易偉平
摘要:隨著交通運(yùn)輸科技的發(fā)展,‘節(jié)能、低碳、環(huán)保”筑路材料越來(lái)越受到重視,SMC常溫改性瀝青混合料與傳統(tǒng)的熱伴瀝青混合料相比較,其消耗的能源、釋放的有害氣體更少,且能在低溫條件下施工。本文結(jié)合交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院指導(dǎo)我局實(shí)施的3.1公里SMC常溫改性瀝青路面推廣應(yīng)用研究試驗(yàn)段施工情況,淺談SMC常溫改性瀝青路面在施工中幾個(gè)主要環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞:常溫改性瀝青路面;施工工藝;質(zhì)量控制
一、SMC常溫改性瀝青混合料簡(jiǎn)介
SMC常溫改性瀝青混合料在21個(gè)省市、不同氣候條件的地區(qū)得到了成功應(yīng)用,取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,涵蓋高溫干旱、高溫多雨、低溫冰凍等典型氣候片區(qū),填補(bǔ)了瀝青路面冬季不宜施工的空白,適用于高等級(jí)公路、城市道路、鄉(xiāng)村道路、停車(chē)場(chǎng)等路面的新建、罩面及修補(bǔ)作業(yè)。SMC常溫改性瀝青技術(shù)優(yōu)勢(shì)是:
(1)施工溫度低。SMC改性瀝青加熱溫度90℃-110℃、集料加熱溫度80℃-120℃、混合料出廠溫度90℃-120℃,比熱拌瀝青混合料各項(xiàng)施工工序要求溫度低。
(2)施工溫度相對(duì)寬松。施工時(shí)基本可以忽略混合料的自身溫度、環(huán)境溫度對(duì)施工質(zhì)量的影響,因此施工便捷,施工組織靈活,能夠保證施工質(zhì)量的同時(shí)提高施工進(jìn)度。
(3)路用性能優(yōu)良。SMC常溫改性瀝青混合料抗高溫剪切變形能力、抗疲勞開(kāi)裂能力、抗低溫開(kāi)裂能力、抗松散剝落能力較高、實(shí)際使用壽命較長(zhǎng)。
二、原材料控制
(一)瀝青
基質(zhì)瀝青技術(shù)性能應(yīng)滿足道路石油瀝青的技術(shù)要求,使用期間貯存溫度保持在90-120℃,并不得高于130℃。
(二)粗集料
粗集料應(yīng)潔凈、干燥、表面粗糙、形狀接近立方體且無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)。粗集料規(guī)格是否合理,級(jí)配是否穩(wěn)定對(duì)于瀝青混合料質(zhì)量有重要影響,如若集料級(jí)配不穩(wěn)定,一方面在拌和樓熱料篩分過(guò)程中造成集料大量浪費(fèi),降低產(chǎn)量;另一方面瀝青混合料級(jí)配穩(wěn)定性難以保證,易離析等,嚴(yán)重影響路面質(zhì)量。
(三)細(xì)集料
細(xì)集料不得采用天然砂,應(yīng)采用石灰?guī)r等堿性硬質(zhì)碎石軋制的機(jī)制砂,生產(chǎn)機(jī)制砂的原料粘附性必須大于4級(jí)。
(四)填料
宜采用純潔的石灰?guī)r等堿性巖石,在水泥廠等地采用球磨機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)礦粉作為填料,礦粉必須干燥、潔凈,能自由的從礦粉倉(cāng)流出。
(五)SMC常溫改性劑
SMC常溫瀝青改性劑是人工合成的高聚物彈性體,以廢舊輪胎、塑料煉制的橡膠油為主要成份,約占改性劑重量的80%,其他輔助化工原材料占重量的20%,顏色呈褐色,密度為0.8-1g/cm,閃點(diǎn)在55℃-110℃間,故貯存溫度不得高于50℃。改性劑可熔融在瀝青中以提高瀝青的路用性能,如高溫抗車(chē)轍性能、低溫抗裂性能、抗水損害性能及抗疲勞開(kāi)裂性能,同時(shí)改善了瀝青混合料的施工和易性。常溫改性劑的摻量根據(jù)基質(zhì)瀝青類(lèi)型、氣候及交通量情況進(jìn)行確定。
三、生產(chǎn)控制
(一)常溫改性瀝青生產(chǎn)
將基質(zhì)瀝青打入瀝青罐內(nèi),使溫度降至90℃-110℃范圍內(nèi),開(kāi)啟循環(huán)泵,然后將常溫瀝青改性劑泵入瀝青罐內(nèi)(本項(xiàng)目摻量為瀝青質(zhì)量的8%,在冬季施工或需要較長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)時(shí),SMC瀝青改性劑摻量可適當(dāng)提高。),攪拌約1-3h,使改性劑完全溶融于基質(zhì)瀝青中,保持SMC改性瀝青溫度在100℃左右備用,現(xiàn)場(chǎng)配制的SMC改性瀝青宜隨配隨用,如需作短時(shí)間保存,使用前必須攪拌均勻,在不發(fā)生離析的狀態(tài)下使用。安全注意事項(xiàng):基質(zhì)瀝青溫度不宜超過(guò)110℃,防止改性劑與瀝青混溶時(shí)遇熱著火或發(fā)生噴射。瀝青罐中存儲(chǔ)的瀝青不應(yīng)超過(guò)其容積的2/3,操作人員應(yīng)該遠(yuǎn)離瀝青罐口,以免瀝青噴射出罐外燙傷操作人員。嚴(yán)禁在瀝青罐附近設(shè)置火源,并禁止吸煙。
(二)拌和
拌和前應(yīng)密切關(guān)注天氣狀況,根據(jù)天氣情況決定是否施工、是否生產(chǎn)。采用強(qiáng)制間歇式瀝青砼拌和樓進(jìn)行混合料的拌和,最好配有材料配合比和施工溫度的自動(dòng)檢測(cè)和記錄設(shè)備并逐盤(pán)打印各傳感器的數(shù)據(jù)。每個(gè)臺(tái)班作出統(tǒng)計(jì),計(jì)算礦料級(jí)配、油石比、施工溫度、鋪裝層厚度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù),進(jìn)行總量檢驗(yàn),并作為施工質(zhì)量檢測(cè)的依據(jù)。
