沥青混凝土范文10篇

时间:2023-04-09 14:56:28

沥青混凝土

沥青混凝土范文篇1

关键词:纤维沥青混凝土路用性能力学性能桥面铺装施工

<ANstyle="mso-acerun:yes">随着我国公路交通事业的发展,大跨径桥梁逐渐增多,铺装层的质量好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁的耐久性及投资效益。大跨径桥梁的桥面铺装,往往因为交通量大,没有替代的其他疏散道路而使得维护较为困难,所以,需要桥面铺装有较长的使用寿命。

<ANstyle="mso-acerun:yes">为了适应现代交通对沥青混凝土桥面铺装提出的越来越高的要求,出现了诸如改性沥青SMA、环氧沥青混凝土、沥青玛碲脂混合料、浇注式沥青混凝土等桥面铺装材料和技术[1~4]。虽然它们具有较好的性能,但或者需要采用特殊设备,或者是有一定的施工难度,或者造价比较高,一时还难以大面积推广。针对扬州西北绕城高速公路的具体工程情况,本文选择了纤维沥青混合料作为桥面铺装材料[5]。

1纤维沥青混合料的路用性能研究

<ANstyle="mso-acerun:yes">本研究首先通过扬州西北绕城高速公路桥面铺装上层及下层2种级配类型沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能试验[6],来综合评价沥青混合料的各项性能以及纤维的增强作用。

1.1沥青混合料的高温稳定性试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">由于沥青混凝土路面的强度和刚度(模量)随温度升高而显著下降,为了保证沥青混凝土铺装层在高温季节行车荷载反复作用下,不至于产生诸如波浪、推移、车辙和拥包等病害,铺装层应具有良好的高温稳定性,即在荷载的作用下具有抵抗永久变形的能力。车辙试验因能较好地反映车辙的形成过程,得到世界各国的广泛认可与采用,本研究即采用车辙试验来评价纤维沥青混凝土的高温抗车辙能力,试验结果。

<ANstyle="mso-acerun:yes">试验结果表明:加入纤维后,沥青混合料的抗车辙性能得到改善。这是因为车辙的形成主要是由于试验初期沥青混合料本身的压密,以及随后沥青混合料的侧向流动变形。加入纤维与未加纤维对混合料的初期压密变形影响不大,但是对后期的侧向流动变形有较大的影响。加入纤维后,纤维吸附及稳定沥青,使沥青的粘稠度和粘聚力增大,同时由于纵横交错的纤维加筋作用,使沥青混合料的整体性、抗剪性及抗车辙能力增强。从动稳定度结果可以看出,纤维可显著改善沥青混合料的高温抗车辙性能。

1.2沥青混合料低温性能试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">沥青混合料是一种温度敏感性材料,环境温度的变化会使其使用性能发生很大的变化。随着温度的降低,沥青混合料的强度和劲度都会明显增大,但其变形能力却会显著下降,并可能会出现脆性破坏。

<ANstyle="mso-acerun:yes">低温主要是影响沥青混合料的抗拉强度和变形能力,从而造成沥青混合料的低温开裂。本研究通过试验测定沥青混合料在-10℃时弯曲破坏的力学性质来评价沥青混合料的低温抗裂性能。

<ANstyle="mso-acerun:yes">从试验结果可以看出,纤维的加入有效地提高了铺装层材料低温时的柔韧性,这样使得铺装层在低温季节能更好地适应桥面板的变形,减少在低温季节容易出现的桥面温缩裂缝和疲劳裂缝。这对于改善桥面铺装低温时的使用性能具有重要意义。

1.3沥青混合料水稳定性试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">沥青混凝土铺装层中若有水分存在,则在汽车车轮动态荷载的作用下,进入路面空隙中的水会不断产生动水压力及真空负压抽吸的反复循环作用,使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力。继而,沥青膜从集料表面脱落,沥青混合料出现掉粒、松散,形成沥青混凝土路面的坑槽、松散等损坏现象。因而,必须重视沥青混合料自身抗水损坏能力的好坏。

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文首先进行了浸水马歇尔试验,结果表明不同级配、不同沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度都远远高于规范要求。虽然该试验方法操作比较简单,但不能较好地反映实际沥青混凝土路面早期的水损情况。为了更有效地评价沥青混合料的水稳定性能,本研究又进行了冻融劈裂试验。

<ANstyle="mso-acerun:yes">试验结果表明,加入纤维对沥青混合料的水稳性有改善作用,且纤维对普通沥青混合料的改善作用相对较大。这主要是因为纤维可以吸附部分沥青,从而增大沥青用量,提高沥青饱和度;并且使粘附在矿料上的结构沥青膜变厚,降低了水对沥青胶浆的侵蚀破坏作用,增强了沥青胶浆抵抗自然环境破坏的能力,使混合料抗水损害能力增强。而改性沥青混合料本身就具有较强的水稳定性,所以,纤维对其的改善作用并不明显。

<ANstyle="mso-acerun:yes">另外,对于采用相同沥青基质的混合料,纤维对AK213A型改性沥青混合料水稳定性的改善作用要优于AC220I型改性沥青混合料。这是由于矿料级配越细,细矿料比表面积越大,与沥青及纤维的相互作用越强,沥青混合料水稳性的改善幅度就越大。

2纤维沥青混合料的力学性能研究

<ANstyle="mso-acerun:yes">桥面铺装结构层沥青混凝土力学性能计算参数,包括劈裂抗拉强度和抗压回弹模量。本研究测得了扬州西北绕城高速公路桥面铺装上层及下层2种级配类型条件下,各铺装层材料的力学性能。

2.1沥青混合料劈裂试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">本试验测定热拌沥青混合料在15℃下的劈裂抗拉强度和破坏劲度模量。

<ANstyle="mso-acerun:yes">由试验结果可以看出,在AK213A中掺加增强纤维,增加了沥青混合料的劈裂抗拉强度。这主要是由于在劈裂的条件下,试件内部呈受拉状态,试件的破坏主要是由于内部的粘结力不足以抵抗外荷载的作用,而纤维增加了沥青与矿料间的粘附性,提高了集料之间的粘结力,进而提高了沥青混合料的抗劈裂能力。

<ANstyle="mso-acerun:yes">同时,当沥青混合料中掺加增强纤维后,沥青混合料的破坏劲度模量也有所增大。但破坏劲度模量增大速率较缓慢,说明纤维增强沥青混合料具有更大变形能力(柔韧性),更能适应桥面板的变形。

<ANstyle="mso-acerun:yes">另外,纤维对普通沥青混合料的增强作用较之改性沥青混合料更为明显。这主要是由于改性沥青本身就具有较强的粘结性,纤维的作用无法充分体现。

2.2沥青混合料单轴压缩试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文测定沥青混合料在15℃条件下的抗压强度和抗压回弹模量。

<ANstyle="mso-acerun:yes">试验结果表明:

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)铺装上层沥青混合料的抗压强度有了明显提高,而抗压回弹模量却降低了,说明加入聚合物有机纤维后,沥青混合料的柔韧性增加了;

<ANstyle="mso-acerun:yes">(2)沥青混合料中掺加纤维后,无论是普通沥青混合料还是改性沥青混合料,抗压性能都有所改善,但对普通沥青混合料抗压性能的改善作用更明显;

<ANstyle="mso-acerun:yes">(3)纤维对AK213A型沥青混合料抗压性能的改善作用要优于AC220I型沥青混合料。

3纤维沥青混合料的应用

3.1纤维沥青混合料的施工

<ANstyle="mso-acerun:yes">纤维沥青混合料的施工须注意的是其拌和与碾压。在本次施工中,纤维采用专用添加设备投入到沥青混合料拌和机。为了保证纤维在沥青混合料中分布均匀,同时避免干拌时间过长造成集料过多磨损,本研究对混合料进行了试拌:选择干拌的时间分别为14s、17s及20s,观察纤维在混合料中的拌和效果;对混合料做抽提试验,验证油石比、级配;比较不同拌和时间下集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量。通过试拌,得到了以下结论。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)通过观测不同干拌时间下沥青混合料外观状况,发现干拌时间为17s及20s的沥青混合料中纤维分散均匀,未见纤维成团现象。在干拌时间为14s的沥青混合料中,纤维分散比较均匀,偶见纤维粘连现象。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(2)通过抽提试验,发现3种干拌时间下沥青混合料中粒径小于01075mm的颗粒含量均接近于设计中值,没有因为干拌时间的增加而造成集料的过多磨损。3种干拌时间下的沥青混合料中2.36mm颗粒含量与设计中值偏差较大,但也在要求的范围内。

<ANstyle="mso-acerun:yes">试拌混合料各项体积指标均能满足我国规范规定的技术要求。通过目测纤维均匀度及抽提试验,同时考虑到施工产量等因素,确定纤维AC-20混合料干拌时间为17s,湿拌时间与普通沥青混合料湿拌时间相同。

<ANstyle="mso-acerun:yes">考虑到纤维沥青混凝土压实比较困难,本研究在普通沥青混凝土压实方案的基础上,增加20t胶轮压路机复压2遍的要求。

3.2纤维沥青混合料质量检测

<ANstyle="mso-acerun:yes">纤维沥青混合料施工质量检测主要包括配合比检测与马歇尔试验,以及现场的压实度与渗水系数试验。

<ANstyle="mso-acerun:yes">混合料的配合比检测主要是通过抽提试验,测定混合料的级配和沥青用量。测试结果表明,混合料级配未出现异常情况,油石比接近设计的最佳油石比。取样保温,到规定的马歇尔成型温度后成型马歇尔试件,并检测其稳定度、流值、空隙率、饱和度等指标,结果各指标都比较正常。

