沥青混合料范文10篇

时间:2023-03-21 00:07:10

沥青混合料

沥青混合料范文篇1

消除集料离析对于路面沥青混合料来说非常重要。消除集料离析既是混合料生产者、摊铺者和路面质量检验者的责任,也是路面机械设计的责任,须多方努力才能消除集料离析。

1集料离析控制方法

1.1堆料

当向沥青拌和场供料时,为保证原材料均匀,需要采用合适的堆料方法。大料堆对大颗粒粒料很敏感。通常供给沥青混合料拌和机的材料是分级堆放的,每一料堆的材料颗粒尺寸比较均匀,可以减少离析现象。但是,如果材料级配的变异性大,材料颗粒尺寸范围较宽,则粗细集料仍可能产生离析。为了减轻粗集料的离析,粗集料存放必须分层堆垛,每层设置10~15度倾角,汽车紧密卸料,然后用推土机推平,以减少集料离析。禁止汽车自料堆顶部往下卸料。

1.2拌和时集料离析

在高速公路沥青路面施工时,常用间歇式拌和机,此时集料的离析易发生在冷料斗和热料仓。在每一个冷料斗中都放一种单粒级的集料时,不会产生明显的离析现象,但在同一冷料斗中包含几个不同尺寸的集料时,会产生较显著的离析现象,如0-5mm石屑。热料仓中贮存不同尺寸的集料时会产生离析,即使粒径较细的0~5mm或0~3mm料,粉料易与细集料分离,很细的粉料可能停留在仓壁上,大量粉尘块可能破成松散状并喂入称料斗,形成一批离析的未裹覆沥青的极细料,且难于拌和均匀。

1.3储料仓

在沥青混合料拌和楼,离析最敏感的区域是聚料斗和贮料仓。往贮料仓中放料有两种方式。一是通过贮料仓上面的投料斗投料,另一方式是通过贮料仓顶部旋转式斜槽投料。这两种方式都能将混合料均匀地投入贮料仓。通过旋转斜槽投料要确保以下两点:1)旋转斜槽实际上确实在旋转;2)材料从斜槽下落时直接向下。斜槽的垂直下料部分应有足够的长度,能迫使材料直接下卸而没有任何横向流动。应经常观测投入贮料仓的混合料是否有离析现象。如果斜槽已旧且末端已磨耗出孔,就可能产生明显的离析。使用投料斗装置时要注意:1)料斗的容量不宜太小。2)应在料斗的中心装料。3)材料应该直接进入料斗中(无水平运动)。4)投料斗应被装料到最大容量并有一个相对大直径的开启门,以保证快速将混合料投入贮料仓中。5)投料斗不应该完全卸空。调整料门的开启时间,使一个投料过程完成后在料斗中保存有少量(约15~20mm高)材料。6)不要使材料的水平面常接近料斗顶部。

1.4从贮料仓中卸料

如果贮料仓是均匀填满的,从料仓中卸下热拌沥青混凝土没有什么问题。对于多数非间断级配沥青混凝土,可以卸空贮料仓而不发生任何明显离析。但是,使用间断级配材料时,贮料仓中堆料的表面仍不允许低于锥体部分。此外,经常让锥体中的料卸空会加速锥体磨损。

从料仓门快速卸料有助于消除运输卡车中的离析。材料流入卡车车厢时混合料的滚动作用越小,离析程度越低。

1.5卡车装料和卸料

卡车在贮料仓下面快速装料时,在整个装料过程当中,卡车司机常常不愿意移车,如果混合料对离析敏感,较大碎石将滚到卡车前部、后部和两侧,卡车卸料时开始卸下的料和最后卸下的料都是粗粒料,然后两侧的粗粒料被卸入摊铺机受料斗的两块侧板上。这种加料结果使每车料铺的面积中有一片粗料。

正确的装料方法为:分三个不同位置往卡车中装料,第一次装料靠近车厢的前部,第二次装料靠近后部车厢门,第三次料装在中间,这样可以消除卡车中离析现象。

当卡车将料卸入摊铺机受料斗时,要尽量使混合料整体卸落,而不是逐渐卸混合料入受料斗。为此,车厢底板需要处于良好启闭状态并涂润滑剂,使全部混合料同时向后滑。为了进一步保证混合料整体卸落,车厢应升高到一个大而安全的角度。快速卸料可预防粗料集中在摊铺机受料斗两侧板的外边部。多数高速公路施工现场都有粗料集中在摊铺机受料斗两侧板外边部的情况。

1.6摊铺机

即使通过冷料仓、拌和机和贮料仓成功地生产了沥青混合料,均匀地装到卡车内,并整体式卸入摊铺机受料斗,在摊铺机内仍可能发生离析。如摊铺机操作不合适,能够产生不同程度的离析。在摊铺机内发生离析时,建议考虑下列原因和措施:

1)在每辆卡车卸料之间,不要完全用完受料斗中的混合料,留少部分混合料在受料斗内。一般受料斗两侧的混合料含粗粒料多,另一辆卡车立即向受料斗卸料后,与受料斗中剩余的粗粒料多的混合料一起输送到后面分料室,螺旋分料器布料过程中可使新旧混合料较好拌和。

2)尽可能减少将侧板翻起的次数,仅在需要将受料斗中的混合料弄平时,才将受料斗的两块侧板翻起。翻起侧板可以消除两侧材料堆积过多现象,从而可以减少往后输料时发生的滚动现象。

3)卡车翻起车厢向受料斗卸料,混合料从卡车下面运送出去,将滚动减到最小,使受料斗中尽可能装满料。

4)尽可能宽地打开受料斗的后门,以保证分料室中料饱满。如分料室中混合料不足,细料将直接落在地面上,而粗料被分布到两侧。

5)尽可能连续摊铺混合料,只有在必要时才可停顿和重新启动。调整摊铺机的速度,使摊铺机的产量与拌和机的产量相平衡。

6)分料器连续运转。调整分料器的速度,使出料连续而缓慢。如分料器运转不连续,混合料会在摊铺机内产生显著离析。

7)如果分料器转得太快,中间将会缺料,通常会产生一粗料带。安装挡板后,分料器将混合料均匀地送到中心。

8)如摊铺机分料器的外边原材料不够,在粗粒料滚动到外侧时,可能沿外侧产生粗料带。

1.7混合料设计

混合料的配合比设计对消除离析是重要的。按连续级配均匀设计的混合料通常离析程度较低,间断级配混合料是通常离析程度较高。

间断级配混合料(如SMA)较早成功地用于英国和整个欧洲。但是,这些混合料中常有较多填料或有纤维或聚合物,能用较多沥青而使混合料中沥青膜较厚。沥青膜厚度增加使颗粒与颗粒接触处湿润,可以减少或消除离析。

沥青混合料范文篇2

关键词:superpave沥青混合料设计

随着美国superpave沥青混合料设计问世以来,受到许多国家道路工作者的认可,人们对该项技术表现出浓厚的兴趣,本人对superpave沥青混合料设计谈谈粗略看法:

一、superpave设计方法较传统的马歇尔设计方法的优点

1.1原材料上的要求:

1.1.1石料上注重了集料的棱角性,因为棱角性的好坏直接影响道路的质量,抗剪强度主要依赖于集料的抗滑移能力,棱角性越好,集料的内摩擦力就大,集料之间的相互嵌挤就强,从而混合料的抗剪能力就大;

1.1.2集料的针片状要求越高,一般控制在10%以内针片状便于混合料的嵌挤和现场施工,防止现场施工因碾压而将针片状压断,人为造成断开的集料无法粘接;

1.1.3沥青的选用考虑了温度的明感性,对温度的要求和基质沥青的要求比马氏要高,下面层为70号沥青PG70-22,中面层为改性SBS沥青PG70-22,有的地方用PG76-22,温度提高了两个等级,适应当地路面的高温和低温要求。

1.2试验成型的仪器采用旋转压实仪

1.2.1旋转压实仪模拟现场施工的碾压方式,它的原理实际上是一种搓揉运动,集料通过搓揉重新调整位置,从而获得密实,不会产生象马氏一样重锤击碎集料现象;

1.2.2旋转压实仪试模直径为150mm(马氏为101.6mm),比较客观地反映集料的嵌挤;

1.2.3压实次数与交通量的设计有关

交通量不同,试件成型的压实次数不同,它们是成相关关系,这种设计是科学合理的,而马氏只是击50次或75次;

1.3混合料压实或成型前要进行短期老化

该设计方法要求沥青混合料压实成型前要进行短期老化(约2小时),目的是模拟现场施工过程(因为沥青混合料从拌和楼放入运料车再运输到现场摊铺碾压前一段时间就是混合料的老化时间),这样做比较接近施工现场工作,得出的试验数据比较科学;

1.4设计中该沥青饱和度VFA与交通量有关,该设计方法根据交通量小,VFA为70~80%,交通量大,VFA为65~75%,交通量的大小对路面压实程度不同,交通量大,初始沥青饱和度小一些,以便预留较多的空隙,防止在车辆较多的反复碾压下空隙率减小而使混合料失去稳定。

二、superpave设计方法存在的问题

2.1设计沥青量偏低

从国外的研究资料和近年我国国内的施工实践经验来看superpave设计的沥青用量偏低约0.2%~0.4%点,路面有渗水引起的病害,如松散、坑洞等现象,用油量偏小,导致混合料密度偏大,现场压实较困难,路面的空隙率较大,影响路面耐久性;

2.2设计限制区不合理

设计规范设计限制区0.3~2.36或4.75之间细集料不能通过这一区域,也就是常被称为“驼峰”级配,这种设计出的混合料在施工过程中较难压实,且抗拉永久变形能力差;

2.3设备相对昂贵和设计过程相对复杂

购一台旋转压实仪设备费用约二十万元,每个工程工地都配较难,因此该方法推广起来较难,目前只停留在体积法阶段,并未能与沥青混合料路用性直接挂起钩来,设计过程公式较多较复杂,需要花费时间较长,设计过程没有完全按设计规定的步骤进行,设计过程过于理想化。

三、对superpave几点看法

3.1用马歇尔击实仪来验证superpave旋转压实仪试验结果,本人认为这是不科学的,两者使用的方法根本就不相同的,击实方法、压实功能都是不能相互可比的;公务员之家:

3.2superpave不能等同于“高性能”;

3.3superpave设计中细集料的密度测定用堆积法差异较大,建议用网蓝法更科学;

3.4建议设计出的沥青含量用于生产配合比时宜增加0.2%~0.4%,增加矿粉含量,这样可以使现场变得容易压实,路面的渗水现象减少,从而提高路面耐久性;

3.5建议粉胶比要适中(0.6~1.6)低粉胶比混合料不稳定;高粉胶比混合料耐久性不足;

3.6严格控制石料,特别是石料的棱角性、云母、针片状以及砂当量。

以上只是本人不成熟的几点看法,不妥之处敬请大家指正,我相信,随着科学的进步,superpave会越来越成熟。

参考文献:

1《superpave技术规范》2005.05.25

2《公路沥青路面施工技术规范》2004.07.10

3《公路工程质量检验评定标准》2005.01.01

4《公路沥青路面养护技术规范》2001.07.03

沥青混合料范文篇3

关键词:沥青混合料离析研究

1前言

沥青路面离析是在指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀,包括沥青含量、级配组成、添加剂含量以及路面的空隙率等,从而加速了沥青路面的损害。高速公路沥青路面的一些早期损坏,如由水损害造成的网裂、形变和坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、横向裂缝多、新铺沥青路面的构造深度不均等等,都与沥青混合料的离析相关。

沥青混合料的离析问题引起了国际上普遍的重视。1997年美国沥青路面施工技术协会(NAPA)对沥青路面离析的原因进行了系统的分析,针对热拌沥青混合料在拌和、生产、运输及摊铺过程中易出现离析的环节进行了研究,并提出了相应的解决措施。2000年美国国家沥青技术中心(NCAT)承担了公路联合研究项目“热拌沥青混合料路面的离析”(NCHRP441),重点研究了沥青路面离析的判别检测方法及离析对沥青路面路用性能的影响。本文将主要介绍国外热拌沥青混合料离析的研究进展及研究成果。

2离析的种类

沥青混合料生产过程中,石料堆料方式及运输、混合料拌和、储存、运料车装卸料及摊铺的任一环节中均有可能产生离析,导致沥青混合料不均匀。

2.1沥青混合料的离析种类

从宏观上讲,热拌沥青混合料的离析大致有三种类型:

(1)级配离析热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均,产生离析。粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低,导致沥青路面产生水损害及耐久性降低,从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等其它病害;细集料较为集中的区域沥青路面的空隙率小、沥青含量大,容易产生车辙、泛油等病害。

(2)温度离析热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中,由于不同位置的混合料温度下降不一致,导致混合料的温度差异,产生温度离析。运料车表面的混合料、运料车车箱的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。

(3)集料—沥青离析含油量较大的混合料易发生这种离析,类似于沥青混合料的析漏,SMA混合料易产生这种离析。

2.2沥青路面离析的种类

沥青路面常见的离析一般可分为五种类型:

(1)卡车末端离析在刚摊铺完的一幅内会出现翼状的离析,翼状的离析区域粗骨料比较集中。与原设计相比,这些离析区域的混合料级配更像开级配,如果离析较为严重,沥青路面短期内将会破坏,路面出现坑洞。卡车末端离析主要原因是卡车不正确的卸料及摊铺机每次把运料车卸料铺完后才装料。

(2)中线离析中线离析一般是摊铺机中线附近的粗集料较为集中,这是由于摊铺时混合料由摊铺机料斗卸到螺旋布料器时,粗集料滚到螺旋布料器的变速箱前面,并且集中在摊铺机的中间而造成了中线离析。

(3)接缝/边缘离析这种离析通常出现在摊铺宽度的边缘,其原因是由于摊铺机的螺旋布料器的转速不够,从而导致粗集料滚到了摊铺区域的边缘而形成了级配离析。

(4)卡车末端离析/一端离析这是卡车末端离析的一种特殊形式,通常是拌和楼热料仓不正确进料而引起的。

(5)随机性离析随机性离析的原因较难确定。一般来说,连续性拌和楼和间歇式拌和楼均会出现随机性离析,施工中的各环节也会造成随机性离析。

3沥青路面离析的判别及测定

3.1常规的测定方法

(1)视觉观察该法适用于大粒径及较粗的沥青混合料,不适用于小粒径和细级配的沥青混合料。该法是一种主观的判别方法,无法量化,有一定的局限性。

(2)铺砂法离析区域与非离析区域沥青路面表面纹理深度会明显变化,可通过铺砂法确定路面离析的程度,但这种方法比较费时。加拿大安大略省采用离析处路面的构造深度与非离析处路面构造深度的比值来判定离析的程度,并已列入安大略省规范OPSS313。

(3)取芯法取芯法是一种传统的破坏性密度检测试验,通过在离析区域钻芯取样,分析芯样的沥青含量、级配组成、试件密度及空隙率,通过与设计值或标准值的比较来判定路面离析的程度。美国沥青施工技术协会(NAPA)根据沥青混合料级配组成、空隙率及沥青含量指标的变化,判断沥青混合料的离析程度,具体标准见表2。

(4)核子密度仪测定法美国一些部门采用核子密度仪来测定路面离析。佐治亚州在路面上铺砂,使核子密度仪在背反射模式下测定路面密度,如果密度差异超过0.163g/cm3,就认为路面离析。堪萨斯州采用核子密度仪在路面上测4条纵向密度线,如果密度差异大于0.08g/cm3或最小值比平均值小0.04g/cm3就认为路面离析。爱荷华州的判定方法为:如果离析处的密度与非离析处的密度之比值在98%~95.1%,就认为是明显离析,如果低于95%就认为是严重离析。

由于路面离析处粗料集中的地方,级配偏粗、沥青用量偏少,因此该处的密度未必会小,核子密度测定仪可能检测不出这种离析。另外采用核子密度仪测定不同级配沥青混合料时检测结果差异较大,这对用核子密度仪检测、判定沥青混合料的离析造成了一定的难度。

3.2新型的检测方法

(1)红外摄像仪检测法通过红外摄像仪绘制整个路面区域的热量分布图,从而检测和解决施工中出现的温度离析现象。用红外摄像仪检测有现成的软件分析热量分布图,可评价路面施工质量。美国国家沥青技术中心(NCAT)通过“热拌沥青混合料路面的离析”(NCHRP441)课题的研究,给出了路面及混合料温度离析的判断标准,见表3。

红外摄像仪检测法只能探测到路面表层的温度,不能对混合料的温度差异原因进行判断。红外摄像仪主要用于施工过程控制,对施工完成后路面的离析评价精确度不够。

(2)探地雷达(GPR)检测法探地雷达检测技术主要用于检测路面结构的厚度和评价路面下卧层的含水量,并可探测路面各层的性质变化。探地雷达可车载,有系统的数据采集分析软件,适用于在建和完工后的路面检测。

探地雷达对新拌混合料中的空隙率变化比较敏感,而对路面中的沥青和集料含量的变化敏感性较差,这就意味着探地雷达不能检测沥青路面中沥青及集料含量变化。探地雷达分析软件只能用来评价路面各层面的性质变化,此外探地雷达还不能实时评价分析数据。

(3)探地雷达与红外摄像仪联合测定法NCHRP441课题研究报告表明,可利用探地雷达与红外摄像仪联合测定沥青路面的离析,利用探地雷达(GPR)可分析路面材料随深度变化的性质,利用红外摄像仪判断和测量路表面的离析,综合利用这两种设备就可以测定沥青路面性质的三维剖面。

(4)轻型核子密度测定仪通过轻型核子密度

仪测定沥青路面的沥青含量及沥青混合料的密度,并判别沥青路面的离析。轻型核子密度仪可手持操作,简单方便。但在每个工程检测之前,轻型核子密度仪必须先进行校验才能使用。同时要注意到,沥青路面的含水量变化将影响轻型核子密度仪测定结果的精确度。

(5)激光构造深度仪激光构造深度仪可高速连续测量沥青路表面的纹理轮廓,检测的数据类似于视觉观测得到的路面纹理构造数据。激光构造深度仪比较轻便,可车载,并且能实时进行数据分析。

激光构造深度仪只能测量路表面构造深度,不能测量路面随深度变化的不均匀性。激光构造深度仪的测量精度与车速相关,当车速较慢时,分辨率较高。值得注意的是,路面的潮湿程度会直接影响激光构造深度仪激光梁的变形,从而影响检测结果。

NCAT推荐ROSAN车载式路面构造深度仪进行沥青路面离析的检测,推荐评定标准为:根据混合料设计的级配、最大粒径,计算路面的构造深度ETD,依据路面实测的构造深度与估算的ETD的比值来判定混合料的离析,具体标准见表4。

沥青混合料范文篇4

我国近年来修筑了许多高速公路,而一些高速公路的沥青路面在不同程度上都发现了一些早期破坏,如:松散、泛油、剥落和坑洞等现象,而这些现象的出现的主要原因,就沥青路面本身来说,可归结为沥青混合料抗水损害能力不足、路面压实度不够。我国《公路沥青路面施工技术规范》规定的水损害指标不足以防止水损害,因为马歇尔密度满足规范要求,路面空隙率仍可能超过8%。如果在马歇尔压实度的基础上规定了空隙率不8%,或者应用了较为科学的水敏感性评价方法,或采取了抗剥落剂的措施,那么是否可能避免这些早期损坏呢?回答是不一定的。因为我国沥青路面早期损坏,还有一个致命的原因就是沥青混合料类型与路面结构层厚度不匹配,由于集料最大粒径过大,公称尺寸集料偏多,因而造成混合料容易离析、压实困难、空隙率偏大,导致松散、泛油、剥落和坑洞等早期损坏。

1现状分析⑵⑶⑷⑸

《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)规定:根据不同地区道路等级及所处层位的功能要求,从表7.1.3中选择适当的结构组合,并应遵循以下原则:

⑴综合考虑满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性能等多方面要求,根据施工机械、工程造价等实际条件选择;

⑵采用双层式或三层结构,至少有一层为型密级配沥青混合料;

⑶多雨潮湿地区宜采用抗滑表面层混合料;

⑷集料最在粒径宜从上至下逐渐增大,中粒式及细粒式沥青混合料用于上面层,粗粒式只能用于中下层;

⑸上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2,中、下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3。