拌和時(shí)間一般控制為30s,混合料應(yīng)均勻一致,無(wú)花白料、無(wú)結(jié)團(tuán)成塊或粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。瀝青加熱溫度90℃-110℃,石料加熱溫度80℃-120℃,瀝青混合料出廠溫度90℃-120℃。在拌制過(guò)程中注意檢查混合料的均勻性,及時(shí)分析異常情況,如混合料有無(wú)花白料、枯料和沒(méi)有色澤等,如確認(rèn)是質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)作廢料處理并及時(shí)糾正。
(三)運(yùn)偷
運(yùn)料車(chē)具有緊密、清潔、光滑的金屬底板和墻板,裝料前均勻噴撒防粘油。為了減少溫度降低和防止污染,所有運(yùn)輸?shù)幕旌狭细采w保溫帆布蓬。拌和機(jī)向運(yùn)料車(chē)放料時(shí),汽車(chē)應(yīng)前后移動(dòng),按前后中的順序分三堆裝料,以減少混合料離析現(xiàn)象。根據(jù)拌和樓實(shí)際作業(yè)時(shí)的拌和能力結(jié)合拌和廠至施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)距來(lái)確定運(yùn)輸車(chē)輛,防止出現(xiàn)停工待料現(xiàn)象。
四、施工控制
(一)攤鋪
攤鋪機(jī)開(kāi)工前應(yīng)提前預(yù)熱熨平板不低于900C,要不然攤鋪機(jī)起步時(shí)由于熨平板溫度較低,瀝青混合料攤鋪后表面會(huì)有劃痕。攤鋪機(jī)分料室的螺旋分料器將瀝青混合料分向兩側(cè),當(dāng)混合料將分料器上部淹埋1/2時(shí),方可開(kāi)始攤鋪。攤鋪機(jī)攤鋪速度為1m/min-3m/min,松鋪系數(shù)1.15-1.35(根據(jù)試驗(yàn)段取得具體數(shù)據(jù)),攤鋪溫度90-100℃。
如果攤鋪機(jī)中途出現(xiàn)停頓,攤鋪機(jī)下存留的瀝青混合料溫度迅速下降,等料時(shí)間過(guò)長(zhǎng),混合料表面會(huì)結(jié)成硬殼,影響繼續(xù)攤鋪,所以必須將硬殼去除才行。如果不能連續(xù)供料,預(yù)計(jì)等候時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),攤鋪機(jī)應(yīng)該將剩余的混合料都攤鋪完,抬起攤鋪機(jī),做好臨時(shí)接頭,將混合料壓實(shí),避免出現(xiàn)冷卻結(jié)硬的情況。
(二)碾壓
碾壓按照初壓、復(fù)壓、終壓進(jìn)行,壓實(shí)效果主要依靠膠輪壓路機(jī)揉搓碾壓,但要及時(shí)涂抹隔離劑或噴水防止粘輪現(xiàn)象。初壓采用13噸雙鋼輪壓路機(jī)碾壓3-4遍,溫度90℃左右;復(fù)壓采用30噸膠輪壓路機(jī)碾壓6-7遍,終壓采用13噸雙鋼輪壓路機(jī)碾壓1遍,碾壓區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)大體穩(wěn)定,碾壓段長(zhǎng)度宜為60m-80m.碾壓終了溫度在50℃以上,開(kāi)放交通的溫度不高于50℃。
碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī),碾壓路線及碾壓方向不應(yīng)突然改變而導(dǎo)致混合料產(chǎn)生推移,壓路機(jī)不允許在新鋪混合料上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、左右移動(dòng)位置、突然剎車(chē)或停機(jī)休息;其他機(jī)械設(shè)備不能在未冷卻結(jié)硬的路面上停留。
(三)接縫
橫向接縫通常采用垂直的平接縫,將路面上及接縫面清洗干凈,并涂刷一簿層粘層油,橋面施工時(shí),橫向接縫放至橋梁伸縮縫處。對(duì)于采用攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫,在前部已攤鋪混合料部分留下10-20cm寬暫不碾壓,做為后高程基準(zhǔn)面,以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓以消除縫跡。上下層縱縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)15cm以上,相鄰兩幅及上、下層的橫向接縫均應(yīng)錯(cuò)開(kāi)1m以上。
(四)開(kāi)放交通
路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻,路表溫度低于50℃后,方可開(kāi)放交通。
五、結(jié)束語(yǔ)
SMC路面施工時(shí),合理的選擇原材料,強(qiáng)化施工工藝過(guò)程,嚴(yán)格控制各個(gè)時(shí)段的溫度,把握好上述主要環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,可以極大的提高SMC路面的質(zhì)量和使用壽命,規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化SMC常溫改性瀝青混合料的應(yīng)用,提升科技創(chuàng)新成果應(yīng)用的轉(zhuǎn)化速度及瀝青路面建養(yǎng)水平,促進(jìn)公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)的科技發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范;(JTGF40-2004).
[2]《SMC系列常溫改性瀝青及混合料企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》(四川國(guó)星高分子樹(shù)脂有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2013-10-20發(fā)布).