<ANstyle="mso-acerun:yes">桥面铺装施工结束后,在桥面取芯,检测铺装层的压实度,同时进行渗水试验,检测渗水系数。从试验结果看,现场取芯试样按理论最大密度计算得到的压实度平均值为94.8%,最小压实度为94.1%,按马歇尔密度计算得到的压实度平均值为98.9%,皆满足相应技术要求。从渗水系数上看,扬州西北绕城高速公路桥面铺装下层12个点中有2个点的渗水系数超过50ml/min,其中一个点在路边缘,一个点在2台摊铺机接缝的位置,都是沥青混凝土路面摊铺中不易被压实的部位,需特别注意。进行桥面铺装上层纤维沥青混合料铺筑时,所有测点的渗水系数都不超过50ml/min。

4结语

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文研究了纤维沥青混合料的各项路用性能及力学性能,并针对扬州西北绕城高速公路桥面特点,考虑其施工及质量检测结果,得出以下结论。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)添加纤维能显著提高沥青混合料的高温抗车辙性能,有效增加了铺装层材料低温时的柔韧性,改善了沥青混合料的水稳定性,适用于南方多雨、重载地区的高等级公路桥面铺装层。

沥青混凝土范文篇2

二、反射裂缝的防治

反射裂缝是指下层混凝土板的接缝或裂缝,由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用,在加铺层的相应位置上产生裂缝。就沥青混凝土路面开裂的原因,可分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。因此,需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行综合防治。

根据反射裂缝的机理,主要应从结构和材料两方面进行考虑。面层厚度应保证超过10cm,可有效防止受拉疲劳产生的裂缝,还可以降低车辆荷载引起的剪应力。材料中适当增加沥青用量,减小混合料空隙率,可延缓裂缝的扩展。设计采用应力吸收层,可用APP改性沥青油毡、铺设玻璃纤维格栅加强混凝土的抵抗差动位移(剪切强度)的能力。APP改性沥青油毡贴在旧水泥混凝土板上,有效地防止地表水通过旧水泥混凝土板缝下渗到土基,又能减少地下水通过旧混凝土板间接缝进入加铺层而浸湿加铺结构层材料,防止无机结合料处治的粒料层强度降低,延缓沥青混凝土面层出现剥落和松散。APP改性沥青油毡铺设在旧水泥混凝土板与加铺层之间,能起到应力吸收夹层的作用,并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向,起到了消散水平应变和传递竖向荷载的作用,增强沥青混凝土的整体抗拉强度,延缓反射裂缝的产生。

三、沥青混凝土加铺层厚度控制

沥青混凝土加铺层厚度由行车荷载和防止反射裂缝两个因素控制。旧水泥混凝土路面作为基层,强度较高,其上铺筑沥青混凝土结构层,强度满足行车荷载需要,关键是防止反射裂缝的产生。多年的研究表明,过厚的沥青混凝土面层由于温度影响会产生裂缝。因此,设计厚度标准应与一般的沥青混凝土路面设计一样,在满足承载能力的前提下,路面结构层厚度应有良好的水稳定性和高温强度,沥青混凝土面层应满足使用功能的要求,加铺层厚度首先要满足原路面纵向线型,同时为避免过多的破碎和替换混凝土板,考虑旧路局部地方下沉、部分板翘曲、旧路路面横坡度变化等情况,注意将调坡与路面现有承载力调查法相结合。旧路改造一般采用两层密实型沥青混凝土结构,沥青混凝土面层的最小厚度为8~10cm比较理想,一层为最小厚度5cm的沥青混凝土整平层,一层为4cm左右的抗滑表层,实现与其他沥青路面一样,具有良好的平整度、构造深度和密实度等。

四、沥青混凝土面层材料的选择

原材料是影响沥青混凝土质量的根本所在,严格把好进场材料关,对沥青混凝土生产质量将产生至关重要的影响。生产沥青混凝土所需材料为沥青、石料、填料。关键的材料沥青要选重交通道路石油沥青、改性沥青,其性能、指标必须符合高等级路面施工要求。集料在沥青混合料中起到一个整体骨架作用来抵抗路面的变形,集料本身的强度特性、集料与沥青的粘附性、集料的棱角性和集料的级配对沥青混凝土路面的强度、高温稳定性和水稳性起决定性作用。石料应结合当地的地材情况,根据路面的使用性能和要求确定。要采用优质石料用先进的锤式破碎机生产。控制石料中的扁平状含量,扁片颗粒含量多会增加石料的表面积和沥青用量,也会降低混合料的抗形变能力。一般选破碎面较多、扁平颗粒较少的石料,并且必须达到洁净、无杂质、无风化,具有良好的颗粒形状,抗压强度应不低于三级,压碎值小于25%,与沥青材料粘结力不低于三级。矿粉要洁净、干燥、无杂质,有30%能通过0.074mm筛,亲水系数小于1.0,外观无团粒、结块。砂的细度模数为2.3-3.0,含泥率小于1%。

五、提高沥青混凝土路面的抗渗性能

要保证路面结构的水稳定性和耐久性,预防水破坏是至关重要的。因此,应将路面抗渗性能作为一个重要指标来控制。尤其是粘附性有利于提高抗渗性。采用改性沥青、掺加抗剥落剂、在矿粉中掺加一定量的水泥,对抵抗剥离以提高沥青混合料水稳性都有明显效果。但要注意不同抗剥落剂与各种石料之间的匹配问题。当选用掺加水泥时,应注意确保施工实际掺加剂量的准确性。此外,要选择适当的级配范围,提高沥青用量及提高4.75~9.5mm规格集料的用量相应地都可以提高混合料的抗渗性能。

旧水泥混凝土上加铺沥青混凝土面层,是改造旧水泥混凝土路面行之有效的方法之一,在公路的改建和扩建中大部分地区已普遍采用。虽然目前我国尚未有比较成熟的相关设计规范和方法,对加铺沥青混凝土的板块未提出相应的评价指标,对于特重交通路面结构设计的经验也很不足,但近年来国内许多科研、设计单位面对广大工程改造的迫切需要,在这方面的研究中取得了不少有益的、值得借鉴的经验,成功的关键在于精心设计、精心施工。同样厚度的沥青加铺层,采用不同的沥青材料、不同的结构层,其抗反射裂缝能力就不同。我们要对原有路面破损的成因进行细致的调查和深层次的分析,为材料组成设计和结构组合设计提供可靠的依据。此外,在加铺层施工中必须在试验指导下对整个生产进程实施科学的监测,参照施工技术规范规定的频率进行抽提、筛分和做马歇尔试验,指导拌和站对生产参数作相应的调整,进一步加强设计、施工的质量控制。

沥青混凝土范文篇3

关键词:废旧农膜;高模量剂;沥青混凝土

1国内外研究现状

在法国,高模量沥青混凝土用处很多,用量很大[2],1989年高模量混凝土就达到了50万吨,1990年超过100万吨。英国也有对高模量沥青混凝土的使用寿命、抗车辙能力、耐久性和制造成本等方面的研究。芬兰、荷兰也有对普通混凝土路面和改性高模量沥青混凝土路面的对比性研究,结果表明,改性高模量沥青混凝土的抗变形能力较好。美国对延长沥青混凝土路面使用的寿命方面的研究起步较早,得出的结论是提高沥青混凝土的弹性模量可以延长沥青混凝土的使用寿命[5]。我国在这方面的研究起步较晚,更多的是从国外引进高模量混凝土外加剂。2007年,中石化石科院连同辽宁省高等公路建设局、辽宁省交科院开始对高模量沥青混凝土进行研究,得出结论是其动态模量、损失模量、车辙因子相对普通沥青混凝土路面都有所提高。现在,越来越多的高校对高模量沥青混凝土道路有所研究,其中东北大学和长安大学处于领先地位[5]。

2模量的概念、分类及评价指标

模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量,是材料在受力状态下,应力与应变之比,反映原子间结合力的大小,原子间结合力越大,模量越高。其包括拉伸模量(E)、剪切模量(G)、体积模量(K)等,一般情况下指弹性模量,表示材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。模量基于不同的变形被冠以不同的名称,如拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭曲等,但是从变形的本质上讲,拉伸、压缩和弯曲是等效的,在数值上是相等的,可以用统一的符号“E”表示,统称弹性模量;而剪切和扭曲在本质上是等效的,统称剪切模量,可以用统一的符号“G”表示;压缩模量用符号“K”表示,则三者的关系可以用E=2G(1+v)=3K(1-2v)表示(v为泊松比)。模量是材料的力学性能常数,分为静态模量和动态模量,通常在材料万能测试机上测得的是静态模量。高聚物材料的弹性变形较大,弹性模量也较大。影响弹性模量的主要因素有:1)材料的结构,弹性模量与原子系数呈周期性变化;2)温度,随着温度的升高,弹性模量下降;3)合金元素对结构不敏感,一般对弹性模量影响不大,少量合金元素对弹性模量也没有影响,大量的合金元素会引起畸变,使弹性模量降低。不同材料的弹性模量和泊松比见表1.混凝土动弹性模量测定仪的测定目的是检验混凝土在经受冻融或其他侵蚀作用后的破坏程度,以此评价混凝土的耐久性能[4]。

3高模量沥青混凝土

高模量沥青混凝土(HMAC)通过提高沥青混凝土的弹性模量,使得车辆荷载作用下沥青混凝土产生的变形减小,路面抵抗高温变形的能力提高,抗疲劳性能增强,使用寿命延长[3]。混凝土的高模量特性可以降低路面结构的厚度,降低建设成本[3]。高模量沥青混凝土主要技术条件见表2.