表1是规范中表7.1.3的一部份(高速公路和一级公路部份)。

表1沥青路面各层适用的沥青混合料类型

结构层次三层式沥青混凝土路面两层式沥青混凝土路面

上面层AC-13;AC-16;AC-20AC-13;AC-16

中面层AC-20;AC-30

下面层AC-25;AC-30AC-20;AC-25;AC-30

按《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)条文说明第113页陈述:“根据与先进的国外标准尽社一致的原则,经组织国内专家多次协商讨沦,本规范考虑一次到位,按照日本、澳大利亚的规定,全部采用ISO565的R40/3系列的标准筛孔和按照我国习惯全部采用mm制。用于沥青路面矿料级配的筛孔为0•075、0•15、0•3、0•6、l•18、2•36、4•75、9•5、13.2、16、19、26.5、31.5、37.5、53、63、75、106mm等19个筛孔为标准筛孔”。加黑的筛孔尺寸是非标准筛孔尺寸,美国与澳大利亚的规范均没有16mm,31.5mm这两个筛孔尺寸;日本也没有16mm尺寸,但日本多出一个引31.5mm尺寸。

另外在规范2.1条术语中找不到关于集料最大粒径的定义,当然也在找不到集料最大公村尺寸的定义。从2.1.43~2.1.47关于砂粒式沥青混合料、细粒式沥青混合料一直到特粗式沥青碎石的定义中可以看出,最大集料粒径似乎就是混合料命名的尺寸。如细粒式AC-10和AC-13的最大集料尺寸分别为9.5mm和13.2mm,中粒式AC-16和AC-20的最大集料尺寸分别为16mm和19mm。这与规范中表7.1.2的定义是一致的。

但是如来研究一下规范表D.7沥青混合料矿粉级配及沥青用量范围(方孔筛),就会发现:如AC-16mm的通过率为95%~100%,也就是说还有5%的集料尺寸在于16.0mm,这种集料尺寸应称为什么尺寸呢?

根据美国Superpave的定义:集料最大公称尺寸为筛余第一次大于10%的筛号的上一级筛子定义为集料最大公称尺寸;集料最大尺寸:集料最大公称尺寸上一级筛号定义为集料最大尺寸。

根据这个定义检验规范表D.7中的AC-25Ⅰ和AC-16Ⅰ。先看AC-25Ⅰ,筛余第一次大于10%的筛号为19mm,19mm上一级筛号为26.5mm,称为集料最大公称尺寸,再上一级为31.5mm是非标准筛号,规范中所列的几个国家中只有日本一个国家有,美国、澳大利亚、西班牙均没有这个尺寸,26.5mm上边应为37.5mm这才是集料最大尺寸。再看AC-16Ⅰ,第一次筛余大于10%的筛号为13.2mm,它的上一级16.0mm定义为集料最大公称尺寸,它的再上一级为19.0mm,定义为集料的最大公称尺寸,由于规范中所有国家均没有16.0mm这一尺寸,按这些国家的规定13.2mm上一级应是19.0mm。

表2表D.7中沥青混合料矿料级配及沥青用里范围(方孔筛)

筛孔尺寸/mm31.526.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075

AC-25Ⅰ10095~10075~9062~8053~7543~6332~5225~4218~3213~258~185~133~7

AC-16Ⅰ10095~10075~9058~7842~6332~5022~3716~2811~217~154~8

如果说26.5mm和16.0mm为集料最大公称尺寸,按照经验的规定路面结构层最小至小应为集料最大公称尺寸的3倍。也就是说中面层AC-25至少7.5cm,表面层AC-16至少5cm。

我国现行高速公路的沥青路面结构层厚度与沥青混合料类别大体有下列几种典型结构,见图1。

图1我国现行高速公路沥雷路

(1)(2)(3)(4)

LH-205Cm长平-134CmAC-16B4cmAK-133Cm

LH-306CmAC-20Ⅱ5CmAC-25Ⅰ6CmAC-20Ⅰ5Cm

LS4012CmAC-25Ⅰ6CmAC-25Ⅱ6CmAC-30Ⅰ7Cm

(5)(6)(7)(8)

SAC164CmAC-16Ⅰ4CmSMA-164CmAK-164Cm

中密4CmAC-25Ⅰ5CmAC-25Ⅰ6CmAC-20Ⅰ5Cm

粗密6CmAC-25Ⅱ7CmAC-25Ⅱ8CmAC-30Ⅰ6cm

图1中的(1)是京津塘高速公路沥青路面结构图。京津塘高速公路沥青路面使用的LH20相当于AC-16,京津塘高速公路表面层是5cm。中面层LH30相当于AC-25,它的最小厚度应为7.5cm,由于北方雨量少,又是密级配,下面密度稍微差一些也不会象南方出现严重的水损害问题。下面层LS40相当于AC-35,它的最小厚度应是10.5cm。

图1(6)为南方某省正在建设的一条高速公路,AC-25沥青混合料的厚度只有5cm,由于集料太大、路面太薄,所以沥青混合料非常容易离析而且不易压实,将来路面很容易受损害。

图1中(3)为南方已建成的某高速公路,1996年通车,面层为AC-16B,为多碎石沥青混合料,由于级配远离最大密度线,空隙率较大,通车1年后就有局部水损害现象发生,个别路段中面层的沥青膜剥落殆尽,雨季时路面水损害十分严重。

图1中(4)为北方某高速公路,建好不到1年就发生了严重的早期破坏,如果上面层AK-13的路而厚度由3cm改为4cm,可能情况就会好很多。

除了京津塘高速公路以外,几乎所有高速公路的沥青路面结构层与沥青混合科类型相比,均不能满足集料最大公称尺寸3倍的经验法则。根据调查表明:表面层空隙率在6%~13%之间时,是发生水损害最危险的空隙率。因为空隙率大于13%时水很容易而走,空隙率小于6%时,水不容易流进去;而在这一范围的空隙率是水容易进而不容易出的状态,在行车作用下路面逐步压实,原来联通的空隙不联通了,这些空隙中的水在行车作用下产生空隙水压力,重车再加上超载车多,空隙水压力也大,更容易产生水损害,这也是一些高速公路在建好不久后就出现水损害的原因。

2国外状况

德国沥青路面修订技术合同条件及及规范(德国交通部公路局)1994年版本中关于承重层(顶层,相当于我国沥青面层三层式的下面层)的混合料采用0/16的沥青混凝土,其铺筑厚度要求5.0~10cm。其结构层厚度与混合料公称尺寸的比为3.1~3.8。

作为表面层的热拌沥青混合料,铺筑厚度和结构层厚度与混合料公称尺寸比值见表3。

表3

混合料类型0/16s0/11s0/110/80/5

铺筑厚度/cm5.0~6.04.0~6.03.5~4.53.0~4.02.0~3.0

结构层厚度混合料公称尺寸3.1~3.83.96~4.53.2~4.13.8~5.04.0~5.0

作为联结层的执拌沥青混合料(相当于我国的中面层热拌沥青混合料)铺筑厚度和结构层厚度与混合料公称尺寸比值,见表4。

表4

混合料类型0/220/160/11

铺筑厚度/cm7.0~10.04.0~8.5只用于找平

结构层厚度混合料公称尺寸3.2~4.52.5~4.3

从表3、表4可以看出德国表面层沥青混合料比我国明显要细得多,即使是16mm混合料,最小厚度也是5.0cm,表面层结构层厚度与各种混合料公称尺寸的比值均在3~5倍左右。

澳大利来沥青混合料手册(1995年11月草稿)中规定结构层厚度至少为混合料公称尺寸的2.5倍,以便于压实。澳大利亚的热拌沥青混凝土有下列几种,见表5。

表5

公称尺寸/mm571014202840

典型层厚/mm15~2020~2525~3535~45>45>50>100

结构层厚度/混合料公称尺寸3.0~5.02.9~3.62.5~3.52.5~3.2>2.3>1.8>2.5

用途用于人行道和居民区中等交通磨耗层重交通磨耗层最常用联结层和基层很少用广泛用于基层

从表5中可以看出澳大利亚沥青路面面层最常用的重交通面层为14mm沥青混凝土,其厚度35~45mm为公称尺寸的2.5~3.2倍,其名称为0/14,实际上集料最大公称尺寸为13.2mm,其比值也在2.7~3.4之间。

芬兰沥青规范连续级配热拌沥青混凝上(AC)共有6个类型,表面层:AC8、AC12;联结层:AC16、AC20/ACB20、AC25/ACB25;下面层:AC20/ACB20、AC25/ACB25以及AC32/AC32/ACB32。

可以看出芬兰表面层沥青混合料AC8和AC12比我国明显要细得多。

美国Superpave建议的混合料类型如表6。

表6

路面层位集料最大公称尺寸/mm

表面层9.5~12.5

联结层19~37.5

底面层25~37.5

根据1998年出版的Superpave施工指南的建议,作为经验法则,沥青路面结构层厚度应等于或大于集料最大公称尺寸的3倍,对于粗的混合料,这个比例还应增加。

过去最常用的沥青路面结构层厚度的经验规则为2:1,层的厚度为集料最大尺寸的2倍,过去所谓集料最大尺寸是第一个100%通过率的筛号。

现在新的Superpave,集料最大公称尺寸有明确定义,通常不可能100%通过这个尺寸,因此,过去19mm最大尺寸就是现在的12.5mm公称尺寸。因此,可以将过去2:1的最大尺寸可用现在的3:1的最大公积尺寸来替代。但由于我国级配尺寸增加了2个不规范的16mm和31.5尺寸,尤其是16mm尺寸,在使用上造成了极大的混乱。认为16mm的上一级19mm为最大尺寸,按19mm的2倍,4cm厚面层应该说是没有问题的,但是按16cm集料最大公称尺寸的3倍来计算4cm是不够的,问题就出在没有最大公称尺寸的定义,而且级配尺寸不规范。如果我们看规范的尺寸,最大公称尺寸13.2mm的3倍为39.6mm与最大尺寸和最大尺寸19mm的2倍38mm是差不多的,最大公称尺寸25mm的3倍为75mm与最大尺寸37.5mm的2倍也是一样的,但是31.5mm的2倍就只有63mm。AC-25沥青混合料过去一般人认为6cm就够了,这是错误的,这是因为26.5mm的上一档应该是37.5mm,所以结构层厚度至少7.5cm才足够。

