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中图分类号:U414
摘要:为防止沥青路面早期破坏,通过室内试验,分别对常规沥青、SBS改性沥青的术指标进行测定,对沥青混合料高温抗车辙性能、低温抗裂性能、冻融劈裂强度试验进行了试验分析;试验结果表明,SBS改性沥青混凝土具有优良的路用性能;采用SBS改性沥青进行上面层铺筑,针对改性沥青路面的施工特点,制定科学的施工方案和合理的质量控制可以有效的控制沥青路面早期破坏。
关键词:改性沥青;施工工艺;沥青路面;抗裂性能
1 室内试验研究
1.1 沥青蒸发残留物指标
在基质沥青中掺加3% 、5%的SBS改性剂,进行蒸发残留沥青性质试验,包括针入度(25℃ ,100 g,5 s)、5℃延度、软化点试验。按照公路工程沥青及沥青混合料 试验规程进行试验,结果见表1。
试验表明:随着改性剂的加入,沥青针人度、软化点、延度指标性能等指标均有所改善,改性剂不仅可以改善沥青蒸发残留物的高温稳定性,而且对于沥青蒸发残留物的低温抗裂性能也有较大的改善。
1.2 沥青混合料试验
为了确保沥青混合料具有良好的使用性能和抗滑性能,选用优质碎石,级配设计,以SBS作为改性剂配制三组沥青混合料,分别代表基质沥青、3%SBS、5%SBS,成型试件进行沥青混合料的湿轮磨耗试验、车辙试验和冻融劈裂强度试验,来综合评价SBS改性沥青混合料的路用性能。
2 影响沥青混合料路用性能的生产因素分析
2.1 拌和温度因素
改性沥青混合料摊铺温度比基质沥青混合料摊铺温度高10~20℃ ,故改性沥青拌和温度应相应提高,同时每车混合料进行温度检测,温度过高或过低的混合料都废弃。
2.2 拌和时间因素
改性沥青的粘度比基质沥青大,拌和难度较大,故拌和时间应相应增加,拌和时要确保沥青混合料拌和均匀,沥青和矿料充分裹覆,确保矿料表面的沥青膜均匀且要达到一定厚度。
2.3 沥青混合料的运输因素
沥青混合料运输时,无论运距远近,都要用油布进行覆盖,覆盖时绑扎要牢固,防止运输过程沥青混合料温度过度散失。
2.4 沥青混合料的摊铺及压实因素
采用2台摊铺机同向阶梯形摊铺,摊铺前,要根据拌合站的产量、运距、最小摊铺速度(2.0 m/min),确定运输车辆数量和摊铺速度。摊铺过程要均匀、平稳、连续,同时要处理好摊铺机起步时的横向缝以确保路面的平整度;严格遵循“从低到高,紧跟慢压”的原则,碾压设备采用3台双钢轮110型振动压路机,2台25 t胶轮压路机进行阶梯形断面碾压,其压实作业参数见;碾压时,压路机速度要均匀、重叠宽度要适中,禁止在热的沥青混合料上急停或急转,并派有专人向轮胎压路机的轮胎上涂抹植物油,碾压成型后的沥青混合料表面应平整密实,无轮迹、裂缝、松散等现象。
3 配合比设计
3.1 上面層沥青混凝土的技术标准
根据JTGF40--2004的规定及浙江省已建高速公路的施工经验,上面层SBS改性沥青混凝土应符合规定的马歇尔试验技术标准。进行配合比设计时,改性沥青混合料动稳定度不应小于3000次钿m,小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2000。
3.2 热拌沥青混凝土试验组成热拌沥青混凝土配合比设计由马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度检验、车辙试验抗车辙能力检验和小梁弯曲试验极限弯拉应变检验四部分组成,其中车辙试验和小梁试验委托有检测资质单位进行。
3.3 热拌沥青混凝土配合比设计步骤:
(1)目标配合比设计阶段
a、确定各矿料的组成比例。从施工现场分别取各类矿料进行筛分,用计算机或图解计算各矿料的用量,使合成的矿质混合料级配符合表一的范围。本计算应反复进行,使矿质混合料级配曲线应接近一条顺滑的曲线。
b、确定沥青的最佳油石比。用计算确定的矿料组成和经验采用的油石比范围,按0.5%间隔变化,取五个不同的油石比,用实验室小型拌和机拌制沥青混合料,制备五组马歇尔试件。
c、配合比检验。按以上配合比制备沥青混凝土马歇尔试件,做浸水48小时马歇尔试验,检验残留稳定度必须满足规定。改性沥青混合料的低温抗裂性能和冻融劈裂强度也必须满足规定。
(2)生产配合比设计阶段
a、确定各种热料仓矿料和矿粉的用量。必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分,根据筛分结果,通过计算,使矿质混合料的级配接近目标配合比并符合表一的规定,以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例,供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡。