4改性沥青

沥青是由多种化合物组成的混合物,成分复杂,但是从化学元素来分析,主要由碳(C)、氢(H)两种元素组成,所有沥青都是碳氢化合物。沥青中的碳、氢含量在98%~99%,其中碳含量在83%~87%,氢含量在11%~14%。此外,沥青还含有少量其他元素,如硫(S)、氮(N)、氧(O)以及一些金属元素,如铜、镁、镍、钙等,这些元素以无机盐或氧化物等形式存在[6]。用聚合物来改性沥青主要是改变沥青的储存稳定性,改性沥青的稳定性主要由聚合物和沥青的相容性决定,相容性越好,改性沥青的储存稳定性越好。相容性指在热力学意义上,两种或两种以上的物质混合后形成均匀体系的能力。对于用聚合物改性的沥青来说,改性剂和沥青之间存在分子量、化学结构、溶解度参数等差异,一般认为是微观上的多相体系,倾向于形成热力学意义上的不相容体系。沥青和聚乙烯都是碳氢化合物,都是以烯烃或炔烃聚合而成的,两者在结构上有相似性,沥青的熔融温度在60~200℃,聚乙烯的熔融温度在105~220℃,两者有共同的熔融温度,在120~160℃温度下,通过机械设备强制搅拌,使聚乙烯的大分子链在沥青中均匀分布,不会发生分层、凝聚、分离等现象[8]。聚合物改性沥青的效果在很大程度上取决于聚合物的掺量、分子重量、化学成分、分子排列和所采用的基质沥青。当一种聚合物加到两种不同的基质沥青中,其改性效果差别很大,聚合物在沥青中呈连续网状结构时,改性效果最佳。同时,沥青的组分中,饱和油分在8%~12%、芳香油分及树脂在85%~89%、沥青质在1%~5%时,沥青与聚合物的相容性较好。选择合适的沥青标号也很重要。实践证明,由石油基原油生产的沥青和PE的相容性较好,表明聚乙烯改性多蜡沥青效果较好。

5废旧聚乙烯薄膜用作沥青改性的处理技术

1)原理和流程。在沥青油池中安装强制搅拌设备,每一池按20:1的比例在沥青中掺入废旧聚乙烯农膜。把经脱水后沥青按质量份数放入油池中加热,当温度升高到120℃时,将剪切至30~50cm的废旧薄膜分批量(每批约15~20公斤)投入沥青池中,并不断给沥青加热搅拌。当沥青和废旧薄膜完全熔化后,搅拌均匀,再投放下一批废旧薄膜,持续到废旧薄膜投放完毕。沥青的加热温度控制在160℃左右,如温度过低,废旧薄膜熔化时间会过长;如温度过高,沥青很容易老化[8]。待废旧薄膜完全熔化后,沥青的混合液中没有块团、沉淀物,混合溶液稠度均匀,然后将漂浮在油面上的油渣、杂质打捞上来,即配制好改性沥青[7]。2)成本效益及可行性分析。从1978年开始,我国从日本引进覆膜技术已40多年,覆膜技术适用于不同气候、不同区域,给农作物的增产增效带来很大效用。但是该技术的应用也带来了土壤和环境污染问题,留在土壤里的残膜降低了土壤活性结构,影响农作物的生长;同时,地面的残膜会造成白色污染。将废弃农膜回收,用做沥青改性剂,能部分消化废弃农膜,减少环境污染,有净化环境的效益;同时,废旧农膜回收,资源再生利用,节省能源,降低了高分子聚合物改性沥青的成本,有显著的经济效益和社会效益。3)技术的成熟程度。用改性沥青作为道路沥青材料已有很长时间了。国内改性沥青的种类有橡胶沥青、树脂沥青、聚合物橡胶沥青、高分子聚合物沥青、乳化沥青等。河南省交通科学技术研究所、焦作市公路管理局和郑州轻工业学院合作开展了利用废旧聚乙烯塑料薄膜改性道路沥青的研究[8],1996年在焦作至辉县公路修武县境路面大修工程中推广使用聚乙烯薄膜塑料改性沥青碎石路面铺筑,效果非常好;北京机场高速公路使用聚乙烯薄膜塑料改性沥青和聚乙烯、合成橡胶改性沥青进行铺筑,也取得了较好的效果[3]。

6用废旧农膜制备沥青混凝土高模量剂

6.1废旧农膜沥青混凝土高模量剂配方

其内层是聚合物改性层,外层是废旧农膜包裹层。配方见表3。

6.2用废旧农膜制备沥青混凝土高模量剂的方法

先将废旧农膜进行清洗,置入破碎机剪切成片,然后将环氧树脂、纤维、石蜡、抗老化剂、抗氧化剂、稳定剂、炭黑、抗剥落剂加入卧式混色机中进行均匀搅拌,制成半成品,搅拌温度为室温,搅拌时间5~10min。再将废旧农膜和硅藻土加入卧式混色机中,与上述制得的半成品一起再次进行均匀搅拌,然后用双螺杆挤出机生产基于废旧农膜的沥青混凝土高模量剂,搅拌温度为室温,搅拌时间10~20min,双螺杆挤出机的生产温度为140~165℃。此方法的优点其采用二次混合生产,使得各种原料与高分子材料均匀混合,制得的半成品物理性能良好;解决了农用地膜的环境污染问题;解决了沥青道路建设的高投资、高能耗、高污染难题,降低了道路建设及养护的成本,提升了施工效率,保护生态环境,节约社会资源。

6.370号A级道路石油沥青混凝土的制备

高模量橡胶沥青主要由70号A级道路石油沥青、路用废胎胶粉、浓盐废旧塑料薄膜、天然沥青、芳烃油、助剂等成分组成,其中,芳烃油和助剂的加入主要是提高天然沥青及农用废旧塑料农膜与橡胶沥青的相容性,使制得的高模量橡胶沥青质量均匀稳定。原料和质量份数见表4。-1.5份助剂0-0.5份制备方法如下:按重量比例将70号A级路面石油沥青放入搅拌器内加热至155~160℃,然后加入路用废胎胶粉,并升温至180~200℃,保持搅拌速率在700~1200r/min,待温度升至180℃时,依次加入洁净、干燥且破碎至0.5cm以下的农用废旧塑料农膜和助剂,5min后加入天然沥青,升温至195~210℃,并加入芳烃油,持续反应0.5~1.0h,整个过程不停搅拌,即可制得高模量橡胶沥青。此方法的优点是高模量橡胶沥青显著提高了稳定性、软化点;同时提高了橡胶沥青的模量和车辙能力;提供了一种废旧塑料薄膜的再利用途径,实现了资源再生利用。

7用废旧农膜制备的沥青混凝土高模量剂的应用

废旧农膜改性沥青混凝土高模量剂的应用,既可以满足工程需要,也可以满足环保需要。同时,废旧农膜改性沥青为提高沥青路面高温稳定性和耐久性提供了一个新的方案,为废旧农膜的回收利用开辟了一个新的方向。新建高等级公路路面、低等级公路路面、大中修路面及桥面铺装工程都可以尝试使用。

参考文献

[1]郑同鑫,阚丽虹.废旧农膜再利用的发展[J].中国建材科技.2021,30(02):155-157.

[2]周庆华,沙爱民.高模量沥青混凝土动态模量及主曲线研究[J].现代交通技术,2011,8(2):9-12.

[3]李兆华,赵丽娅.湖北农村环境保护对策与技术[M].武汉:湖北科学技术出版社,2014:172.

[4]葛新娅.混凝土材料技术[M].北京:化学工业出版社,2015:272.

[5]冯璐.高模量沥青制备技术研究[D].青岛:中国石油大学,2014.

[6]杨锡武.生活废旧塑料改性沥青技术及工程应用[M].北京:科学出版社,2016:65.

[7]白启荣.废旧聚乙烯塑料改性沥青路用性能的研究[J].山西建筑,2001(10):85-86.

沥青混凝土范文篇4

随着科学技术的进步和社会的发展,高速公路的路面施工技术取得了极大的发展成果,从之前传统的橡胶沥青混凝土技术,到如今的SBS改性沥青混凝土技术。SBS改性沥青混凝土技术具有相当的多的应用优点,如与传统的橡胶沥青技术相比,SBS改性沥青技术具有较强的抗腐蚀性能,使用的寿命也比传统的橡胶沥青技术要长,同时维护路面的成本也更低廉。但由于SBS改性沥青技术发展的时间并不是很长,在施工过程中存在某些不足或缺陷,想要保证高速公路的质量、使用年限,需要高性能的施工设备、高素质的专业化施工团队和成熟的施工工艺,这些是保证高速公路质量的重要措施。本文基于此,从施工工艺角度入手,简单介绍了SBS改性沥青混凝土的相关制作过程,简要分析了当前SBS改性沥青技术出现的问题,并根据这些分析的情况,提出了SBS改性沥青混凝土技术在高速公路上的施工工艺的改善措施和方法。

2SBS改性沥青混凝土相关信息介绍

2.1SBS改性沥青混凝土的内涵

SBS改性沥青混凝土是一种混合用料,SBS改性溶剂和一些混合剂添加到传统的沥青材料中,从而得到的一种混合沥青溶剂,这种混合溶剂比传统的沥青溶剂具有更高的抗热性和抗裂性,这种溶剂可以充分发挥沥青溶剂的优点,同时可以充分发挥SBS改性溶剂的优点,混合后的溶剂使得粘合性变得更强,弹性大大提升,出现的裂缝也具有较好的自我愈合能力,在高速公路上,在城市的主干道上,在机场的跑道上,都被广泛的应用。其中施工工艺流程图见图1。