3结论与建议

我国高速公路沥青路面早期损坏现象是普遍的,在某些地方甚至是很严重的。沥青路面早期损坏的原因是多方面的,有材料原因,有施工原因,也有管理方面的原因。一般认为施工引起的原因(如路面厚度不够,压实度不够等)是主要的,因为总可以找到一些施工方面的原因。为什么我们从材料、施工和管理各方面都十分认真,严格按规范要求去做,路面还会发生损坏?美国在二十世纪80年代按规范修筑的路面也发生了许多早期损坏,如车辙、剥落等等,这就是美国为什么会开展美国公路战略研究计划的原因他就是说要从传统的经验规范向性能规范发展。我们应认真学习美国的经验教训,少走弯路。

3.1结论⑵⑶⑷⑸⑴沥青路面早期破坏的原因很多,本文提到的沥青路面结构层厚度和混合料类型不匹配,只是其中的一个原因,但这是一个十分重要的原因,应该引起足够的重视。

⑵沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型应相匹配,还常路面结构层厚度应是集料最大公称尺寸的3倍以上。

⑶我国的沥青路面表面层多采用AC-16、AK-16或SMA16,与常用的4cm路面厚度不匹配,是我国沥青路面产生早期破坏的重要原因之一。

⑷沥青表面层的功能主要为抗磨耗,因此也称为磨耗层,这一层同时要抗老化。因此可以选用优质沥青和集料,作者的观点是3cm厚度最经济,3cm的面层只能选用集料最大公称尺寸9.5mm的混合料。

⑸国外沥青路面表面层的混合料类型明显比我国最常用的混合料要细。

⑹世界沥青路面技术日新月异,新材料、新结构、新概念、不断涌现,特别是美国公路战略研究计划(SHRP)的研究成果-Sperpave技术更应引起我们的重视,并认真总结我们的经验教训,将我国沥青路面质量提高到一个新水平。

3.2建议

沥青混合料范文篇5

关键词:Superpave青混合料设计期损害计实例

前言

1987年美国公路战略研究计划(SHRP)进行一项为期五年耗资5000万美元的沥青课题研究,旨在制定一个新的沥青和沥青混合料规范、试验、设计方法和评价体系。SHRP沥青课题的最终研究成果称为Superpave,即高性能沥青路面,包括胶结料规范、混合料设计体系和混合料性能分析方法。美国联邦公路局(FHWA)负责推广Superpave,并得到了AASHTO的全力支持。至1998年,除加州和内华达州,在其余各州新的胶结料性能规范已全面取代了针入度规范和粘度规范,美国有近40个州采用Superpave混合料设计方法取代马歇尔混合料设计方法。

目前我国的Superpave技术的引进和应用较为普遍,国内许多单位都纷纷购买购买和采用Superpave体系的设备和仪器,Superpave沥青胶结料规范和混合料设计规范在许多项目中已被应用。从实际路面运营的效果来看,其展现出比传统的AC类沥青混合料很多性能上的优势,有效的防止了沥青路面早期损害的发生。

本文基于已有的研究,以试验为基础,依据Sup20改性沥青混合料配合比设计实例对Superpave混合料设计方法进行探讨。

1Sup20改性沥青混合料设计实例

1.1集料技术性质试验

试验选用石料为石灰岩石料、沥青为科氏161SBS改性沥青,依据Superpave设计要求,进行了集料技术性质试验,结果如下表所示:

表1-1集料技术性质试验结果汇总表

试验项目

试验值

设计标准

Superpave技术标准

集料

认同特性

粗集料棱角性(%)

100

/

≥100%

细集料棱角(%)

46.0

/

>45%

扁平颗粒(%)

5.6

≤15

<10%

砂当量(%)

85.6

≥70

>60%

集料

料源特性

坚固性(%)

17.5

≤30

<35~45%

安定性(%)

3.3

≤12

<10~20%

注:对于集料的料源特性,Superpave技术标准无具体要求,表中列出的标准为推荐值。

1.2设计集料结构的选择

1)初选级配

依据Superpave设计的一般方法,在选择集料结构时,首先调试选出粗、中、细三个级配,根据集料的性质(密度和吸水率)计算出三个级配的初始用油量。然后用初始用油量成型试件。根据试验结果,计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4%时所需的沥青用量及相应的沥青混合料性质,如矿料间隙率(VMA)、饱和度(VFA)、矿粉与有效沥青之比(F/A)、初始旋转次数的压实度(%Gmmatin)等。图1-1为三种初选级配的曲线图,表1-2为估算沥青用量汇总表。

图1-1三种初选级配曲线图

表1-2估算沥青用量汇总表

试验级配

Gsb

(g/cm3)

Gsa

(g/cm3)

Gse

(g/cm3)

Vba

Vbe

Ws

Pbi

(%)

1

2.669

2.720

2.710

0.0134

0.0897

2.3443

4.33

2

2.671

2.721

2.711

0.0129

0.0897

2.3450

4.31

3

2.673

2.721

2.712

0.0126

0.0897

2.3455

4.29

表中:Gsb––––级配集料毛体积密度;

Gsa––––级配集料表观密度;

Gse––––级配集料有效密度;

Vba––––集料吸收的沥青胶结料体积;

Vbe––––有效沥青胶结料的体积;

Ws––––每立方厘米混合料中集料质量;

Pbi––––估算沥青用量。

2)三种试验级配评价

根据各个级配的估算沥青用量和设计经验,拟用4.3%的沥青用量采用旋转压实仪成型试件,旋转压实仪设定的单位压力为0.6MPa。根据交通量数据并考虑到工程施工实际的压实条件,选择压实次数N最初=8次,N设计=100次,N最大=160次。根据Superpave的设计标准,在进行估算用油量成型试件时,将旋转压实次数设定在N设计,本次试验为N设计=100次,估算沥青用量下各级配旋转压实试验结果汇总于表1-3。

表1-3三种级配估算沥青用量试验结果评价表

级配

4%空隙率

沥青用量(%)

VMA(%)

(设计次数)

VFA(%)

(设计次数)

粉胶比

初始次数

压实度(%)

1

4.37

13.0

69.3

1.26

83.9

2

4.59

13.5

70.3

1.14

83.8

3

4.89

14.1

71.6

0.92

84.6

Superpave标准

不小于13.0

65~75

0.6~1.2*

≤89.0

注:*表示当级配通过禁区下方,粉胶比可增加到0.8~1.6。

由上表数据可知级配1、级配2和级配3均满足Superpave设计要求,考虑到压实特性和工程实际的沥青用量,本次设计选择级配1为设计级配。

3)选择设计级配的沥青用量

设计级配确定后由表1-3并根据设计经验,取Pb为4.3%,四个沥青用量分别为:3.8%、4.3%、4.8%、5.3%。在进行确定选择级配沥青用量的试验时,压实次数应设定在N设计,本次N设计=100次。试验结果如表1-4所示:

表1-4四种沥青用量沥青混合料体积性质

沥青用量

(%)

在压实次数时

矿粉/有效沥青比例

初始压实度(%)

压实度(%)

(设计次数)

VMA(%)

VFA(%)

3.8

94.2

13.4

57.0

1.48

82.6

4.3

95.9

13.1

68.5

1.28

83.7

4.8

97.0

13.1

77.2

1.13

86.0

5.3

98.0

13.2

84.9

1.01

87.1

4.34

96.0

13.1

69.1

1.27

83.9

Superpave

标准

96.0

≥13

65~75

0.8~1.60

≤89

根据四个沥青用量混合料的体积性质,通过图表插值法可以得到设计沥青用量为4.34%及其对应的体积性质。

4)设计沥青用量混合料体积性质验证

经以上分析设计结果取沥青用量为4.34%,采用沥青用量4.3%成型试件,验证4.3%的沥青用量在压实次数设定在N最大时对应的体积性质指标(N最大=160次),试验结果见表1-5:

表1-5设计沥青用量验证试验结果表

沥青用量(%)

在压实次数时

F/A

初始压实度(%)

最大压实度(%)

压实度(%)

(设计次数)

VMA(%)

VFA(%)

4.3

96.0

13.1

69.2

1.27

84.1

97.3

Superpave标准

96.0

≥13

65~75

0.6~1.2*

≤89

≤98

注:*表示当级配通过禁区下方,粉胶比可增加到0.8~1.6。

通过以上四个部分的试验和分析,我们即可确定级配1为设计级配,配合比为1#:2#:3#:4#:矿粉=21:36.5:14:25:3.5,设计沥青用量为4.3%,设计沥青用量下沥青混合料各项体积指标均满足设计要求。

2结语

自Superpave沥青混合料设计方法在我国实践以来,可以说对道路界是一场新思想的变革,Superpave沥青混合料结构经实践证明较我们传统的密实悬浮类混合料的抗车辙性能有了明显的改善,这一设计方法的最大亮点即为引用了混合料的体积性质作为设计的关键标准,同时旋转压实的成型工艺也较传统的马歇尔击实的成型方法更能模拟实际路面车轮的搓揉作用。但作为一种新的设计方法,我们要用一分为二的观点来看问题,这一设计方法还有许多方面需要我们去研究探讨,例如:在混合料配合比设计中只是单一的以体积指标为标准,并没有引入力学性能指标这是否合适,此外由于Superpave混合料采用的级配较粗,从目前国内已修筑的Superpave路面来看渗水系数过大的路段较多。Superpave混合料级配设计中的限制区对于我国现有的石料性质还需要进一步的试验验证。相信通过大量的研究,我们会对Superpave有更加深层次的认识和改进,从而有利于提高沥青混合料质量,为公路事业做出贡献。

参考文献

沥青混合料范文篇6

关键词:拌和设备排水性沥青混合料温度控制

排水性沥青路面是20世纪80年代以来在发达国家发展起来的一种新型路面,它是将空隙率大(一般在17~22%)的排水性沥青混合料用于路面上面层(其下铺不透水层)。由于此种面层机构有着多孔性的特点,可使路表积水不经排水设施而直接从路面结构中下渗而迅速排出,这样就减少了溅水、喷雾等危害的发生,而且由于排水性沥青路面的骨架空隙结构,增加了路表的摩擦系数及路面抗车辙能力,进一步增加了行车安全。

