借鉴的经验较少，因此文章对破碎砾石在该项目中的应用进行了研究。

2 破碎砾石加工工艺

本文主要通过对比不同加工工艺对破碎砾石指标的影响，从而得出破碎砾石适宜的加工工艺，涉及对集料针片状、洛杉矶磨耗及压碎值等3个指标的评价，如表1、表2所示。

表1 集料生产工艺前后对比

从A料场和B料场成品集料原加工工艺和改进加工工艺对比看，A料场改进的破碎工艺比原破碎工艺针片状含量明显降低，B料场改进的破碎工艺比原破碎工艺针片状含量明显降低。A料场和B料场改进前后破碎工艺得出的成品集料洛杉矶磨耗指标变化不大。A料场和B料场改进后破碎工艺成品集料压碎值比原破碎工艺低。

对本项目破碎砾石采用“颚破→圆锥破→反击破→整形破或颚破→圆锥破→反击破→反击破”工艺是比较合适的。

3 破碎砾石沥青黏附性研究

3.1 破碎砾石与当地石灰岩沥青黏附性对比

本项目砾石多从河道中提取，岩性较杂，且大多砾石中含有石英，有的目测超过50%，分别取A、B两个料场破碎砾石和石灰岩进行沥青黏附性测试，并采用水煮法和水浸法两种方法分别测定，集料粒径采用9.5~13.2 mm，结果如表3所示。

表2 成品集料针片状颗粒含量检测结果

表3 沥青黏附性比较

从试验结果看出，无论是水煮法还是水浸法，破碎砾石沥青黏附性较石灰岩沥青黏附性低，且破碎砾石沥青黏附性达不到施工图设计的4级要求。从试验方法看，水浸法比水煮法试验条件更为严苛，且人为影响因素较水煮法少，更适宜评价破碎砾石沥青黏附性。

3.2 不同抗剥落剂对破碎砾石沥青黏附性影响

破碎砾石沥青黏附性没有达到设计要求，只能通过掺加部分憎水性物质提高沥青黏附性，目前国内采用较多是掺加液体抗剥落剂及消石灰等。由于当地消石灰较缺乏，因此选择液体抗剥落剂来提高破碎砾石沥青黏附性。目前国内市场上液体抗剥落剂种类很多，质量参差不齐，选择两个国内品牌产品进行了沥青黏附性试验对比，试验结果如表4所示［3］。

由试验结果可知，A品牌沥青长期黏附性能高于B品牌，因此选择A品牌抗剥落剂进行后续沥青混合料抗水损害性能验证。

由试验结果得出对液体抗剥落剂除了测试其短期性能外，更需测试其长期黏附性，本文对长期性能测试方法做了部分尝试，还需做进一步的探索。

表4 沥青黏附性比较

4 破碎砾石沥青混合料路用性能对比研究

根据破碎砾石在喀伊公路各沥青面层的应用情况，本文对破碎砾石应用在AC-20沥青面层进行研究［2］，并与当地石灰岩沥青混合料进行路用性能对比。

4.1 抗水损害性能

两种石料设计沥青混合料级配基本一致，采用克拉玛依90#道路石油沥青（同时掺0.4%A品牌抗剥落剂）分别拌和混合料成型马歇尔试件，进行浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验，试验结果如表5、表6所示。从试验结果可以看出，破碎砾石沥青混合料抗水损害性能与石灰岩沥青混合料基本相当。

表5 浸水马歇尔试验结果

表6 冻融劈裂试验结果

4.2 高温稳定性

采用克拉玛依90#道路石油沥青，按照室内车辙试验方法，成型300 mm×300 mm×50 mm的车辙板，进行高温60 ℃车辙试验，试验结果如表7所示。从表7可以看出，破碎砾石沥青混合料抗车辙性能要优于石灰岩沥青混合料。

表7 沥青混合料车辙试验结果

4.3 低温抗裂性

采用克拉玛依90号道路石油沥青成型车辙试件，后切割成30 mm×35 mm×250 mm的小梁试件进行低温弯曲试验。试验温度-10 ℃，速率50 mm/min，试验结果如表8所示。从试验结果可以看出，破碎砾石沥青混合料破坏应变优于石灰岩沥青混合料。

表8 沥青混合料低温小梁试验结果

5 结论

（1）对破碎砾石不同加工工艺研究表明，不同加工工艺对破碎砾石针片状含量影响很大，压碎值次之，洛杉矶磨耗值影响不大。对喀伊公路破碎砾石采用“颚破→圆锥破→反击破→整形破或颚破→圆锥破→反击破→反击破”工艺是比较合适的。

（2）破碎砾石沥青黏附性试验表明，破碎砾石沥青黏附性较石灰岩低，需掺加抗剥落剂提高其沥青黏附性。从试验方法上看，水浸法比水煮法试验条件更为严苛，且人为影响因素较水煮法少，更适宜评价破碎砾石沥青黏附性。

（3）破碎砾石路用性能试验表明，破碎砾石沥青混合料抗水损害性能与石灰岩沥青混合料基本相当；破碎砾石沥青混合料高温抗车辙性能要优于石灰岩沥青混合料；破碎砾石沥青混合料低温破坏应变优于石灰岩沥青混合料。

［1］ 新疆交通规划勘察设计研究院.喀伊公路施工图设计［R］.2012．

［2］ 江苏省交通科学研究院股份有限公司.喀伊公路中面层目标配合比设计报告［R］.2013.

［3］艾尔登.破碎卵（砾）石在喀伊项目中的应用［J］.华东公路，2013（5）：78-80.