2.2混合料的用量

当使用SBS改性沥青混凝土时,最重要的是把握两者之间的用量比例。混合料中沥青的使用量不能过多,一旦出现过多的现象,就会使得公路出现泛油光的现象,如果是在天气恶劣的环境下进行施工,一旦沥青用量过多,就更难去调整;沥青的使用量也不能过少,一旦出现过少的现象,沥青的用量减少,将会大大影响整个高速公路的整体质量,将会导致公路出现坍塌或者不平整的现象。表1简单列出了这种沥青混合料的各自用量的要求。

2.3石料的用量

在使用SBS改性沥青混凝土时,要特别注意石料的使用量的多少,石料的目的是增强沥青混凝土路面的承载能力,从而使得整个路面的承载能力增加,缓解公路出现的裂缝或较深车撤的情况,大大增加公路的使用年限,在混合料中添加石料时,要采用质量较好的、有保证的石料,质量有保证的石料一般是指那种干燥、比较平整、没有经过风化以及有相应的硬度的石料种类,

3SBS改性沥青混凝土施工工艺

3.1施工准备工作

在施工之前,做好充分的准备工作,准备好施工的材料、施工所需要的相关设备、施工所需要的相关施工工艺、施工相关的专业人员,这样一来,施工工作才能高效、顺利开展。在正式进行施工之前,一个专业的高技术水平的施工团队是必不可少的,这个专业团队对着施工工艺有着专业的知识储备,明确了解施工所需的工艺和施工技术,深知施工的指标和标准要求,其次这个专业团队需要非常了解对SBS改性沥青技术的配制和应用,如在什么地段混合料中各个成分各占多少的比例,从而保障SBS改性沥青混合料的高质量,达标施工所要求的标准,除此以外,还要充分准备施工过程中可能需要用到的施工辅助材料如水泥、砂石和混凝土等材料,最后,在进行施工之前,要对所有的机械设备进行整调工作,使所有设备都处于最佳的工作状态,从而可以有效避免施工过程中意外发生的相关问题,为整个施工过程的顺利开展打造了良好的基础。在完成所有的施工前准备工作后,清理好施工的现场,各个施工人员准时到岗,质量监督人员一旁协助,准备好后,即可开始施工工作。

3.2混合料组成及配合比设计

(1)目标配合比设计取有代表性的样品送到有资质的单位进行试验,根据成品料的颗粒组成进行试配,确定各种规格集料的比例;根据经验,选择沥青用量,以0.5%的间隔做马歇尔试验,测定试件密度并计算空隙率,沥青饱和度、矿料间隙率物理指标进行体积分析,测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性质,确定最佳沥青用量;进行高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能检验;由上得到的目标配合比确定冷料仓的供料比例、进料速度并试拌使用。(2)生产配合比的设计在目标配合比确定以后,根据实际施工的拌和机进行施工配合比设计。按目标配合比各冷料仓送料,集料通过烘干筒并经过二次除尘后通过拌合机筛分进入各热料仓,从各个热料仓中逐一放料到装载机斗,卸在平地上,从不同部分取样到试验室,用四分法取样品进行筛分试验;根据各热料仓集料的颗粒组成,确定生产配合比和各热料仓比例做生产配合比的马歇尔试验,取目标配合比设计最佳油石比和±0.3%三个油石比,进行马歇尔试验和试拌,通过室内试验及从拌和机取样试验综合,确定生产配合比的最佳油石比。(3)生产配合比的验证按生产配合比确定的级配进行试拌,一般试拌5~8盘,分析每次拌和各热料仓的质量和沥青用量和设置质量差异、分析每盘设置温度和出料温度差异;然后每盘分别取有代表性样品做抽提筛分试验和马歇尔试验,检验混合料级配和油石比,马歇尔指标,水稳性和高温稳定性,并经中心实验室试验,完成施工配合比的验证。(4)根据设计图纸要求,如表2所示。根据设计文件要求和现场各种规格集料的筛分情况,按照配合比设计步骤,本段AC-13C沥青混凝土路面上面层使用的生产配合比设计为:油石比5.32%,9.5~13.2mm料31%,4.75~9.5mm料32%,0~4.75mm料34%,矿粉3.0%,抗剥落剂为沥青用量的0.3%,马歇尔相对毛体积密度为2.41g/cm3;空隙率5%;矿料间隙率15.4%;沥青饱和度71%;马歇尔稳定度11.5kN;流值2.9mm。

3.3SBS改性沥青混合料的摊铺工作

在用混合料进行摊铺工作之前,要对下承层部分进行仔细而又彻底的清理工作,对于下承层表面的浮砂可以进行人工清扫工作,对于下承层表面的浮尘可以使用风机吹干净,而黏结在下承层表面的一些污垢可以使用钢刷将其去除。如若下承层中存在的挖槽、松散等现象应先按照施工的标准用沥青混合料进行修补。沥青混合料在摊铺时要保证温度控制在170~180℃之间,最低温度不能低于160℃,否则将会大大降低摊铺的质量和效果。在摊铺工作进行之前,要先进行摊铺机的熨板的预热工作,预热的温度要至少高于85℃,同时熨平板的压实等级要调整到中强度的水平,刚开始的压实度至少要高于85%,而且在压实过程中,熨板必须是紧密连接在一起的,不能与路面之间存在有缝隙,从而可以有效避免混合料的卡入而出现的路面条痕的现象。摊铺的整个厚度要用相关的专业设备进行控制,这样才能保证整个路面的平整度,摊铺机的摊铺工作要以一种匀速、均匀的方式进行,如表3所示。

3.4SBS改性沥青混合料的压实工作

在整个沥青施工工作中,SBS改性沥青混合料的压实工作是最重要的环节,要保证施工工程的质量,就要做好压实环节的工作,整个碾压过程要秉承一个原则,那就是在施工过程中要保证“跟的紧、压得慢、频率快、幅度低”,重要才能保证压实的效果符合施工工程的标准要求和规范,同时,碾压时,要注意碾压的温度,刚开始进行碾压工作时,温度应当高于150℃,碾压结束的温度要高于90℃,这样才能切实保证碾压的效果。在碾压工作中,应当注意应在碾压机已经平稳后再开始进行振动,在整个碾压过程也不能忽然紧急刹车,要做到缓慢平稳的转换方向,整个碾压过程都要注意不能突然改变碾压的路线或者碾压的方向。同时,碾压要在离路面的几十厘米进行,这样可以有效避免出现沥青混合料的挤出现象,同时还要在外缘地段留有一定的剪切区,这样可以更加方便压实工作的进行。

4结束语

SBS改性沥青混凝土技术是近年来沥青技术的一个重大创新,该技术操作简单、成本消耗较少、同时具有较高的稳定性和承载力,已经在多处高速公路、机场公路等广泛应用,这项技术对提高路面的整体稳定性和整体质量有着重要的影响。因此,在施工过程中,要充分把控改性沥青混合料的质量问题,这样才能在发挥改性沥青混合料优势的同时保障工程的高质量。

作者:王勇 单位:中国水利水电第十工程局有限公司

参考文献

[1]康龙.高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工工艺[J].交通世界(建养•机械),2015(Z1):128~129.

沥青混凝土范文篇5

关键词:路基工程;沥青混凝土路面;边模安装机;边模安装系统;边模挂钩;边模射钉

随着路面成型施工技术的发展,中国公路的总里程数已有近457万km。其中高速公路达到12.35万km,沥青混凝土路面占高级公路里程的80%以上,且在国内外被广泛应用,是公路的主要结构类型[1],如图1所示。沥青路面作为一种连续且没有缝隙的路面,具有噪音少,成本低,力学性能好,承载和减振能力强等优点,且路面便于管理和维修,施工期比较短[2-6]。图1沥青混凝土路面Fig.1Asphaltconcretepavement目前,铺设路面的具体工作流程:1)先摊铺沥青砼面层;2)切除多余的路面;3)装上路缘石。在实际路面施工过程中应提升沥青混凝土路面的施工技术,以有效地减少各类公路病害发生的概率,延长路面使用寿命[7]。第一代路缘石机是由美国生产的。路缘石滑模机技术真正成熟是在1991年,由美国工程师JOHNLEONE研制的。进入21世纪以来,箭牌机械公司生产的路缘石机,无论是整体耐用度还是施工质量均受到业界好评,且在全球知名度很高。目前,具有代表性的设备是BL-790全自动路缘石摊铺机,采用的是锤击方法。2004年出现了一种多功能路缘石滑模机,虽然该设备具有口滑模机的优点,但是此设备体积大,成本和配套设备要求高,故不能批量生产使用[8-10]。现阶段的路面铺装工作仍存在着诸多问题,比如安装路缘石时需要切除多余的沥青砼面层,会浪费大量原材料,增加了施工成本,降低了修建道路的质量和效率[11];且目前路面施工边模的安装主要采用人工安装边模的形式,安装速度慢,平均1~2min安装1条边模,施工工期较长;同时工作人员在施工过程中很容易把在低级路面施工中的经验和方法照搬到高速公路路面的施工中来,从而造成安装质量差以及工作人员的安全问题[12-15]。为了解决人为和环境带来的影响及问题,笔者设计了新型边模铺装机。此设备用来对沥青混凝土路面边模进行自动化安装,采用边模安装系统改善了传统边模安装过程的缺点,可省去切割边缘的工作,通过将边模铺设在路基两侧边缘的工艺,能够直接获得顺直度高的路面边缘结构,为后续施工提供方便。