由于排水性沥青路面突出的是排水机能,因此其排水性沥青混合料的最主要的一个质量检查评价指标是空隙率。在既定的生产配合比下,温度对空隙率的影响最大:沥青拌和设备生产的排水性混合料的温度过高,则易产生物料内沥青的流淌,形成结块阻塞空隙通路;温度低则现场施工作业极为困难。可以说,在排水性沥青路面铺装施工中沥青拌和楼的混合料生产是关键,沥青混合料的温度控制则是整个生产作业的核心和难点。因此,排水性混合料的生产必须在严格的温度控制要求下进行。

1沥青拌和设备性能分析及温度控制原则

1.1设备及路面材料的性能分析

生产排水性沥青路面混合料比生产密级配沥青混合料时生产能力降低约60%,降低的主要原因主要有:

(1)排水性沥青混合料单粒度粗骨料多,沥青拌和设备等待时间、热料仓的储藏量相应增加;

(2)为防止流淌,排水性沥青混合料生产所设定温度比通常利用粘—温曲线得出的混合温度低,为实现骨料的均匀裹覆,拌和时间延长;

(3)使用纤维质材作为添加剂,因材料计量、投入等使生产时间增加。

鉴于在生产沥青排水性路面时,沥青拌和设备的生产能力较之生产其他沥青混合料的能力要低的特征,为了能生产出合乎质量要求沥青混合料,须对设备进行必要调整,通过调整沥青拌和设备的设定参数,使之更切合排水性沥青混合料的生产,并力求降低消耗,改善设备运行效益,提高生产效率。

1.2生产排水性沥青混合料时温度设定原则

使用颗粒状纤维添加剂,在设备的搅拌装置内完成现场改性。在形成高粘度改性沥青混合料情况下,沥青拌和设备温度控制系统的温度设定原则:

(1)骨料加热烘干温度在骨料提升机前处时为185±5℃,这样才能保证混合料温度标准不超过180±5℃范围;

(2)保证作业施工并考虑到沥青劣比性(沥青混合料到施工现场温度>160℃);

(3)根据外界环境情况,在许可范围内适当调节混合料温度(环境温度<10℃时,温度标准定为185±5℃)。

沥青拌和设备进行排水性沥青混合料生产是建立在适宜的温度控制与质量管理基础之上的。沥青拌和设备的控制系统采用计算机为PLG通用自动控制装置,温度控制通过感应器与设定值做比较并进行反馈,可全自动实现温控。

2沥青温度控制

沥青温度控制主要包括基质沥青温度控制、现场改性的高粘度改性沥青温度控制两个方面。

基质沥青的储存温度主要是又基质沥青的理化性能指标决定的。沥青储罐的温度是燃烧炉加热导热油间接获得,储存温度一般依基质沥青的物性不同而有所差异,适宜的储存温度可以确保长时间储存不会影响沥青的性能,通常基级沥青储存温度设为110-130℃范围。拌和设备正常施工时,沥青温度应达到使用温度才允许生产,使用温度是依照基质沥青的粘度曲线设定,由燃烧炉加热温度自动控制系统获得。基质沥青使用温度一般为150~170℃范围。

由于高粘度改性沥青是由基质沥青在使用温度时进入搅拌锅,同时与高热骨料、纤维添加剂混合,利用热骨料的高温现场形成,因此高粘度改性沥青温度的控制主要也是由基质沥青使用温度与热骨料温度决定。其温度范围为160~175℃。

生产排水性沥青混合料与生产普通沥青混合料相比,沥青温度控制差别不大。沥青拌和设备的导热油加热及油温控制系统可方便实现沥青温度的自动调节。

3骨料温度控制

3.1骨料“料帘理论”

(1)与生产普通的密集性混合料相比,排水性混合料骨料是不连续的,形成的骨料帘也是不密实的。沥青拌和设备在干燥器出口设有红外温感、自动控制装置,这样当遇到断级配骨料帘时,温度自动控制系统显示的温度与实际骨料温度就会出现偏差,温度感应控制系统无法测到真实的骨料温度。

为此,通常情况下沥青拌和设备在生产排水性沥青混合料时,加入过量细集料,除了消耗掉相对过剩的烘干能力因素外,主要是通过细骨料加入构建密实的料帘,使沥青拌和设备的温度自动控制系统能真实反映加热后的骨料温度。

传统细填料充当降温剂,增加物料进给量,吸收过剩多余热能,多余物料从溢料管溢出,造成燃料、物料浪费;物料即使可重复使用,受热后也会造成物料性能变化。

(2)在生产过程中研究中可知,当骨料粒径变大混合料变粗时,红外感温系统显示温度比实际测得料温有变大的趋势;在不加细料情况下与普通混合料相比,红外感应温度与真实料温相差约10~20℃。

因而可以据此掌握骨料粒径大小与设备红外感温系统显示之间的变化关系,探索出设备温控系统在不加细料情况下实现自动真实的对热骨料的测控。当冷骨料各种粒度相对稳定时,排水性沥青混合料的热骨料形成的是稳定的不连续料帘,这样就可以利用红外感应温度与真实料温之间相对温差进行效正,实现自动真实测控。测控温度误差不大于±5℃,完全符合排水性沥青混合料温差控制需要。

(3)为实现平稳温控,在排水性沥青混合料生产中还需对原材料的干湿程度有一定的认识。增加物料含水量,以含水量的增加来降低燃烧器烘干能力,但存在含水量不均时温度控制更难以稳定的问题。

燃烧器根据实际含水量进行有效调整与之相配的烘干能力,含水量均匀性对骨料的烘干能力影响很大,含水量每降低1%。生产能力约下降10%。因此含水量不均,则易产生骨料加热温度过高或者过低,难以控制。再者各种骨料的颗粒径均匀性的影响,骨粒径均匀性若不稳定,则特别易形成不稳定、不连续、断继配料帘,使红外测温更难反映真实温度。

料帘理论的提出运用,克服了多加细骨料产生的一系列缺陷,使沥青拌和设备生产排水性沥青混合料成为现实。实现了在骨料粒度相对稳定、含水量变化不大情况下排水性沥青混合料时的准确温控,是拌和设备温度控制的重大突破。

3.2燃烧器系统技术改造

为有效地解决烘干能力与生产排水沥青混合料匹配的问题,在更大程度降低原有系统的烘干能力,对燃烧器系统进行了改造调整。

(1)把喷油嘴变小(由φ4减小至φ3.5),减小单位时间的进油量,从整体上降低其烘干能力;

(2)调整燃油压力及进风量,匹配适合的风、油比,改善燃烧性能;

(3)优化燃烧器系统参数,使进入喷油口的燃油系统压力为25~30MPa,耗油量降为4.5~5.0kg/t,改善了设备的经济性能。

总体上解决了因沥青拌和设备生产排水性沥青混合料时生产能力下降产生的与设备烘干能力相匹配的问题。

3.3生产循环周期的优化

在设备PLC微机自动控制系统,有许多影响设备运行的内部参数,决定着设备运行的稳定性及称量系统的准确性,影响着生产循环周期。

(1)优化沥青拌和设备内部参数。其中对循环周期有影响的是:骨料称量稳定时间、粉称量稳定时间、沥青称量稳定时间和拌锅卸料开启时间等;

(2)沥青喷油方式。喷洒式比流淌式更易均匀包裹骨料,拌和时间可以相对缩短;

(3)改进添加剂输送方式。采用在搅拌装置上侧喂料的颗粒纤维直接加入法,由人工直接将纤维素用一个定量容器,在粗集料放料的同时投入搅拌装置内,使纤维素与矿料干拌15~18s后,再喷洒沥青进行拌和。湿拌时间为40s,总拌和时间由原有的64s降低为58s,即可做到稳定剂充分打开并拌和均匀。比传统鼓风输送方式更便捷可靠,节省时间。

进行合理优化后,相对缩短每批次生产循环周期增大进料量,改善烘干能力相对过剩矛盾,设备运行也更可靠平稳。

4混合料温度控制

为及时准确地知道沥青拌和设备生产的成品混合料温度,在设备的搅拌装置成品料出口处设置额外的料温检测装置及显示仪器,使反馈的料温更加及时准确便捷。

排水性沥青成品混合料在成品储仓内存放的时间不宜过长,因为放置久易产生高温混合料内沥青流淌,加上因其骨料粗温度易散失,就会影响物料性能,也容易发生与仓壁的粘连。所以原则上要求排水性沥青成品混合料在仓内存放时间不超过两个小时。

在寒冷季节,5℃以下或5℃以上但风力较大不得以沥青拌和设备进行生产时,采取比正常情况下相应高出一定值。为避免沥青的高温流淌及劣化现象发生,设定的温度不高于必要的混合料温195℃。

施工方法直接决定工程质量,排水性沥青混合料施工中对温度控制特别重要。一般沥青拌和设备进行排水性沥青混合料的生产时,为寻求生产排水性沥青混合料的技术改进与提高,应对生产施工过程、温度控制变化情况、技术改进的相关参数及影响温度控制的相关数据进行记录整理。排水性沥青混合料施工的记录不仅是对生产技术温度控制的不断完善有利,而且也为以后排水性的沥青混合料施工温度管理规范化提供了宝贵的基础资料。

5结论

通过本文分析,可以得知生产排水性沥青混合料的温度控制原则,并以次原则为依据优化设备运行参数,同时得出排水性沥青混合料在生产、储存过程中哪一个或哪几个因素是影响其温度控制的因素,从而针对这些因素在沥青拌和设备上采取相应的温控措施;通过对设备的生产能力降低(为正常生产的40%~70%);沥青的控制温度(生产一般沥青混合料时差别不大);骨料的控制温度(不采用加入过量细骨料的方法,而采用经验公式以求真实的测温);改造燃烧烘干系统与生产能力降低相匹配,降低设备的烘干能力;沥青混合料的温度控制等一系列技术措施,为实现准确温度控制提出了现实依据。当然在沥青混合料的生产中还有一些有待完善的地方,如温控偏差受骨料粒径影响规律尚需在生产实践中进一步总结,对烘干系统改造后易发生火焰烧烤烘干筒内壁现象,骨料在搅拌装置拌和时间长引起的磨损加速问题。所以沥青拌和设备生产排水性沥青混合料还需要与设备结构性能进一步优化相协调。

参考文献

1.JTF036-98.公路改性沥青路面施工技术规范[S].