b、确定最佳油石比。取目标配合比设计的最佳油石比OAC和OAC0.3%、OAC0.6%五个油石比,取以上计算的矿质混合料,用试验室的小型拌和机拌制沥青混合料进行马歇尔试验,按目标配合比设计方法绘图,得出OAC,和OAC:后综合确定生产配合比的最佳油石比OAC。
c、配合比检验。按以上生产配合比,用室内小型拌和机拌制沥青混合料,做浸水48小时马歇尔试验,检验残留稳定度,必须满足表七的规定。改性沥青混合料的低温抗裂性能和冻融劈裂强度也必须满足表六规定。
(3)生产配合比验证阶段用生产配合比进行试拌,沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验,检验生产配合比矿料合成级配,由此确定正常生产用的标准配合比。
4 沥青上面层施工
4.1 把好原材料质量关
(1)要注意粗细集料和填料的质量,对不合格的矿料,不准用于生产沥青混合料。
(2)堆放各种矿料的地坪必须硬化,并具有良好的排水系统,避免材料被污染;各品种材料间应用墙体隔开,以免相互混杂。
(3)细集料及矿粉宜覆盖,细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。
4.2 沥青混合料的拌制
(1)严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高10~15℃,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过10℃。改性沥青混合料的施工温度控制范围。
(2)拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核;没有材料用量和温度自动记录装置的拌和机不得使用。
(3)拌和时间由试拌确定。必须使所有集料颗粒全部裹复沥青结合料,并以沥青混合料拌和均匀为度。
5 结束语
SBS改性沥青在上面层路面铺筑中的应用,适用于路面病害不太严重的场合。施工前,应对原路面较宽、较深的裂缝进行处理;可以为行车提供一个平整的、耐磨的、粗糙的表面,上面层路面铺筑层与原路面结合紧密,没有剥离现象,可以满足高等级公路恢复路表功能的要求。
参考文献:
[1] 公路沥青路面施工及验收规范GB50092—96[S].
[2]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001:432—437.
[3] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].
摘要:为防止沥青路面早期破坏,通过室内试验,分别对常规沥青、SBS改性沥青的术指标进行测定,对沥青混合料高温抗车辙性能、低温抗裂性能、冻融劈裂强度试验进行了试验分析;试验结果表明,SBS改性沥青混凝土具有优良的路用性能;采用SBS改性沥青进行上面层铺筑,针对改性沥青路面的施工特点,制定科学的施工方案和合理的质量控制可以有效的控制沥青路面早期破坏。
关键词:改性沥青;施工工艺;沥青路面;抗裂性能
1 室内试验研究
1.1 沥青蒸发残留物指标
在基质沥青中掺加3% 、5%的SBS改性剂,进行蒸发残留沥青性质试验,包括针入度(25℃ ,100 g,5 s)、5℃延度、软化点试验。按照公路工程沥青及沥青混合料 试验规程进行试验,结果见表1。
试验表明:随着改性剂的加入,沥青针人度、软化点、延度指标性能等指标均有所改善,改性剂不仅可以改善沥青蒸发残留物的高温稳定性,而且对于沥青蒸发残留物的低温抗裂性能也有较大的改善。
1.2 沥青混合料试验
为了确保沥青混合料具有良好的使用性能和抗滑性能,选用优质碎石,级配设计,以SBS作为改性剂配制三组沥青混合料,分别代表基质沥青、3%SBS、5%SBS,成型试件进行沥青混合料的湿轮磨耗试验、车辙试验和冻融劈裂强度试验,来综合评价SBS改性沥青混合料的路用性能。
2 影响沥青混合料路用性能的生产因素分析
2.1 拌和温度因素
改性沥青混合料摊铺温度比基质沥青混合料摊铺温度高10~20℃ ,故改性沥青拌和温度应相应提高,同时每车混合料进行温度检测,温度过高或过低的混合料都废弃。
2.2 拌和时间因素
改性沥青的粘度比基质沥青大,拌和难度较大,故拌和时间应相应增加,拌和时要确保沥青混合料拌和均匀,沥青和矿料充分裹覆,确保矿料表面的沥青膜均匀且要达到一定厚度。
2.3 沥青混合料的运输因素
沥青混合料运输时,无论运距远近,都要用油布进行覆盖,覆盖时绑扎要牢固,防止运输过程沥青混合料温度过度散失。
2.4 沥青混合料的摊铺及压实因素
采用2台摊铺机同向阶梯形摊铺,摊铺前,要根据拌合站的产量、运距、最小摊铺速度(2.0 m/min),确定运输车辆数量和摊铺速度。摊铺过程要均匀、平稳、连续,同时要处理好摊铺机起步时的横向缝以确保路面的平整度;严格遵循“从低到高,紧跟慢压”的原则,碾压设备采用3台双钢轮110型振动压路机,2台25 t胶轮压路机进行阶梯形断面碾压,其压实作业参数见;碾压时,压路机速度要均匀、重叠宽度要适中,禁止在热的沥青混合料上急停或急转,并派有专人向轮胎压路机的轮胎上涂抹植物油,碾压成型后的沥青混合料表面应平整密实,无轮迹、裂缝、松散等现象。