1总体结构及工作原理

沥青混凝土边模铺装机的行走系统可以自动识别并按照人工提前规划好的路线和施工的方向自动行走;边模安装系统能自动边模铺设,安装时要确保2个相邻的边模挂钩连接,并用射钉枪将其固定在地面上。边模行走系统主要是车体装置。车体装置主要包括前车架、后车架、行走电机和转向电机。边模铺装机的安装系统主要设计部件有边模出仓、挂钩和射钉3部分。出仓装置主要包括定位卡,出仓斜坡滑道装置,底部架子,推块,肋边模块等;自动挂钩装置主要包括弹夹装置,推动装置,挂钩装置等;射钉装置主要包括气钉枪、定位模块、气缸、三坐标工作台(即x,y,z方向推动装置)以及扳机触动装置。利用UG软件画的边模三维图,如图2所示。此外,边模安装系统也离不开空气压缩机,空气压缩机是本设计系统的动力源。空气压缩机根据推动装置动力的大小来进行型号的选择,安装在边模铺装机上。出仓,挂钩和射钉3大装置共同安装在行走系统的同一侧,一般为左侧。路面边模机的工作流程:首先把边模安装系统安装在行走系统的车架上,行走系统进入路面后沿着路面上提前画好的线行走;然后将边模依次放下进行连接(如图3所示),完成挂钩动作;最后由定位模块确定好钉孔位置后,使用射钉枪进行射钉完成固定。重复上述步骤,直到铺路工作完成。利用UG软件画的本设计总体结构三维图如图4所示。边模安装系统的工作原理如下。边模从上端开口处进入到边模仓结构中,落下的边模从边模仓下方开口出仓。当边模出仓后,边模被气缸顶起,然后边模被推动往滑道下方移动,移动至2个相邻边模的挂钩正好相对齐,然后边模落下挂钩就会扣住,从而这2个相邻的边模就连接在一起,完成挂钩动作。边模完成挂钩之后,稳定性差,因此需要通过射钉在钉孔处进行固定[16]。此边模安装系统的结构很大程度上降低了施工人员的工作量,也能很好地控制施工时间及速度,边模安装速度可达每分钟4条,相比人工安装边模速度快了8倍,提高了工作效率和工作质量[17]。

2边模安装系统的详细设计

2.1边模出仓结构的设计

边模仓是由干板焊接形成的,边模底板放置在边模仓的外边,边模从边模仓上端进口进入,从下端开口出仓。由于开口大小和边模宽度的限制,所以每次只能保证有1个边模出仓。侧面推动装置安装在边模挡板的前部分(以车头为准),气缸、固定装置、滑块等部分与边模出弹夹的推动装置相同,但侧面推动装置中气缸的行程比较小,需要动力就小,其主要任务是完成边模的侧面运动。当边模准备出仓时,气缸带动推块进行运动,将边模仓最下方的边模推到滑道上;当气缸推出边模并缩回来后,在边模仓中的边模就会受到重力的作用而往下移动,为下一次的出仓做好准备。出仓装置如图5所示。当边模完成挂钩之后,边模将会沿着出仓斜坡滑到底面,然后再完成射钉动作,斜坡滑道装置如图6所示。斜坡滑道上安装了4种气缸。出仓装置紧紧地连接着边模挡板,协助完成边模挂钩,同时它也连接着挂钩和射钉两部分。因为斜坡两侧的宽度会比边模两侧宽度稍大,因此斜坡会对边模产生侧向约束力,同时斜坡的坡度较缓,有利于边模的平稳滑落。当边模从滑道落下时,边模进入肋边模板中(如图7所示),但此时边模在肋边模板中的位置发生了移动,所以需要摆正边模在肋边模板上的位置。因此在肋边模板外板下部装上2个气缸,通过这2个气缸给气体施加压力,从而产生动力推动边模向肋边模板里侧移动,使边模贴住肋边模板内侧,固定边模的位置,最后边模进入射钉模块里,使其固定在地面。

2.2边模挂钩部分的设计

弹夹装置的主要组成材料是热轧钢板和角钢,其结构简单且实用,采用开放式的结构是为了满足工作需要的同时尽量节约原材料,保证设计的经济性。图8为弹夹装置示意图,弹夹高度为410mm,每次最多可以同时装载11个边模,可以满足挂钩过程和射钉过程。边模的厚度为45mm,弹夹的内部宽度为50mm,既可以防止由于弹夹内部宽度过大而造成的边模不稳定,也更加利于边模工作。制造弹夹装置的材料为角钢,其截面为两边互相垂直成直角形的长条钢材[18]。图8弹夹装置Fig.8Magazineclipd出弹夹的推动装置主要部分为气缸,如图9所示,用于完成前进和后退2个动作,除此之外推动装置还有气缸支撑装置和用于前后行走的导轨,如图10所示。该推动装置的宽度是边模宽度的1/2,可以平稳地将边模推到边模挡板上。该推动装置上表面是平整的,这样有利于推动装置后退动作的完成,为下次动作做准备。为保证边模按顺序排列并能够稳定连接,使用挂钩装置将相邻两边模的挂钩相扣进行连接。由于2个相邻边模的挂钩方向相反,连接时,需要将其中的1个边模抬起来。总体来看,边模的挂钩动作主要有正面推出、向上抬起、侧面推出、向下落料4部分,前面的出弹夹装置和出仓装置分别完成了正面推出和侧面推出1个部分,下面主要介绍向上抬起和向下落料2个动作部分的推动装置。进行挂钩动作的推动装置大体结构和部件与出弹夹的推动装置基本相同,主要区别在于这部分推动装置需将前后运动变为上下运动,所以设计增加1个楔块和1个滚动轴承,利用楔块的斜面和滚动轴承的配合,将推动装置的前后运动变为上下运动。综上所述,在上下推动装置的作用下,将边模的一端抬起,在侧面推动装置的作用下,将预挂钩的边模推到上一个边模侧面,然后挂钩装置完成向下运动,边模落下2个相邻边模的挂钩相互扣住,便实现了2个相邻边模的挂钩过程,挂钩装置如图11所示。

2.3边模射钉部分的设计

采用射钉枪进行射钉,将边模固定在地面上。射钉枪打钉的动力是用空气压缩机压缩空气来提供的,所以必须对空气压缩机进行严格要求和详细计算,空气压缩机工作原理与水泵类似,主要依据系统的工作压力和流量2个参数。当活塞上边的气压大于下边的时候,活塞下降。反之,活塞会保持不动,因此需要压缩空气来使活塞进行移动。射钉枪的三维图如图12所示。射钉枪是单独的装置,与架子相连。架子的三维图结构如图13所示。采用4个M6的螺钉,让射钉枪前部固定在架上。射钉枪仅前部固定并不稳定,因为在行走时射钉枪会产生惯性力和驱动力,会造成射钉枪发生晃动,所以必须增加1个能把射钉枪中间部分与架子连接起来的装置。射钉枪的中部是人工手握的地方,为圆柱体形状。因此设计1个夹具将射钉枪固定在架子上,避免射钉枪发生晃动,如图14所示,夹具为长方形的形状。该夹具分为2个部分,其合起来中间是空的,空的部分正好和射钉枪把手部分套在一起,用螺栓连接夹具的2个部分,再用螺栓固定夹具和架子。图15为射钉装置的结构简图,用夹具和射钉枪前部相连射钉枪和架子。

3结语

沥青混凝土范文篇6

1.1我们知道,做什么事情都重在基础。

这一方面又根据实际所需分为多种不同方面,第一就是当我们的路堤填筑的高度大于或等于一米的时候,我们在具体施工过程中应该注意将规定的路基范围内的所有掩埋在地下的数根、及地面的杂草全部清理,并且要做到清理彻底。其次,就是要将路基施工前原地面上的腐殖土用人工或者是挖掘机进行清理,当清理达到要求后在进行换填,而换填的厚度要根据我们实际所需而定,坚持具体问题具体分析的原则,但是其也有一个最低换填厚度,即不能小于三十厘米,在换填过程中要进行分层压实,千万不要进行整体压实,这样会影响路基的施工质量。在施工处理过程中还应该主要草炭层、老鼠洞、地面裂缝等,这几方面进行回填时,千万要注意要选取符合回填条件的土质,俗话说的好千里之堤毁于蚁穴,所以我们对这些细小问题一定要注意。就是在筑路过程中,有些路段会通过耕地,因此路堤筑填施工前必须预先填平压实。当遇到有机物较多及杂质较多的耕地时,由于压实过量,就会起反作用,因此需要我们将其整体进行换填土。就是路基施工前原地面坡面基底的处理技术。这方面工作需要我们从以下两个方面来进行考虑,第一就是基底坡面较小时,只需简单的清理下表层,具体方法基本上同以上我们讲述的方法相同。但是,当其坡度较大时就不同了,我们应该选取合适的角度,将坡面做成台阶的坡面,才能让填料充分的分布在坡面基底中,充分发挥出它的作用,即有效的防止路堤的整体滑动和移动。这一方面工作我们也应该坚持具体问题具体分析的原则,因地制宜,即台阶的尺度、厚土依据当地的地形、土壤质量来进行施工,但是其一般宽底限度不应该低于一米,而且台阶顶面应做成向堤内倾斜3%~5%的坡度,并分层夯实。最后,将所有台阶进行填充后,就可依据以上我们所说的方法进行一般填土。

1.2其次,就是填土路基压实处理工作。

路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,还要有一定素质的施工队伍来重视。采取分层填土,分层夯压的路堤,以达到足够的密实度,从而提高路堤的稳定性和坚固性,保证车辆运行平稳,避免因长年沉落而恶化运营条件。经过压实的路堤,一般线路要求通车时即可行每小时40~60公里以上的速度。