沥青混合料范文篇7

温拌技术的拌和温度适中,在相对简单的工艺条件下可生产与热拌沥青混合料相同效果的温拌沥青混合料,施工过程中的材料温度得到有效控制,能够兼顾路面施工质量、节能减排等多重要求,在现代公路建设中具有举足轻重的地位[1]。贵州省道真至新寨高速公路福寿场至和溪段第LM1标段(YK10+541.500—K40+013.387,LK0+400—LK8+111.992),全长38.4335km,设计车速80km/h,按双向四车道高速公路标准建设。本标段施工中,在传统热拌和冷拌技术的基础上进行升级,采用温拌沥青混合料技术,以集约化的方式建设高品质的道路工程。

2温拌沥青混合料的原材料质量要求及设计

2.1沥青

70号A级道路石油沥青,各项指标均满足标准。

2.2粗集料

上面层碎石粗集料为5~10mm,10~15mm两档,采用六盘水中铁天路建筑材料有限公司生产的玄武岩,具体要求如表1所示。

2.3细集料

以新鲜的硬质石灰岩为基础材料,结合前期粗集料生产期间产生的石屑,两者经加工后制得机制砂,作为细集料使用。质量方面应同时满足颗粒饱满、粉尘含量低等多重要求。

2.4填料

以石灰石等碱性岩为基础材料,经磨细处理后制得矿粉,应确保矿粉始终维持干燥的状态。为减少生产期间的粉尘产生量,在轧制碎石生产时挑选洁净的原材料,同时根据质量要求优化碎石机,改进运行参数,以免因粉尘排放量过大而造成环境污染问题。

2.5外加剂

外加剂的应用有利于改善混合料的性能,按要求掺入适量抗剥落剂,在该材料的作用下增强沥青与集料的黏结力,形成性质稳定的沥青混合料。抗剥落剂的取用应充分考虑材料性能、稳定性、效果持续性等方面的要求。在掺入抗剥落剂后用RTFOT法老化,转移至恒温(163℃,上下幅度不可超过0.5℃)的旋转薄膜烘箱内,进行16h的老化处理,再组织浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,用于分析材料的质量。

2.6混合料设计

(1)目标配合比设计。配合比是指各类材料的用量关系,作为一项精细化的工作,宜委托具有资质的单位负责,组织马歇尔试验,经过对材料质量的分析后确定沥青等原材料的最佳用量,再以此为依据调整冷料仓的供料比例等相关参数。(2)生产配合比设计。经二次筛分处理后从热料仓内选取材料,分析并确定热料仓的材料比例控制标准,作为拌和机控制室的操作依据。根据实际情况动态调整冷料仓的比例,以维持供料的平衡性,结合前述的目标配合比设计参数,取最佳用量以及±0.3%的用量,分别组织马歇尔试验,确定沥青用量的控制标准。(3)生产配合比验证。以前期所得的生产配合比为依据,试拌后用于试铺筑作业,从中取芯样并检测,得到生产的标准配合比,为生产作业的开展提供参考。(4)生产环境错综复杂,对于材料质量存在变化的情况需检验马歇尔技术指标以及其他可用于表征质量的指标,在其满足要求的前提下灵活调整配合比,确保最终生产的沥青混合料满足质量要求。SMA-13的级配范围,如表2所示.为给大面积施工提供指导,需提前选取具有代表性的路段(以300m左右为宜),于该处组织试铺作业,由此验证施工工艺参数的可行性,以便后续的大范围施工作业高效开展。

3沥青混合料的生产

根据生产需求规划合适尺寸的拌和场,清理现场的杂物,平整并硬化,配套水电等基础设施。各类原材料分类堆放并妥善保管,避免原材料混合以及防护措施不到位的情况。沥青与矿料利用导热油加热,使其温度满足拌和生产要求。严格控制沥青混合料的拌和时间,保证最终出厂的材料具有均匀性,正常情况下每锅拌和时间控制在60~70s。生产的沥青混合料不可出现花白料、结团、离析等质量问题,否则均不可投入使用[2]。遵循随拌随用的原则,混合料及时由运输车转至现场,避免停机等料。若存在仓储需求宜将经过质量检验的沥青混合料放入保温设施内。

4沥青混合料的摊铺

优化设备配置,提高混合料的摊铺水平,以规避离析的问题。选用中大1800大型摊铺机进行全幅摊铺。提前在料斗内均匀刷涂隔层油,以免出现沥青混合料黏结于料斗的情况。考虑到高程控制要求,采用在双侧挂设钢丝绳的方法。摊铺机初步压实,随即组织平整度的检测工作。沥青混合料对温度较为敏感,摊铺温度的控制需充分考虑沥青标高、黏度、现场气温、层厚及其他影响因素;松铺系数的设定需以材料类型、施工工艺等为依据,并组织试验确定最佳施工效果对应的参数。摊铺遵循连续、缓慢的原则,其间不可出现随意变更速度、急刹车的情况。与拌和站积极沟通,根据沥青混合料的生产能力合理控制摊铺速度,通常以2~6m/min为宜。摊铺阶段,螺旋送料器需维持持续转动的状态,并保证储料量至少达到送料器高度的2/3。以摊铺厚度要求为准调整好熨平板,其间不可随意变动[3]。

5沥青混合料的碾压

5.1施工要求

以钢轮振动压路机为宜,匀速向前推进,控制折回处的位置,避免压路机处于相同横断面的情况。碾压阶段适时向碾压轮洒水,严禁洒柴油,使碾压轮与沥青混合料处于相对独立的状态。对于未碾压成型的路段,应禁止压路机在该处转向或调头。

5.2碾压作业思路

(1)初压。沥青混合料摊铺完成后,选用钢轮压路机持续1~2遍的静压处理。压路机从外侧开始碾压,逐步向中间区域推进,相邻碾压带重叠量取轮宽的1/3~1/2。施工期间遇到边缘处有挡板或其他支挡设施的情况时,则紧靠支挡碾压;对于缺乏支挡的情况,应精细处理边缘处的混合料,再进一步调节压路机的外侧轮,使其伸出边缘的部分至少达到10cm。压路机应缓慢启停,最大限度地降低对沥青混合料的影响,避免混合料推移。(2)复压。初压完成后紧跟复压作业,此阶段的碾压遍数需达到4~6遍,切实提高沥青混合料的压实度。碾压带重叠量以10~20cm为宜,压路机倒车时应暂停振动,以避免混合料产生鼓包。(3)终压。终压施工以钢轮压路机为宜,全程关闭振动,直至路面可同时满足压实度和平整度的双重要求为止。

6应用效果

在道新高速公路K33+800—K34+110右幅路段开展了温拌沥青混合料试验段施工,该段施工总长310m,宽10.5m,用料总量320t。以生产配合比为准,组织混合料的拌和作业,及时转至施工现场用于全幅摊铺。通过对试验路段的质量检验,测定其温拌沥青混合料的质量,得知车辙动稳定度为4328次/mm;测量人员利用自动平整仪(施工前已经经过校验)检测,在所测的6个测点中,实测平均值为0.75mm,规范值为1.2mm,满足要求;共选取10个渗水系数检测点,实测平均值为49ml/min,规范值为120ml/min,满足要求;共选取10个构造深度检测点,实测平均值为1.3mm,规范值为1.0~3.0mm,满足要求。此外,其他各项质量指标也均达标,总体施工质量较佳。

7结语

相较于普通混凝土,SMA-13温拌沥青混合料可降低拌和温度的同时保证混合料的质量,且产生的环境污染小,充分彰显出提质量、增效益、保环境等方面的作用。作为工程技术人员,有必要将温拌沥青混合料技术灵活应用于道路施工中,充分发挥其技术优势,提高道路工程的品质。

参考文献:

[1]陈伟,常友功.基于温拌沥青混合料性能的不同温拌剂性能评价[J].华东公路,2020(3):99-101.

[2]黄洪发.温拌沥青混合料在路面工程中的应用研究[J].建筑技术开发,2020(16):124-125.

沥青混合料范文篇8

该法由密西西比州公路局布鲁斯·马歇尔(BruceMarshall)提出,其特点是注意到沥青混合料的稳定度/流值,密实度/孔隙率特性。进行这样的分析以产生HMA混合料耐久性所适合的空隙比例。但是,马歇尔击实方式不可避免的会造成集料破碎,影响试件的最终试验结果,如空隙率和用油量。

现行的马歇尔设计的一套指标主要是针对密级配常规沥青混合料制定开发的,对某一些聚合物改性沥青,例如SBS改性沥青,流值超过40仍然能用,虽然新版规范的技术指标作了一些改进,但仍需进行深入研究。

根据众多学者的研究,马氏冲击压实没有模拟实际路面形成的混合料压密特性。产生的指标,如稳定度,流值等不能反映热拌沥青混合料(HMA)的抗剪强度。从而与路面的破坏,如车辙、疲劳和低温开裂并不相关,也就不能预防路面早期破坏。因此,这个带有经验性质的方法逐渐显示出局限性。

2Superpave沥青混合料体积设计法的概念

为了克服现行沥青混合料设计方法存在的一些缺点,建立沥青混合料性能与沥青路面使用性质的直接关系,美国经过1987~1993年6年的努力,提出了一套全新的沥青混合料设计方法——Superpave沥青混合料体积设计法。Superpave混合料设计系统根据项目所在地的气候和设计交通量,把材料选择与混合料设计都集中在方法中,该方法要求在设计沥青路面时,充分考虑在服务期内温度对路面的影响,要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能的要求,不产生过量的车辙;在路面最低设计温度时,能满足低温性能的要求,避免或减少低温开裂;在常温范围内控制疲劳开裂。对于沥青胶结料,采用旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和站与摊铺过程中的老化;采用压力老化容器模拟沥青在路面使用过程中的老化。对于集料,在进行沥青混合料集料级配设计时,采用控制点与限制区的概念来限定、优选试验级配设计。对于沥青混合料试件采用旋转压实仪制备。在试件压实过程中,记录旋转压实次数与试件高度的关系,从而对沥青混合料的体积特性进行评价。

