改性沥青路面施工技术的探讨
摘 要:改性沥青混合料路面施工是一项技术性强,涉及范围比较广的一个系统工程。本文是作者结合多年工作经验,首先介绍了改性沥青的作用及分类,并针对目前改性沥青路面施工技术问题作出了相关的阐述,以供参考。
关键词:改性沥青;路面施工;施工技术
abstract: modified asphalt mixture pavement construction is technical strong, relates to a broader scope of the project of a system. with many years of work experience, the author first introduced the modified asphalt and the role of classification, and the construction technology of modified asphalt pavement problems expounded, for reference. key words: modified asphalt; pavement; construction technology
中图分类号:u416.217 文献标识码:a 文章编号: 前言
随着经济的快速发展,交通量及其轴重越来越大,使沥青混凝土路面面临考验日益严重,许多高速公路沥青路面建成通车不久,就已不能适应交通需求。因此,如何全面提高沥青路面使用质量,延长路面使用寿命是我们广大交通工作者亟待解决的课题。 1 改性沥青的作用及分类
改性沥青适用于沥青路面的新建、改建和养护,有助于改善沥
青混凝土的使用性能,具有很好的耐高温、抗低温能力,较好的抗车辙能力,改善了沥青的水稳定性,提高了路面的抗滑能力,增强了路面的承载能力,减少了沥青老化等。改性沥青的分类,国际上还没有统一的分类标准,按使用改性剂的不同,一般将其分为三类: (1)热塑性橡胶类:也称热塑性弹性体,主要是苯乙烯类嵌段共聚物,如苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物(sis)、苯乙烯一聚乙烯/ 丁基一聚乙烯(se/bs)等嵌段共聚物。
(2)热塑性树脂类:主要有聚乙烯(pe)、乙烯一醋酸乙烯共聚物(eva)。
(3)橡胶类:主要有丁苯橡胶(sbr),属丁二烯一苯乙烯聚合物。
其中热塑性橡胶类的sbs 由于具有良好抗车辙变形能力和弹性,已成为目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂。 2 沥青混合料的组成和配合比设计 2.1 原材料选用
沥青混合料由沥青、纤维、粗骨料、矿粉及少量细集料等原材料组成。 (1)集料
粗集料是构成sma混合料骨架结构的主体材料,要求选用质地坚硬、表面粗糙、抗磨耗、耐磨光、形状接近立方体的破碎石料,破碎率一般为100%。细集料宜采用专门生产的机制砂,当采用普
通石屑代替时,宜采用与沥青黏附性好的石灰岩石屑,且不得有泥土、杂物。石灰岩石屑由于粉料含量普遍较高,所以一般要求粒径小于0.075mm的粉料含量控制在10%以内。填料一般为磨细天然石灰岩的矿粉,要求不含任何有机物质及易于膨胀引起损坏的成分。
(2)稳定剂
与传统的沥青混凝土相比,sma具有较高的沥青含量和较多的粗集料,因此必须含有适当类型和数量的稳定剂,以便在混合料的储存运输和摊铺过场中防止沥青混合料发生析漏。sma混合料通常采用纤维作为稳定材料,sma普遍采用的稳定剂为本质素纤维。 (3)沥青结合料
混合料需要选择比ac混合料黏度更大的沥青结合料,采用黏度较大的沥青结合料或改性沥青,可以加厚包裹集料的沥青膜以减少析漏,同时可强化玛蹄脂性能以防止路面在交通荷载作用下玛蹄脂上浮,从而稳定与强化sma的粗集料骨架结构,保证sma具有足够的高温抗车辙能力。
2.2 沥青混合料配合比设计
沥青混合料的配合比设计,应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中关于热拌沥青混合料配合比设计的有关规定确定矿料级配及最佳沥青用量。沥青混和料施工过程中须注意以下几点事项: (1)混和料的拌合和击实温度应根据沥青路面施工技术规范,以及沥青胶结料的粘温关系曲线进行确定,进行室内配合比设计时
的拌合、击实温度应与拌合厂拌合温度、现场碾压温度一致。 (2)试验取样和拌合时要保证沥青胶结料的均匀性,应将制备好的胶结料拌合均匀后,进行取样和混合料的制备。 (3)混合料体积指标的测定要统一。
(4)沥青混合料的水稳定性应符合以下两个指标要求,达不到以下要求时应采取抗剥落措施,调整最佳沥青用量后再次实验。 3 改性沥青混合料施工工艺 3.1 改性沥青混合料的拌制
(1)大面积施工前,对拌和机进行生产配合比调试,即根据料仓调速电机转速与上料流量关系,以一定产量按照目标配合比进行初级配,二次筛分后对进入各热料仓的材料分别取样进行筛分,确定出各热料仓的配合比例符合规范级配要求,同时应保证热料仓供料均衡,以不溢料、不等料为原则。按照目标配合比的最佳用量进行马歇尔试验,确定出生产配合比的最佳沥青用量。根据生产配合比试拌出沥青混合料,检测其各项指标,验证其适用性,并检验拌和机计量系统的准确性。