2、沥青混凝土路面施工工艺

2.1首先,混合料的拌和。

沥青混凝土拌和时要控制其温度、油石比及材料的级配。油石比的控制是利用电子称量器,对各种材料进行分别称量。而级配的控制方法是两级控制,先是各个生料仓的出料斗门及皮带转速进行初控,经过混合并由运料皮带及提升机送进振动筛,由振动筛重新筛分,振动筛的尺择要基本与规范中的筛孔尺寸—致。振动筛—般只有4级。可以取与规范中筛孔尺寸相近的并进行分段。拌和设备自动化程度比较高,各种数据随时可以通过操作室的指令进行调整。工地试验室要随时抽检油石比及级配,只要正常,调好的设备不允许随意改变各种数据的设置。拌和过程中常见的缺陷是沥青混凝土混合料油石比不准确或温度不一致。有时由于下雨没有覆盖碎石及砂,也造成混合料含有较高的水分。

2.2其次,沥青混凝土的摊铺。

沥青混凝土范文篇7

关键词:沥混路面;坑槽病害;冷施工补修;修后持久性

修补坑槽所用材料,其与原混凝土乳化沥青路面坑槽壁原材料间的附着力和相容性影响较大,从而降低坑槽修补的持久性。因此有必要从修补界面所用材料和恢复坑槽的整体黏结持久性两方面探究路面坑槽补修持久性技术。针对前者,本研究开展相关材料试验,以融冻循环承受频次和抗拉应力强度,对循环融冻反应和层间伸拉能力进行评估;针对后者,对所制作的混合车辙板,在30℃下开展了浸胶和车辙实验,以车辙最大深度、车辙发展速率以及动态稳定性开展相关评估,以探讨加强公路乳化沥青路面冷施工修补坑槽的持久性技术为同类公路养护工程借鉴应用,提供研究和技术参考。

1检测坑槽修补后持久性的实验测试方法

1.1修补材料持久性实验测试方法

将各种材料模制成两组6n(n≥4)个试品,其中界面干燥的为一组,界面潮湿的为另一组。每组3n个样本分为n组,分别对应开展循环1,2,3……n次融冻过程。试样表面水分彻底挥发后,在室温15℃下开展层间拔拉实验。

1.2修补后坑槽整体持久性测试方法

坑槽修补后整体持久性研究,其试件成型过程具体见图1所示,车辙实验的温度选择,首先开展60℃的非水浸式橡胶轮胎碾压制实验。先选择有最优强度功效的冷填补料C作为冷填补复合料,并选择黏合剂A作为界面材料。除将车辙实验用车辙板和实验模具在60℃的烘箱中预热约5h,胶轮碾压实验用车辙板和实验模具在60℃水浴中均浸泡5h之外,实验方法与前述方法基本等同。然后分别开展车辙实验和橡胶轮胎浸湿碾压实验。混合车辙板测试过程中,在60℃时被严重损坏。故可以推断,无论其是否浸水,冷补材料在60℃下都无法得到可靠稳定的测试结果。联系雨季或冬季现场测试的可操作性,本研究将测试温度设定为30℃,以使测试成果更贴近工程测试实际。

2界面材料持久性实验成果分析

2.1拔拉实验成果分析

依据前述方法,在不同的融冻频次后,对3种界面材料,即对轻质沥青、乳化沥青和黏结剂A开展层间拔拉实验。依据测试结果,得出各材料随融冻频次变化的抗拉强度演变曲线,具体见图2和图3。图2和图3揭示,伴随融冻时间的加增,3种材料曲线均呈现降低趋势,其中变性乳化沥青的降幅为最大,其次是轻质沥青和黏结剂A。当黏合剂A融冻一次后,其伸拉强度呈上升趋势,然后开始降低,这是由于黏合剂A自身对水分的敏感性较低,而且在60℃水温下其固化强度获得了提高。变性乳化沥青在第4次融冻循环过程后,显示出不可逆的破坏,故无法得到测试数据。相反,通过轻质沥青和黏合剂A在4个融冻循环后,仍保持一定的抗拉强度,黏合剂A的抗拉强度在湿润条件下是轻质沥青的3.74倍。3种材料的伸拉强度在干湿界面条件下大大降低。4个干燥条件的融冻循环过程后,3种材料的伸拉强度分别减少了60.9%、100%和31.8%。而潮湿条件中则分别降低70.8%、100%和33.8%,显示材料的持久性受融冻循环的影响很大,而湿界面会使伸拉强度降低更大。在故障率方面,界面潮湿状况与干燥状况相比略有加增。平均抗拉强度干燥条件下的降低率为:0.021MPa/次、0.037MPa/次和0.017MPa/次,基于潮湿条件,则降低率分别为0.022MPa/次、0.038MPa/次和0.017MPa/次。

2.2界面材料健康周期预测分析

借助二次抛物线拟合回归,分析了界面材料潮湿条件下的融冻时间与伸拉强度的关系,进而判断界面材料的健康应用周期及其功效的降低趋势。拟合方程如公式(1)所示。考虑到变性乳化沥青经融冻4次后已经被破坏,依据其发展趋势,取c=0。拟合曲线见图图4曲线状态揭示,在抗拉强度上,伴随融冻时间的加增,3种材料呈现不同的变动趋势,抗拉强度在融冻3次之前,变性乳化沥青降低最快,但是在融冻3次以后,黏合剂A仍保持高伸拉强度,分别为变性乳化沥青和轻质沥青的5.23倍和2.79倍。经历4次融冻后,黏合剂A的伸拉强度仍保持为轻质沥青的3.74倍,而且在整个融冻循环过程中黏合剂A的伸拉强度始终优于其他两材料。其回归方程的推算显示,在三次冻融之前,结合剂A的降低率基本等于轻质沥青的降低率,然后逐步高出轻质沥青的降低率。然而,通过四次冷冻和融化后,黏合剂A的伸拉强度仍远高出轻质沥青,所以能够预测,其可以承受的冷冻和融化循环过程频次相比轻质沥青和变性乳化沥青要大得多。总之,在3种界面材料中,黏合剂A的持久性最优,其次是轻质沥青和变性乳化沥青,建议界面材料要能够经受至少4次的融冻循环过程,其抗拉强度在四个融冻循环过程后的强度不小于0.1MPa。

3坑槽修补后整体持久性实验

依据前述测试方法,在湿界面条件下将乳化沥青,轻质沥青,黏结剂A和3种冷补复合物组合,最后比较所选组合,在潮湿和干燥条件下做持久性比较。

3.1水浸胶轮碾压实验

在试验温度30℃,42次/min的速率,轮压0.7MPa,对前述成型的混合车辙板开展水浸胶轮碾压实验。在水分和温度的共同影响下,3种冷补乳化沥青复合料的车辙深度发展都比较快,在碾压初期迅速发展,但在碾压形变达一定程度后逐步减慢。车辙最大深度为当车辙深度不再伴随滚动频次的加增而显著变化时的车辙深度,或为车辙深度在加增过程中的显著变化点。测试后,应用游标卡尺对其开展检测。检测方法是:沿着车辙中间的轮迹带以每5cm的间隔取3个点,并检测均值。车辙发展速率定义为车辙最大深度跟对应车辙形变所需的碾压频次之比。从试验结果可以发现,当不同类型的界面材料与冷补片C结合应用时,3种混合板的车辙最大深度与车辙发展速率差异不大,只有在界面黏结剂A组合冷填补料C时,其车辙最大深度和与车辙发展速率最小,与乳化沥青相比分别减少了27.8%和52.8%。当将不同的冷补材料与黏合剂A结合应用时,发现两个指标间存在显著差异,而且冷填补料C比冷填补料A与冷填补料B有很大优势。与冷填补料B相比,冷填补料C的车辙最大深度和车辙发展速率分别减少了50%和86.9%。可以发现,当将3种冷补片材料在30℃的水中用橡胶轮滚压时,冷填补料C和黏合剂A的组合有最优的综合功效。

3.2非水浸胶轮碾压实验

对同样前述成型的混合车辙板,在30℃温度下,以碾压速率42次/min,轮压0.7MPa,开展非水浸胶轮碾压实验。实验显示,当采取冷补沥青复合料的同时,各材料混合车辙板的动稳定度以黏结剂A为最大,比乳化沥青存在9.8%增强,大约比轻质沥青存在3.5%得增强。在界面材料等同条件下,3种冷贴材料的混合车辙板的动态稳定性差异很大,其中冷补材料C最大,分别是冷填补料A和B的2.1倍和1.2倍。显示由黏合剂A和冷补材料C组合制成的混合车辙板有最优的动态稳定性。总之,冷贴剂C有良好的耐车辙性,而且黏合剂A亦有良好的黏合功效。两种材料的组合在所有材料组合中功效最好,其评估指标显著优越,进而大大增强了凹坑和沟槽的持久性,这与以前的冷填补料比较测试结果是一致的。应用这种方法来模拟和评估维修后的凹坑和凹槽的持久性是可靠的。因此,本研究建议应选用该方法对坑槽维修后冷建筑乳化沥青路面的持久性开展评估,评估指标的推荐值如表1所示。

4结语

对混凝土乳化沥青路面坑槽病害维修后的持久性评估方法及参考指标开展了专题分析研究,阐述介绍一种实验评估方法。主要成果如下:(1)阐述坑槽修理恢复后总体持久性实验评估方法;(2)测试显示了黏合剂A、轻质沥青和变性乳化沥青的持久性材料优势;(3)提出对界面材料开展4次以上的融冻循环过程,之后伸拉强度以不小于0.1MPa为优的评估标准;(4)依据坑槽维修后的整体持久性实验,提出30℃浸胶轮胎碾压实验的30℃非水浸胶轮碾压实验的动稳定度大于550次/mm、车辙发展速率小于0.2mm/次、车辙最大深度小于15mm的技术参数建议。

参考文献:

[1]陈平.新型高性能坑槽冷修补材料研究与设计[D].西安:长安大学,2019.