3我国的SAC

沙庆林院士曾经撰文(《公路》2003.8第6期)详细介绍了当前密实式热拌混合料矿料级配的发展方向是粗集料断级配。SAC系列就是我国自主研究开发成功的粗集料断级配沥青混凝土。它从1988年11月底初完成的正定试验路,至今经过16年的不懈努力,潜心研究,已在2000Km以上的高速公路上得到应用。

4Superpave与SAC的比较

Superpave与SAC两个最显著的区别:一是仪器设备的不同Superpave使用旋转压实仪,SAC主要还是马氏击实仪;二是矿料级配,Superpave虽然提出最大密实度线,但级配的确定依赖于经验,没有建立与结构行为有关的级配设计方法,SAC则不然。

Superpeave的主要内容之一是提供矿料级配组成的方法和具体的矿料级配。Superpave虽然不再直接使用Fuller公式来计算级配曲线,但仍按此公式画一条最大密度线后,以此为基础,在此线的上下设置7个控制点和一个限制区作为设计矿料级配或矿料颗粒组成曲线的依据。如图-10.45次方级配曲线

Superpeave并不主张用类似图上对角线的连续级配,它要求级配曲线既通过图上的7个控制点之间,又不要进入限制区(后来同济大学的一些试验证明通过限制区的矿料级配,其沥青混凝土的性质甚至还优于不通过限制区矿料级配沥青混凝土的性质。实际上,在美国早就不用限制区)。这样的级配曲线不再是连续级配,在美国通常要求级曲线处限制区的下面,并称其为粗集料级配。Superpeave矿料级配组成的发表,实际上等于在美国放弃了使用近百年的传统连续级配,应该说,Superpave矿料级配设计方法没有明确的原则,属于经验性的。

SAC矿料级配的设计原则是用粗集料形成骨架,用细集料填充骨架中的孔隙,使设计的沥青混凝土,既密实空气率小使水不容易透入,又具有较高的高温抗永久形变能力。SAC矿集料级配分三部分,粗细集料的分界统一为4.75mm,即大于4.75mm为粗集料,4.75~0.075mm为细集料,小于0.075mm为填料。通常使用三个控制点,第一个控制点是标称最大粒径的通过量,如95%,97.5%或100%,第二个控制点是4.75mm筛孔的通过量如30%,35%或40%,第三个控制点是0.075mm筛孔的通过量,如4~10%之间的某一个值,必要时也可以在4.75mm和0.075mm之间再设一个控制点,如1.18mm。对于矿料能配不再像以前的那样,对粗细级配给出一个较宽的级范围,而是通过计算公式确定一根矿料级配曲线。基本计算公式如下:

Pdi=A(di/Dmax)B

式中:Pdi-----------筛孔尺寸di的通过量;

Dmax--------各部分矿料的最大粒径(mm);

di-----------某筛孔尺寸(mm);

A、B------系数;

SAC矿料级配设计还有一个显著特点是在矿料级配确定后,还要利用粗集料的干捣实空隙率VCADRC和沥青混凝土中粗集料的空隙率VCAAC进行检验。以期建立与结构行为有关的级配设计方法。

VCADRC方法是对矿料级配的原材料(含沥青)进行矿料级配检验。调整以及重新取得符合要求的配合比和相应的矿料级配,供做目标配合比应用。其基本原理是以风干粗集料的不同密度(如干捣密度,一般密度和疏松密度)时的孔隙率VCADR为基础,将其减去预留空隙率Va,即VCADR-Va后的可用孔隙率(用VCADRU表示)为标准,对于骨架密实结构,细集料,填料和沥青的体积率之和(可简称沥青胶砂体积,并用VOLma,B表示)恰好填满VCADRU。

VCAAC方法是用于对制成的沥青混凝土试件进行矿料级配检验,调整以及最终取得符合要求的配合比和相应的矿料级配,供做生产使用。其基本原理是,对于骨架密实结构沥青混凝土中粗集料骨架间的孔隙率,恰好被细集料,填料和沥青的体积率之和(可简称沥青胶砂体积,并用VOLma,B表示)以及预留空隙率Va所填满。通过检测建立与结构行为有关的矿料级配设计方法,使粗集料真正实现嵌挤作用。这是SAC设计的一个突破。

5Superpave与SAC能否有机结合

既然SAC与Superpave各有其优缺点,那么能否实现二者的完美统一,譬如:使用SAC的体积法级配设计理念,Superpave的旋转压实仪、胶结料PG分级及混合料性能评估、材料选择方法等。

综上所述,提出一种新的混合料设计方法设想,笔者称之为中国式Superpave,混合料设计过程如下:

1材料选择

根据工程所在地的气温条件选择沥青胶结料,依据交通量标准选定集料。

2集料级配选择

按照SAC矿料级配设计方法选择集料级配,对级配组成的控制仍然使用FHWA0.45次幂图。

3确定沥青用量

按估算的初始沥青用量;初始沥青用量的±0.5%和±1.0%用SGC成型试件,按Superpave水准Ⅰ选择沥青用量。

4对选定的混合料进行体积性质和水敏感性验证

按我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)要求进行车辙试验和水损害试验。混合料老化根据PP2短期老化试验,水敏感性根据T283(或可根据我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000,T0729-2000方法进行,但空隙率应与T283相同,Va=7%)。

以上是笔者在总结前辈科研成果的基础上,提出的一种沥青混合料体积法设计的新思路,正确与否还有待实践检验,譬如:VCADRC与VCAAC成型状态的前后一致性,体积测定的准确性等,在试验体系尚存在许多方面可导致的系统误差;且无论级配类型,集料级配都以0.45mm为粗细临界尺寸,欠妥;级配曲线在0.45次方图上是走S形还是V形,还需进一步研究。

参考文献:

1沥青路面工程手册张登良人民交通出版社2004.1

2多碎石沥青混凝土SAC系列的设计与施工沙庆林人民交通出版社2005.7

沥青混合料范文篇9

关键词:沥青混合料离析研究

1前言

沥青路面离析是在指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀,包括沥青含量、级配组成、添加剂含量以及路面的空隙率等,从而加速了沥青路面的损害。高速公路沥青路面的一些早期损坏,如由水损害造成的网裂、形变和坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、横向裂缝多、新铺沥青路面的构造深度不均等等,都与沥青混合料的离析相关。

沥青混合料的离析问题引起了国际上普遍的重视。1997年美国沥青路面施工技术协会(NAPA)对沥青路面离析的原因进行了系统的分析,针对热拌沥青混合料在拌和、生产、运输及摊铺过程中易出现离析的环节进行了研究,并提出了相应的解决措施。2000年美国国家沥青技术中心(NCAT)承担了公路联合研究项目“热拌沥青混合料路面的离析”(NCHRP441),重点研究了沥青路面离析的判别检测方法及离析对沥青路面路用性能的影响。本文将主要介绍国外热拌沥青混合料离析的研究进展及研究成果。

2离析的种类

沥青混合料生产过程中,石料堆料方式及运输、混合料拌和、储存、运料车装卸料及摊铺的任一环节中均有可能产生离析,导致沥青混合料不均匀。

2.1沥青混合料的离析种类

从宏观上讲,热拌沥青混合料的离析大致有三种类型:

(1)级配离析热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均,产生离析。粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低,导致沥青路面产生水损害及耐久性降低,从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等其它病害;细集料较为集中的区域沥青路面的空隙率小、沥青含量大,容易产生车辙、泛油等病害。

(2)温度离析热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中,由于不同位置的混合料温度下降不一致,导致混合料的温度差异,产生温度离析。运料车表面的混合料、运料车车箱的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。

(3)集料—沥青离析含油量较大的混合料易发生这种离析,类似于沥青混合料的析漏,SMA混合料易产生这种离析。

2.2沥青路面离析的种类

沥青路面常见的离析一般可分为五种类型:

(1)卡车末端离析在刚摊铺完的一幅内会出现翼状的离析,翼状的离析区域粗骨料比较集中。与原设计相比,这些离析区域的混合料级配更像开级配,如果离析较为严重,沥青路面短期内将会破坏,路面出现坑洞。卡车末端离析主要原因是卡车不正确的卸料及摊铺机每次把运料车卸料铺完后才装料。

(2)中线离析中线离析一般是摊铺机中线附近的粗集料较为集中,这是由于摊铺时混合料由摊铺机料斗卸到螺旋布料器时,粗集料滚到螺旋布料器的变速箱前面,并且集中在摊铺机的中间而造成了中线离析。

(3)接缝/边缘离析这种离析通常出现在摊铺宽度的边缘,其原因是由于摊铺机的螺旋布料器的转速不够,从而导致粗集料滚到了摊铺区域的边缘而形成了级配离析。

(4)卡车末端离析/一端离析这是卡车末端离析的一种特殊形式,通常是拌和楼热料仓不正确进料而引起的。

(5)随机性离析随机性离析的原因较难确定。一般来说,连续性拌和楼和间歇式拌和楼均会出现随机性离析,施工中的各环节也会造成随机性离析。

3沥青路面离析的判别及测定

3.1常规的测定方法

(1)视觉观察该法适用于大粒径及较粗的沥青混合料,不适用于小粒径和细级配的沥青混合料。该法是一种主观的判别方法,无法量化,有一定的局限性。

(2)铺砂法离析区域与非离析区域沥青路面表面纹理深度会明显变化,可通过铺砂法确定路面离析的程度,但这种方法比较费时。加拿大安大略省采用离析处路面的构造深度与非离析处路面构造深度的比值来判定离析的程度,并已列入安大略省规范OPSS313。

(3)取芯法取芯法是一种传统的破坏性密度检测试验,通过在离析区域钻芯取样,分析芯样的沥青含量、级配组成、试件密度及空隙率,通过与设计值或标准值的比较来判定路面离析的程度。美国沥青施工技术协会(NAPA)根据沥青混合料级配组成、空隙率及沥青含量指标的变化,判断沥青混合料的离析程度,具体标准见表2。

(4)核子密度仪测定法美国一些部门采用核子密度仪来测定路面离析。佐治亚州在路面上铺砂,使核子密度仪在背反射模式下测定路面密度,如果密度差异超过0.163g/cm3,就认为路面离析。堪萨斯州采用核子密度仪在路面上测4条纵向密度线,如果密度差异大于0.08g/cm3或最小值比平均值小0.04g/cm3就认为路面离析。爱荷华州的判定方法为:如果离析处的密度与非离析处的密度之比值在98%~95.1%,就认为是明显离析,如果低于95%就认为是严重离析。