3 配合比设计
3.1 上面層沥青混凝土的技术标准
根据JTGF40--2004的规定及浙江省已建高速公路的施工经验,上面层SBS改性沥青混凝土应符合规定的马歇尔试验技术标准。进行配合比设计时,改性沥青混合料动稳定度不应小于3000次钿m,小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2000。
3.2 热拌沥青混凝土试验组成热拌沥青混凝土配合比设计由马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度检验、车辙试验抗车辙能力检验和小梁弯曲试验极限弯拉应变检验四部分组成,其中车辙试验和小梁试验委托有检测资质单位进行。
3.3 热拌沥青混凝土配合比设计步骤:
(1)目标配合比设计阶段
a、确定各矿料的组成比例。从施工现场分别取各类矿料进行筛分,用计算机或图解计算各矿料的用量,使合成的矿质混合料级配符合表一的范围。本计算应反复进行,使矿质混合料级配曲线应接近一条顺滑的曲线。
b、确定沥青的最佳油石比。用计算确定的矿料组成和经验采用的油石比范围,按0.5%间隔变化,取五个不同的油石比,用实验室小型拌和机拌制沥青混合料,制备五组马歇尔试件。
c、配合比检验。按以上配合比制备沥青混凝土马歇尔试件,做浸水48小时马歇尔试验,检验残留稳定度必须满足规定。改性沥青混合料的低温抗裂性能和冻融劈裂强度也必须满足规定。
(2)生产配合比设计阶段
a、确定各种热料仓矿料和矿粉的用量。必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分,根据筛分结果,通过计算,使矿质混合料的级配接近目标配合比并符合表一的规定,以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例,供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡。
b、确定最佳油石比。取目标配合比设计的最佳油石比OAC和OAC0.3%、OAC0.6%五个油石比,取以上计算的矿质混合料,用试验室的小型拌和机拌制沥青混合料进行马歇尔试验,按目标配合比设计方法绘图,得出OAC,和OAC:后综合确定生产配合比的最佳油石比OAC。
c、配合比检验。按以上生产配合比,用室内小型拌和机拌制沥青混合料,做浸水48小时马歇尔试验,检验残留稳定度,必须满足表七的规定。改性沥青混合料的低温抗裂性能和冻融劈裂强度也必须满足表六规定。
(3)生产配合比验证阶段用生产配合比进行试拌,沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验,检验生产配合比矿料合成级配,由此确定正常生产用的标准配合比。
4 沥青上面层施工
4.1 把好原材料质量关
(1)要注意粗细集料和填料的质量,对不合格的矿料,不准用于生产沥青混合料。
(2)堆放各种矿料的地坪必须硬化,并具有良好的排水系统,避免材料被污染;各品种材料间应用墙体隔开,以免相互混杂。
(3)细集料及矿粉宜覆盖,细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。
4.2 沥青混合料的拌制
(1)严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高10~15℃,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过10℃。改性沥青混合料的施工温度控制范围。
(2)拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核;没有材料用量和温度自动记录装置的拌和机不得使用。
(3)拌和时间由试拌确定。必须使所有集料颗粒全部裹复沥青结合料,并以沥青混合料拌和均匀为度。
5 结束语
SBS改性沥青在上面层路面铺筑中的应用,适用于路面病害不太严重的场合。施工前,应对原路面较宽、较深的裂缝进行处理;可以为行车提供一个平整的、耐磨的、粗糙的表面,上面层路面铺筑层与原路面结合紧密,没有剥离现象,可以满足高等级公路恢复路表功能的要求。
参考文献:
[1] 公路沥青路面施工及验收规范GB50092—96[S].
[2]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001:432—437.
[3] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].