[2]刘勇.沥青混凝土路面快速维修施工的技术研究[D].济南:山东大学,2013.

[3]漆祥.冬季雨季沥青路面坑槽及时维修技术研究[D].西安:长安大学,2017.

沥青混凝土范文篇8

1.1施工工艺优化

在路面铺设过程中,沥青混凝土摊铺的速度需要根据拌合楼实际产量以及施工机械设备配套状况,甚至是摊铺的宽度与厚度等多种因素来合理调整。但是,最重要的前提就是要确保摊铺的均匀性与缓慢性,应不间断地作业。针对已经摊铺完成的沥青混凝土,尚未压实之前,不允许施工工作人员随意地踩踏,同样不允许采用人工整修的方式。如果情况特殊,一定要有现场技术工作人员进行指导,开展人工找补作业或者是对混凝土进行更换[1]。如果采用的是多台摊铺机共同摊铺施工作业,一定要确保临近摊铺机间的距离不超出10m,这样才能够确保热接缝位置处理效果更加理想。而在摊铺沥青混凝土的时候,一定要重视对布料器内部混凝土总量以及摊铺速度等多种因素的合理控制,有效地规避混凝土出现离析的问题。

1.2沥青面层结构层次的有效组合

目前,在国家政策中已经明确指出了二级公路沥青层应当采用的结构是对原有结构的一种优化。但是,因为公路表面层采用的是3mm的沥青混凝土,按照相应的规范,就必须要选择使用ACIO型且级配比较细的混凝土,这对于加铺作业的开展十分不利。之所以选择这一结构,主要的原因就是受投资条件的限制,且需要对平整度的指标予以强调。通常情况下,公路设计速度都是控制在每小时60~80km,所以,路表的平整度设计无需过高。另外,基层公路所采用的都是厂拌机摊的施工工艺,已经满足了平整度的要求。其中,最好采用6cm厚度的单层式厚沥青混凝土,在节省造价的基础上,铺设作业也更加方便,使得层次结构随之降低,即便是薄层的沥青,同样不会出现滑动情况。如果条件允许,最好添加下封层,将具体的厚度控制在1cm。这样一来,不仅能够泌水,同样也使得层与层之间的连接得以增强。

1.3充分利用工业废料

当前,由于碎石和砂砾资源不充足,所以,将工业废料作为主要资源。但是,如果在上基层采用的是稳定土类材料,则会影响实际效果,因此,应当采用水泥稳定性的施工材料来替代土类稳定性的施工材料[2]。现阶段,大部分公路路面结构采用的都是双基层,因而,对于下基层而言,工业废料十分适用。通过对工业废料的使用,能够有效地降低工程项目的造价,然而却很容易引起其他问题。受施工工艺与扬尘等诸多问题的影响,使得公路工程项目造价和建设的周期都随之增加。但是,对工业废料的使用同样可以有效地保护生态环境,并解决资源紧缺等相关问题。由此可见,在路面铺设施工的过程中,施工工作人员与管理单位一定要正视工业废料使用的利弊。

2公路沥青混凝土路面水损害问题研究

2.1水损害原因解构

第一,水损害的外部原因。受车辆长期超载运行的影响,使得公路的动水压力不断增加,进而引发了水损害的问题。另外,交通具体构成、车辆行驶速度以及降雨量等也同样是导致水损害形成的具体原因。第二,水损害的内部原因。具体表现在沥青混凝土路面的混合料缺少稳定性,一旦公路路面渗水,则会导致石料和沥青之间分离。这样一来,混合料出现空隙的几率也随之提高,使得沥青混凝土公路路面结构受到严重破坏。而具体的原因有很多,主要由路面结构的设计不合理或者是路面压实度不高等。

2.2预防公路沥青混凝土路面水损害问题的具体措施

2.2.1碎石封层的方法

所谓的碎石封层,具体指的就是在沥青混凝土路面上喷洒乳化沥青,随后,需要对沥青混合料进行压实处理[3]。虽然石屑罩面在沥青混凝土路面铺设中应用比较常见,但是,其最主要的作用就是实现沥青混凝土路面阻力的有效完善,另外,也可以作为不存在荷载类型的公路路面裂缝封装材料。

2.2.2砂封层的方法

这种预防的措施需要利用细集料,并且将其制作成沥青混凝土路面的混合料。这样一来,可以使沥青混凝土路面阻力有所增加,与此同时,还能够规避水与空气对沥青混凝土路面所带来的负面影响。

2.2.3雾封层的方法

雾封层预防水损害的方法主要是对慢凝乳化沥青进行稀释,而在此过程中需要添加清水。另外,需要将已经完成稀释的液体倒入路面裂缝的位置或者是孔隙内部。这种方法的主要作用就是对沥青混凝土路面容易出现的问题进行有效的预防与处理[4]。

3公路沥青混凝土路面裂缝问题研究

3.1路面裂缝原因解构

通常情况下,公路沥青混凝土路面的裂缝形式主要包括以下几种:不规则裂缝、龟裂网裂以及纵向与横向裂痕[5]。对沥青混凝土路面被破坏的原因分析,一般都是受沥青混凝土路面裂痕所导致。其中,导致沥青混凝土路面出现裂痕的具体原因有以下4点。第一,在分段摊铺沥青混凝土路面的过程中,临近分段的连接位置处理不到位;第二,受气候与交通原因的影响,导致路面出现裂痕;第三,因水长期侵蚀使得路基出现不规则的沉陷,或者是受沥青混凝土路面的压实不均匀问题影响,提高了裂痕形成的几率;第四,沥青混凝土路面和路基的压实程度都不高,而且路面混合材料在配置方面未根据科学合理的比例,与此同时,如果混合料搅拌的不均匀,同样会造成裂痕问题。

3.2预防公路沥青混凝土路面裂缝问题的具体措施

第一,若裂缝的主要原因是温缩,那么就需要全面清扫裂缝周边,随后使用乳化沥青,在裂缝的位置进行喷洒。应当使用干燥且干净的石屑或者是粗砂,向裂缝位置进行喷洒,与此同时,最好采用轻型的压路机来碾压此段公路。第二,若裂缝的主要原因是不均匀的沉降,那么就应当沿裂缝,在其周边进行开槽作业,随后在槽内部填充相应的混合料[6]。除此之外,还要将沥青混凝土路面层进行挖除,并运用玻璃纤维土工格栅,将其铺设于路面裂缝的位置,最后开展沥青面层摊铺的施工作业。

4结语

综上所述,在市政公路建设的过程中,沥青混凝土路面铺设的施工工艺发挥着关键性作用,最明显的效益就是节省造价并提高施工质量。而在公路沥青混凝土路面施工作业方面,施工工作人员素质以及对施工作业的认知程度同样不容忽视。文章对沥青混凝土路面铺设的施工工艺进行了详细的阐述,并且针对公路沥青混凝土路面常见的水损害与裂缝问题的原因进行了分析,并提出了相应的预防措施,以期为公路工程路面铺设提供有价值的理论依据。

作者:李范江 单位:中铁二十局第一工程有限公司

参考文献

[1]林建勇.试析关于沥青混凝土路面铺设中的施工工艺[J].江西建材,2014(4):134.

[2]庄华.浅析新型沥青混凝土在路面工程中的应用[J].科技经济导刊,2016(13):87.

[3]ARCHONDO-CALLAO,RodrigoS.JAMES,EmmanuelA,等.用混凝土路面砖铺设乡村道路路面的经济性评价[J].建筑砌块与砌块建筑,2011(5):16-18,20.

[4]邢蓉.路面接缝时沥青混凝土施工技术的应用实践探微[J].四川水泥,2015(12):285-285.

沥青混凝土范文篇9

[关键词]沥青混凝土施工技术;公路工程;应用

公路作为我国的基础设施,其建设质量与国家社会经济的发展有着紧密的联系。在公路工程施工中,沥青混凝土以较强的耐磨性受到了广泛的应用。因此,施工人员需要做好沥青混凝土施工技术的准备工作,对沥青混凝土施工技术的要点进行细致的分析,并确保严格按照施工的工序要求进行操作,对施工环节的质量进行有效控制,将新技术与新工艺应用在施工中,提高施工人员的工作效率,确保公路工程的施工质量。

1沥青混凝土施工技术在应用前的准备工作

1.1对施工图纸进行审核。在公路工程施工的过程中应用沥青混凝土施工技术时容易受到外部因素的影响,进而影响工程施工的进度和质量。因此,在真正开展施工技术应用之前,首先要做好施工准备工作,对施工图纸进行有效审核,确保施工技术应用设计的合理性。在施工图纸设计的过程中,设计人员要与施工人员保持良好的协调沟通,并对公路工程的路基路面的实际情况进行全面细致的考察与分析,确保沥青混凝土施工技术应用的效果,提升公路工程施工建设的质量。1.2沥青混凝土材料的选择。为了保证沥青混凝土施工技术应用的效果与工程施工的质量,需要注重对沥青施工材料的选择。施工企业单位需要严格按照相关制度标准要求选择沥青材料。公路工程的等级对于沥青材料的选择有着决定性的作用,高速公路建设的过程中需要沥青材料具有较高的黏度,而对于等级偏低、车流量较少的公路对于材料的黏度要求较小。同时,沥青材料具有延展性,因此,在选择材料的过程中需要针对施工现场的自然环境条件进行。此外,还要对沥青材料的薄膜加热性能、密度等指标进行检测,确保这些指标符合施工的标准要求。