由于路面离析处粗料集中的地方,级配偏粗、沥青用量偏少,因此该处的密度未必会小,核子密度测定仪可能检测不出这种离析。另外采用核子密度仪测定不同级配沥青混合料时检测结果差异较大,这对用核子密度仪检测、判定沥青混合料的离析造成了一定的难度。

3.2新型的检测方法

(1)红外摄像仪检测法通过红外摄像仪绘制整个路面区域的热量分布图,从而检测和解决施工中出现的温度离析现象。用红外摄像仪检测有现成的软件分析热量分布图,可评价路面施工质量。美国国家沥青技术中心(NCAT)通过“热拌沥青混合料路面的离析”(NCHRP441)课题的研究,给出了路面及混合料温度离析的判断标准,见表3。

红外摄像仪检测法只能探测到路面表层的温度,不能对混合料的温度差异原因进行判断。红外摄像仪主要用于施工过程控制,对施工完成后路面的离析评价精确度不够。

(2)探地雷达(GPR)检测法探地雷达检测技术主要用于检测路面结构的厚度和评价路面下卧层的含水量,并可探测路面各层的性质变化。探地雷达可车载,有系统的数据采集分析软件,适用于在建和完工后的路面检测。

探地雷达对新拌混合料中的空隙率变化比较敏感,而对路面中的沥青和集料含量的变化敏感性较差,这就意味着探地雷达不能检测沥青路面中沥青及集料含量变化。探地雷达分析软件只能用来评价路面各层面的性质变化,此外探地雷达还不能实时评价分析数据。

(3)探地雷达与红外摄像仪联合测定法NCHRP441课题研究报告表明,可利用探地雷达与红外摄像仪联合测定沥青路面的离析,利用探地雷达(GPR)可分析路面材料随深度变化的性质,利用红外摄像仪判断和测量路表面的离析,综合利用这两种设备就可以测定沥青路面性质的三维剖面。

(4)轻型核子密度测定仪通过轻型核子密度

仪测定沥青路面的沥青含量及沥青混合料的密度,并判别沥青路面的离析。轻型核子密度仪可手持操作,简单方便。但在每个工程检测之前,轻型核子密度仪必须先进行校验才能使用。同时要注意到,沥青路面的含水量变化将影响轻型核子密度仪测定结果的精确度。

(5)激光构造深度仪激光构造深度仪可高速连续测量沥青路表面的纹理轮廓,检测的数据类似于视觉观测得到的路面纹理构造数据。激光构造深度仪比较轻便,可车载,并且能实时进行数据分析。

激光构造深度仪只能测量路表面构造深度,不能测量路面随深度变化的不均匀性。激光构造深度仪的测量精度与车速相关,当车速较慢时,分辨率较高。值得注意的是,路面的潮湿程度会直接影响激光构造深度仪激光梁的变形,从而影响检测结果。

NCAT推荐ROSAN车载式路面构造深度仪进行沥青路面离析的检测,推荐评定标准为:根据混合料设计的级配、最大粒径,计算路面的构造深度ETD,依据路面实测的构造深度与估算的ETD的比值来判定混合料的离析,具体标准见表4。

沥青混合料范文篇10

关键词:节能减排技术;施工技术;热拌沥青混合料

1热拌沥青混合料的施工技术分析

1.1控制沥青混合料的离析。在沥青混合料的热拌施工过程中,施工人员需要防止沥青混合料出现离析现象。而在预防时,可以根据沥青混合料出现离析的原因给予针对性的预防措施,使得沥青混合料的离析得到有效控制。沥青混合料出现离析时,其主要是出现在混合料的拌和以及运输和摊铺的施工环节中。并且离析现象也会伴随着混合料平均粒径的不断增大而越发明显。因此,施工人员可以从沥青混合料的混合粒径出发,控制沥青混合料的质量,使得离析现象尽可能的不再发生。在拌和施工的过程中,对于沥青混合料的原料需要进一步的控制。如,在施工过程中,可以尽量购买同一批次的原材料,让沥青混合料的质量得到更为有效的管控。同时,对于现场石料的堆放,其放置高度不能过高,避免其滚落至底端而出现离析。而且,在沥青混合料的拌和过程中,还需要注意各种物料的称重。让实际施工配比与设计方案中的配比处于相同的标准。而在沥青混合料的摊铺作业中,也需要对沥青混合料的摊铺宽度进行适当的把控。在摊铺的过程中,其宽度一般均是把控在6cm左右。一旦其摊铺过宽时,会导致绞龙传输距离增加,与节能减排的施工理念不符。对于集中或是空缺部位的摊铺时,可以在人工处理后在实行碾压。1.2接缝处理的施工技术分析。在沥青路面的施工过程中,其必然会出现一定程度的接缝。因为接缝是不可避免的,只能在施工中尽量保证接缝处理的质量。在处理道路的接缝位置时,需要施工人员严格控制施工标准,避免道路在施工完成后不能获得较好的舒适度。在沥青混凝土路面的施工过程中,由于运料车和拌和站的影响,会出现一定的中断时间。从而在施工过程中需要横向设置接缝,借助输料器来完成摊铺施工。并且,在施工完毕后,也需要保障摊铺机可以从施工路段的末端进行撤离。接下来可以进行碾压施工和平整度校核等工作,对于在校核过程中没有达到施工标准的路面,需要进行切除作业。在切除道路的垂直部分断面后,施工人员还需要对平整度没有达到的标准的路面进行铲除施工。在继续施工时,摊铺机进行施工前进行道路平整度的校核。在校核达到下一步的施工标准后才能进行下一步的施工,在摊铺缝隙处后需要进行碾压施工。碾压施工也是沥青混合料施工中的关键环节,在碾压前需要采用压路机进行横向作业,保证压路机的位置一直可以处于沥青混凝土路面的表层。在横向作业施工完毕后,才能进行纵向碾压施工。

2热拌沥青混合料施工节能减排技术的要点分析

2.1施工中实行沥青路面再生技术。在某地某项目的热拌沥青混合料的施工过程中,施工人员沥青路面再生来达到节能减排的目的。在沥青路面再生的施工过程中,一般分为四个方式:(1)现场冷再生:其也有两种操作方式,第一,采用大功率的路面铣刨拌和机将旧路面沥青层铣刨、粉碎,然后再加入新料拌合,最后在摊铺、碾压。第二,采用再生剂洒布,通过在旧路面上喷洒药剂,在老路面深入5~6mm之后,可以有效恢复表层沥青的原有活性,从而达到延长路面使用时间的效果,其延长时间在3年左右。(2)现场热再生:利用大型沥青路面热再生联合机组来完成沥青再生,该机器可以将路面加热软化,然后铲走废料。并通过添加沥青粘合剂后使用摊铺机重新将再生料摊铺在原有公路上。(3)厂拌冷再生:通过将旧路面的沥青面层材料破碎后运回搅拌厂,并将其作为骨料重新加入粉煤灰、水泥等稳定剂进行再加工,最后作为公路的基层或是底基层来使用。(4)厂拌热再生:此方式通过公路面层的技术要求进行沥青混合料骨料以及沥青的调整,然后在厂内进行加热搅拌。该方式可以有效保证沥青路面的质量,并且操作过程也灵活简便。通过沥青路面再生技术可以有效节省施工材料与资源,从而达到保护环境的目的。2.2施工工具的改进策略。(1)在热拌沥青混合料的施工过程中,需要使用到各种各样的施工工具,而工具在使用过程中也会造成较大的能源损耗。在使用过程中也会排除一些污染空气的废气,对环境会造成极为不利的影响。因此在坚持节能减排的原则时,可以从改进工程施工工具的角度出发。例如,在某地沥青混合料施工中,需要用到工具路面开槽机。该机器可以在路面的修补中起到较大作用,而施工过程中也会产生较大的粉尘,对施工人员的身体健康会带来不利影响。同时,该机器在工作中也会产生较大的噪音,对施工地周围的居民会带来较大的困扰。因此当地施工人员也给出了针对性的解决措施:因为市面上已经出现了带吸尘器和消声器的路面开槽机,因此施工人员购买了此种类型的设备。在施工中可以对粉尘及噪音进行处理,从而降低对周边环境的影响。(2)沥青路面加热器也是施工中常见的工具之一,其主要目的是使得沥青混合料得到加热处理。而沥青在加热过程中会产生大量的有害气体,不仅对施工人员造成很大的影响,也给周围的施工环境造成非常大的危害。同样,该项目的施工人员也从设备本身出发,购置了更为先进的红外线路面加热器。该机器是利用电子电话及内设恒温的构造,并且机器也自带计时计温仪表。在具体的路面施工中的操作性也很强,施工过程中产生的有毒气体得到有效控制,使得施工的安全性也得到很大提升。2.3改进沥青混合料的拌和方式。在传统的沥青混合料的拌和过程中,一般均是采用热拌的方式进行。而热拌沥青混合料同时也需要热拌热铺,在加热的过程中需要让其拌和温度达到160℃。此种拌和方式会造成能源的大幅度消耗,在施工中也会产生大量的废气。因此施工人员也可以从拌和方式出发,在我省2016年的某工程中,通过使用温拌沥青混合料来完成施工,可以将沥青混合料的拌和温度降低至110℃左右。但是施工材料的和易性以及施工后的路面性能均不存在明显差异,不仅使得能源损耗大大减低,也保障了路面施工的质量。温拌的方式使得能源损耗大大减低,同时对环境的影响也更小。从而不仅达到节能减排的目的,也在一定程度上保障了施工人员的身体健康。

3结语

在施工过程中需要对热拌沥青混合料的施工技术予以适当的改进,从而达到节能减排的效果。在具体的操作过程中,可以通过温拌技术来实现这一理念。不仅可以有效降低沥青的加热温度,节约施工的能源使用情况。也可以有效提高工作效率和降低对环境的影响,从而真正实现可持续发展的建筑施工理念。

参考文献:

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[2]卞雪航,张毅,李胤,等.公路沥青拌和站节能减排系列技术措施效益分析[J].交通世界,2017,29(z1):212-214.