文/齊曉春,遼寧省鞍山市臺安縣公路管理段瀝青拌合站
改性瀝青路面配合比設計和施工
文/齊曉春,遼寧省鞍山市臺安縣公路管理段瀝青拌合站
聚合物改性瀝青屬于技術含量及附加值頗高的新型優(yōu)質筑路材料。它是在用于混凝土道路施工的瀝青原料中摻加聚合物,以延長道路使用壽命,降低噪聲,改善道路使用性能,使行車更加安全舒適。改性瀝青因具有良好的實用性能,廣泛應用于新建道路及舊路改造、維修中,在我國的道路建設中發(fā)揮重要作用。本文對改性瀝青配合比設計和施工工藝進行了探討。
改性瀝青;配合比;施工工藝
現(xiàn)代公路和道路發(fā)生許多變化:交通流量和行駛頻度急劇增長,貨運車的軸重不斷增加,普遍實行分車道單向行駛,要求進一步提高路面抗流動性,即高溫下抗車轍的能力;提高柔性和彈性,即低溫下抗開裂的能力;提高耐磨耗能力和延長使用壽命。為使路面在大交通量下,仍保持良好的使用狀態(tài),并延長使用壽命,創(chuàng)造社會和經濟效益。通過在瀝青中添加各種聚合物或其它無機材料,制成分散均勻的改性瀝青是實現(xiàn)這一目標的有效途徑。
2.1.1 粗集料。①粗集料應潔凈、干燥,無風化、無有害雜質,且具有一定硬度和強度。②粗集料應具有良好的顆粒形狀,破碎礫石用于高速公路、一級公路時,應采用大礫石破碎,并至少應有兩個以上的破碎面。③于抗滑表層粗集料應選擇硬質巖(中性或基性火成巖)。
2.1.2 集料。細集料包括人工砂、天然砂。瀝青路面面層宜采用人工砂作為細集料,細集料應潔凈、干燥,無風化、無有害雜質,有適當?shù)念w粒組成,并與改性瀝青有良好的粘附性,天然砂由于質量變化大(大部分為中粗砂),形狀較圓滑,與瀝青的粘附性差,對瀝青混合料影響較大。對于高速公路、一級公路瀝青混合料,天然砂的含量不宜超過20%,可用0-3mm的石屑粉代替天然砂。
2.1.3 填充料。①改性瀝青混合料填充料宜采用強基性巖石(石灰?guī)r、巖漿巖)等增水性石料經磨細得到的礦粉,礦粉要求干燥,潔凈,不宜使用混合料生產中干法除塵的回收粉。②采用水泥、消石灰粉做填料時,其用量不宜超過礦料總量的2%。③對于瀝青表面層混合料不推薦使用在混合料生產排回收粉,當塑性指數(shù)小于4且親水系數(shù)小于0.8時,經過試驗可以部分的使用,回收粉用量每盤不能超過礦粉總量的四分之一。
2.2.1 級配。瀝青混合料配合比設計級配應采用貝雷法進行設計,級配選擇原則:AC-13型混合料2.36mm以下篩孔通過量應取級配下限以達到密實、嵌擠。
2.2.2 粉料比。小于0.075mm含量的多少對瀝青混合料體積指標和路用性能影響很大,混合料級配中小于0.075mm的含量必須考慮粗集料本應含有的粉塵部分。
開展公路施工時,必須逐車檢查進場的改性瀝青。檢驗人員要均勻取樣,應該去其中代表性較強的樣品進行檢測。
可根據試驗要求對試樣進行加熱,使試樣充分流動為止,然后進行試樣環(huán)的澆筑,而且為獲得準確的實驗結果,必須采用這種方法澆筑試樣環(huán)。
4.1 運輸?shù)募夹g要求SBS瀝青在生產工廠裝車溫度必須保持在160℃以上,運到混合料拌合場的溫度不應低于14O℃,運輸車輛須在24小時內運到指定地點,并及時把瀝青泵送到瀝青儲存罐中。
4.2 瀝青拌合場儲存的技術要求SBS瀝青的儲存溫度應保持在15O℃左右,若溫度低于所要求的儲存溫度,SBS瀝青的粘度過大,從而導致瀝青罐的油管路堵塞,最后只能停產修理。
4.3 泵送的技術要求SBS瀝青運輸、儲存溫度要求較高,當生產混合料時需要用瀝青泵送到混合料攪拌機中,由于瀝青泵帶有過濾器易被某些物質堵塞過濾器網眼,從而影響瀝青的泵送能力,建議使用網眼較大的過濾器(9.5mm以上),同時加強瀝青管線的保溫措施,以防止管線中的SBS瀝青溫度降低堵塞管線。
4.4 拌合、運輸?shù)募夹g要求為保證瀝青混合料的質量更穩(wěn)定,瀝青用量更準確,宣采用間隙式拌和機拌和。拌和必須均勻,只有SBS瀝青改性劑完全分散在瀝青中,才能充分發(fā)揮其效能,對于密級配(AC-13)混合料,應做到拌合后的混合料均勻一致,無細料和粗料分離及花白、結成團塊的現(xiàn)象。由于SBS改性瀝青混合料的施工溫度要求較高,建議拌合溫度控制在170-185℃,運輸車必須加蓋篷布或其它保溫材料,防止結合料表面結硬,必須保證攤鋪機前至少兩輛車等待卸料,決不能出現(xiàn)攤鋪機等車的現(xiàn)象。
4.5 碾壓的技術要求對于密級配型混合料,其適宜的碾壓溫度范圍是150℃-90℃,其最終碾壓溫度不低于90℃,依據《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》中技術要求。SBS瀝青混合料的壓實工藝本著以下原則進行:按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”“碾壓八字方針進行碾壓,壓路機必須緊跟攤鋪機的后面,只有在高溫條件下碾壓才能取得更好的效果,壓實速度控制在4-5km/h,碾壓速度均衡。
4.6 SBS瀝青混合料的質量控制對于瀝青面層混合料,現(xiàn)場的壓實效果應采用空隙率和壓實度雙向控制??障堵视嬎闼璧淖畲罄碚撁芏纫悦刻鞂崪y為準,測試按照“瀝青路面混合料最大相對密度試驗(真空法)(T0711-93)”進行?,F(xiàn)場瀝青混合料空隙率為3%一6%。表面層瀝青混合料壓實度的檢驗,以實測芯樣為準。
4.7 改性瀝青混和料的施工設計必須考慮下列問題。
4.7.1 進行試驗取樣以及現(xiàn)場拌合的過程中,必須確保瀝青膠結料的均勻性施工設計規(guī)范,將膠結料制作好以后拌合均勻,然后開始取樣及制備混合料。
4.7.2 改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性指標:a通過“瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗”對24h浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗殘留穩(wěn)定度進行測定,其數(shù)值必須在80%以上。b通過“瀝青混合料凍融劈裂試驗”對劈裂強度進行測定,強度比至少為80%。
目前很多施工項目已開始推廣應用SBS改性瀝青,其市場前景也相當廣闊。改性瀝青混合料路面工程正式開工前,必須鋪筑試驗路段,進行改性瀝青混合料的試拌、試鋪、和試壓試驗,并據此制定正式的施工程序,以確保良好的施工質量和路面施工的順利進行。
[1]淺談瀝青路面配合比設計與施工控制要點[J].王健.甘肅科技縱橫.2011(01).
[2]呂偉民.瀝青混合料設計原理與方法.上海:同濟大學出版社,2000.