2沥青混凝土施工技术在公路工程施工中的具体应用

2.1混凝土混合料的搅拌混。沥青混凝土在实际施工过程中可能会出现材料运输不及时导致的工程停滞的问题,因此,为保证施工的进度不受影响以及公路路面的平整度,需要对沥青混凝土进行配置以留备用。在此过程中,需要施工人员选择适合工程施工具体情况的搅拌设备,根据工程需求选择搅拌性能较强的设备。在开展搅拌工作之前,需要根据工程标准进行混凝土的配比工作,并将沥青的使用数量、搅拌时间以及加热温度等方面数据进行有效控制,并严格按照施工标准进行操作,确保沥青搅拌的均匀性,避免搅拌过程中使混凝土出现结块或颗粒分离等问题。2.2沥青混凝土的运输。沥青混凝土材料在搅拌混合后需要运输到施工现场,为保证沥青混凝土材料的质量,需要将沥青混凝土用保温布进行覆盖,避免在运输过程中导致混凝土材料被污染,同时保温布还能起到一定的保温作用,以保证沥青混凝土的性能。在运输材料之前,需要在运输车箱上涂抹防粘液。此外,在运输车辆行驶的过程中需要保持匀速,避免沥青混凝土出现离析的现象。当材料被运输到施工现场后,需要施工人员对材料的温度进行测量,要保证其温度在145℃以上才能被投入使用。2.3沥青混凝土的摊铺。沥青混凝土在施工中的摊铺需要借助摊铺机的使用,在此过程中,需要对工程的施工基层部分进行彻底清理,确保其表面干净无杂物,清理工作完成后再喷洒一层乳化沥青,进而有效提高沥青混凝土的粘黏性。在摊铺工作过程中需要合理控制摊铺的速度,确保摊铺的连续性,并根据公路施工的实际运输使用情况进行摊铺,尽量做到一次性摊铺。同时,要将摊铺的温度控制在130℃以上。此外,为了提升公路路面的平整度,需要采用雪橇式的摊铺方式,对摊铺的中下层进行有效控制。之后再进行沥青混凝土的碾压程序,通过初压、负压和终压确保路面压实的效果。2.4沥青混凝土施工技术的质量控制。在沥青混凝土施工技术应用的过程中,需要施工企业单位根据公路工程的实际情况不断完善施工管理体系,制定健全的质量控制制度,确保沥青混凝土施工技术应用的效果。施工管理人员需要不断优化对施工技术应用的监督管理水平,有效约束与规范施工人员的行为,确保公路工程施工的各环节质量满足施工标准,避免施工过程中偷工减料等情况的发生,进而保证公路工程的施工质量。同时,要提升对施工秩序的管理力度。确保施工秩序的规范性对于提高施工效率与质量起着积极的促进作用,因此,工程项目管理人员需要将施工各环节的责任具体落实到个人,实现对沥青混凝土施工技术应用的质量的严格把控。

3结语

综上所述,沥青混凝土施工技术在公路工程施工中的应用,能够有效降低路基沉降的发生概率,提高路基的稳定性和可靠性,进而有效提升整个公路工程的质量。因此,施工人员在应用沥青混凝土施工技术的过程中,需要充分把握好该技术应用的要点,严格按照施工标准和要求进行操作,确保施工的规范性,提升沥青混凝土施工技术应用的效果,进而提高公路工程的安全性和稳定性。

参考文献

[1]李欣梅.沥青混凝土施工技术在公路工程路面施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2019,42(03):17-18.

[2]张灵.公路工程中沥青混凝土施工技术探析[J].四川建材,2019(03):103+107.

[3]张志善.公路工程中沥青混凝土公路施工技术[J].山西建筑,2019,45(04):149-150.

沥青混凝土范文篇10

《公路沥青路面设计规范》JTJ014—97,根据“七五”国家科技攻关研究及修订该规范的专题研究,统一将沥青混合料中集料粒径标准由圆孔筛标准改为方孔筛标准。

其主要原因为:①计量标准向ISO国际标准靠近;②便于参考国外同类结构形式的级配标准;③世行项目增多,便于国际招标、监理及质量检验;④许多国外拌和设备均以方孔筛为标准。沥青混凝土的符号由原LH改为AC。

1.1按沥青混合料集料的粒径分类

1.1.1细粒式沥青混凝土:AC—9.5mm或AC—13.2mm。

1.1.2中粒式沥青混凝土:AC—16mm或AC—19mm。

1.1.3粗粒式沥青混凝土:AC—26.5mm或AC—31.5mm。

其组合原则是:沥青面层集料的最大粒径宜从上层至下层逐渐增大。上层宜使用中粒式及细粒式,且上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚1/2,中、下面层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。

1.2按沥青混合料压实后的孔隙率大小分类

1.2.1Ⅰ型密级配沥青混凝土:孔隙率为(3%~6%)

1.2.2Ⅱ型密级配沥青混凝土:孔隙率为(4%~10%)

c、AM型开级配热拌沥青碎石:孔隙率为(大于10%)

其组合原则是:沥青面层至少有一层是Ⅰ型密级配沥青混凝土,以防水下渗。若上面层采用Ⅱ型沥青混凝土,中面层须采用Ⅰ型沥青混凝土,AM型开级配沥青碎石不宜作面层,仅可做联结层。

2多碎石沥青混凝土面层(SAC)

2.1产生背景

较大流量的车辆在高速公路上安全、舒适高速地通行,沥青面层必须具有良好的抗滑性能。这就要求沥青面层不但要有较大的磨擦系数,而且要有较深的表面构造深度(构造深度是高速行车减低噪音和减少水〖LM〗漂、溅水影响司机视线的主要因素)。近年来的研究成果表明:“沥青面层的抗滑性能是由面层结构的微观构造和宏观构造两部分形成。其中宏观构造来源于沥青混合料的配合比,主要由骨料的粗细、级配形式决定”。

80年代中期我国开始修筑高等级公路,从沥青面层的结构形式来看:Ⅰ型沥青混凝土,空隙率3%~6%,透水性小,耐久性好,表面层的摩擦系数能达到要求,但表面构造深度较小,远不能达到要求。Ⅱ型沥青混凝土空隙率6%~10%,表面构造深,抗变形能力较强,但其透水性、耐久性较差。为了解决沥青面层的抗滑性能(特别是表面层在构造深度较大的情况下,又具有良好的防水性的结构形式),多碎石沥青混凝土面层被加以研究和使用。

2.2多碎石沥青混凝土面层的特点

多碎石沥青混合料是采用较多的粗碎石形成骨架,沥青砂胶填充骨架中的孔隙并使骨架胶合在一起而形成的沥青混合料形式。具体组成为:粗集料含量69%~78%,矿粉6%~10%,油石比5%左右。经几条高等公路的实践证明,多碎石沥青混凝土面层既能提供较深的表面构造,又具有传统Ⅰ型沥青混凝土那样的较小空隙及较小透水性,同时又具有较好的抗形变能力(动稳定度较高)。换言之,“多碎石沥青混凝土既具有传统Ⅰ型沥青混凝土的优点,又具有Ⅱ型沥青混凝土的优点,同时又避免了两种传统沥青混凝土结构形式的不足。”

3沥青玛蹄脂碎石混合料面层(SMA)

3.1形成背景

60年代的德国交通十分发达,根据本国的气候特点(夏季气温20℃左右,冬季不太冷),习惯修筑“浇筑式沥青混凝土”路面。这种结构中沥青含量12%左右,矿粉含量高。使用中发现路面的车辙十分严重,另外当时该国家的汽车为了防滑的需要,经常使用带钉的轮胎(包括欧洲一些国家亦如此),其结果是路面磨耗十分严重(1年可减薄4cm左右)。为了克服日益严重的车辙,减少路面的磨耗,公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整,增大粗集料的比例,添加纤维稳定剂,形成了SMA结构的初形。1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范,SMA路面结构形式基本得以完善。这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些国家逐渐被推广、运用。90年代初,美国公路界认为其公路路面质量不如欧洲国家的路面质量好。经考察发现存在两个方面的差距:①在改性沥青的运用上;②在路面的结构形式上(即SMA)。1991、1992年开始加以研究、推广SMA这种结构形式,最典型的是:1995年亚特兰大市为举办奥运会对公路网进行改建和新建,全部采用了SMA这种结构形式做路面。

3.2沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的组成原理及特点

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中,所形成的混合料。其组成特征主要包括两个方面:①含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性(抗变形能力强)的结构骨架;②细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起,并填充骨架空隙,使混合料有较好的柔性及耐久性。

SMA的结构组成可概括为“三多一少,即:粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。具体讲:①SMA是一种间断级配的沥青混合料,5mm以上的粗集料比例高达70%~80%,矿粉的用量达7%~13%,(“粉胶比”超出通常值1.2的限制)。由此形成的间断级配,很少使用细集料;②为加入较多的沥青,一方面增加矿粉用量,同时使用纤维作为稳定剂;③沥青用量较多,高达6.5%~7%,粘结性要求高,并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青(最好采用改性沥青)

SMA的特点:沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认(使用较多)的一种抗变形能力强,耐久性较好的沥青面层混合料。由于粗集料的良好嵌挤,混合料有非常好的高温抗车辙能力,同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用,低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。添加纤维稳定剂,使沥青结合料保持高粘度,其摊铺和压实效果较好。间断级配在表面形成大孔隙,构造深度大,抗滑性能好。同时混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好,从而全面提高了沥青混合料的路面性能。