(2)矿料干拌时间不小于5s,拌和料拌和时间不小于45s,以混合料拌和均匀,所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为宜。 (3)设专职质检员目测混合料表观质量,拌制的混合料应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象,逐车检测料温,符合要求才能运往工地,否则按废料处理,同时查明原因及时调整。
(4)试验室对拌和好的混合料按检测频率进行抽样,检测其矿料级配、油石比,进行马歇尔稳定度试验,做出当天混合料标准密度。
(5)拌好的沥青混合料不立即铺筑时,可放入保温的成品储料仓储存,存储时间不能超过24h,期间温降不得超过10℃,且不得离析、老化、滴漏等,摊铺时应符合摊铺温度的要求。 3.2 沥青混合料的运输
改性沥青混合料需要采用自卸车辆运输,车辆的数量与摊铺机的数量、摊铺能力、运输距离必须相适应,才能在摊铺机前应形成一个不间断的供料车流。施工使用15t 红岩自卸车运输混合料,运输时以油水混合液均匀喷洒,以防治混合料附着在车厢底部。运料车装混合料料时通过前后移动运料车消除粗细料的离析现象,一车料至少应分三次装载。
3.3 改性沥青混合料的摊铺
无论是沥青面层的摊铺工艺,还是基层的摊铺工艺,最终都对沥青面层的质量有较大影响。影响摊铺效果的因素包括摊铺机机械性能、放样精度、摊铺连续性以及操作规范性等。在摊铺时要注意以下几点:
(1)摊铺温度宜控制在170℃~180℃之间,不得低于160℃。 (2)每次摊铺前,摊铺机应调整到最佳状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开关、链板送料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量以略高于螺旋布料器的中心为度,使熨板的档料
板前后混合料在全宽范围内均匀分布,避免摊铺出现离析现象,并随时分析、调整粗细集料是否均匀,检测松铺厚度是否符合规定,以便随时进行上述各项调整。摊铺混合料前,应预热熨板到规定温度(不低于85℃),摊铺时熨平板应采用中强夯实等级,使初始压实度不小于85%,摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入料将路面拉出条痕。
(3)上面层摊铺厚度和平整度由平衡梁控制,不得采用钢丝引导的高程控制方式,应密切注意平衡梁的粘料情况,发现粘料时及时清除,防止产生拉痕。摊铺机行走前,应严格按松铺标高用木板将熨平板垫好,确保起始摊铺厚度满足要求。
(4)连续稳定的摊铺,是提高路面平整度的最主要措施,摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度按2.5m/min 左右予以调整选择,做到缓慢、均匀不间断摊铺,不应以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料,午饭应分批轮换进行,切忌停铺用餐,做到每天收工停机一次。
(5)摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不得用人工整修,只有在特殊情况下,需在现场技术人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷严重时予以铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
(6)摊铺过程中应随时检测调整松铺厚度,确保松铺厚度偏差在0~3mm以内。目测混合料的质量(包括拌和质量和配合比情况),
发现问题及时报告技术负责人予以处理。
(7)要注意摊铺机接斗的操作程序,以减少粗集料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出,尚有约10㎝厚的热料时扰料,这是在运料车刚退出时进行,而且应该做到料斗两翼才恢复原位时,下一辆运料车即可开始卸料,做到连续供料,并避免粗集料集中。 3.4 改性沥青混合料的压实
改性沥青混合料的压实是保证沥青上面层质量的重要原则,在保持碾压温度并在不出现推移的前提下尽可能早压,碾压按”紧跟、慢压、高频、低幅” 的原则进行。碾压必须均衡、连续进行,防止温度变化导致压实度变化,影响压实度和平整度。碾压应从路边缘向内30~40㎝处开始,以防止沥青混合料挤出,同时允许外侧边缘沥青冷却产生稳定的剪切区,以利于压实。 3.5 接缝施工处理
由于sma混合料具有更多的粗集料与劲度更大的结合料,因而在sma铺筑面设置接缝比在密级配混合料中更加困难。sma上面层的纵向接缝应与规定的车道线相一致,不同层次纵向接缝之间的距离应不少于15cm,横向接缝之间的距离不少于1m。接缝处摊铺混合料时应调整好预留高度,以保证接缝处的平整度。为保证获得平整密实的接缝,碾压工艺非常重要,接缝处应优先碾压和趁热高温时碾压,如有可能,横向接缝应采用横向碾压。 结束语
随着新工艺、新方法、新技术的不断涌现,改性沥青混合料被
越来越广泛的应用。因此在施工过程中,要充分调动施工人员的积极性和责任心,严格科学的管理,从原材料把关开始,对沥青混合料拌和、摊铺、压实等工艺上进行层层把关,这样才能铺筑出优良的路面工程。 参考文献
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