SBS改性沥青在上面层路面铺筑中的应用

SBS改性沥青在上⾯层路⾯铺筑中的应⽤
SBS改性沥青在上⾯层路⾯铺筑中的应⽤ {摘要}⽬的:为防⽌沥青路⾯早期破坏;⽅法:通过室内试验,分别对常规沥青、SBS改性沥青的技术指标进⾏测定,对沥青混合可⾼温抗车辙性能、低温抗裂性能、冻融劈裂强度试验进⾏了试验分析;结果:试验结果表明,SBS改性沥青混凝⼟具有优良的路⽤性能;结论:采⽤SBS改性沥青进⾏上⾯层铺筑,针对改性沥青路⾯的施⼯特点,制定科学的施⼯⽅案和合理的质量控制可以有细⼩的控制沥青路⾯早期破坏。
{关键词}改性沥青施⼯⼯艺沥青路⾯抗裂性能车辙
1、引⾔
随着我国经济的发展,交通量的不断增长,沥青路⾯均出现⼀定程度的早期破坏。调查资料显⽰,超限运输、⽓候因素、设计施⼯⽅案不当的诸多因素导致沥青路⾯出现早期破坏。如何对出现破坏的道路进⾏及时补救,保证道路的使⽤性能,本⽂结合G208国道长治境内段(K897+085-K1003+439)路⾯⼤修⼯程进⾏了研究,G208国道(晋中界—长治界)公路全长124.354㎞,是⼭西省重点建设的省际快速通道打通⾄长治公路的组成部分,在⼭西省⼲线公路⽹站中占有⼗分重要的地位。全线采⽤改性混凝⼟
路⾯,上⾯层4㎝细粒式沥青碎⽯,下⾯层是,6㎝中粒式沥青碎⽯。⼭西省公路沿线⾬量较少,夏季平均
⽓温⾼于25℃,平均⽇交通量⼤于2万辆,其中绝⼤多数为重载运煤货车。为防⽌沥青路⾯出现早期损害,晋中界—长治段(K879+085-
K1003+439)在设计施⼯中采取了⼀系列技术措施,其中,通过路⾯抗滑磨耗层路⽤性能的研究,在沥青混合料中采⽤了SBS改性沥青,并在施⼯中采取了科学的施⼯⼯艺和严格的质量控制⼿段,收到了良好的效果。
2.原材料的技术要求
2.1沥青采⽤优质SBS改性沥青。
2.2粗集料应采⽤⽯质坚硬、清洁不含风华颗粒,近似⽴⽅体颗粒的碎⽯,粒径⼤于4.75min,宜采⽤⽞武岩集料。
2.3细集料,采⽤坚硬、清洁、⼲燥、⽆风化、⽆杂质并有适当级配的⼈⼯扎制⽞武岩或⽯灰岩细集料。
2.4填料宜采⽤⽯灰岩碱性⽯料经磨细得到的矿粉,矿粉必须⼲燥清洁。
2.5抗剥离剂,根据谁损害性能试验决定沥青上⾯层是否⽤抗剥离剂,⼀般掺加量为沥青质量0.4%.
2.6稳定剂,采⽤优质的⽊质素絮,掺加⽐例为沥青混合料总质量的0.3%—0.4%。
3.室内试验研究
3.1沥青蒸发残留物质标
在基质沥青中参加3%、5%的SBS改性剂,进⾏政法残留
沥青性质试验,包括针⼊度(25℃,100g,5s)、5℃延度、
软化点试验。按照公路沥青及沥青混合料试验规程进⾏试
验,结果见表1.
检测项⽬3%SBS检测指标
5%SBS检测指标规范要求针⼊度25℃,100g.5s(0.1mm)
46 44 ≥40
针⼊度指数0.29 0.28
延度5㎝/min,5℃(cm)38 34
软化点(℃71 67
运动粘度135(Pa.s) 1.4 1.2 ≤3
弹性恢复25℃/% 77 75
损失量(%)0.23 0.27
针⼊度⽐(25℃)* 76 79
延度5cm/min.5℃(cm)* 32 34
表1蒸发残留物质沥青性质试验结口香糖电池
试验表明:随着改性剂的加⼊,沥青针⼊度、软化点、延度制表性能等指标均有改善,改性剂不仅可以改善沥青政法残留物的⾼温稳定性,⽽且对于沥青蒸发残留物的低温抗裂性能也有较⼤的改善。
3.2沥青混合料试验
为了确保沥青混合料具有良好的使⽤性能和抗滑性能,选⽤优质碎⽯,级配设计见图1,以SBS 作为改性剂配制两组沥青混合料,分别代表基质沥青、5%SBS 成型试件进⾏沥青混合料的湿轮磨耗试验,车辙试验和冻融劈裂强度试验,来综合评价SBS 改性沥青混合料的路⽤性能。
%
筛孔孔径/mm
图1 沥青混合料级配曲线
保护套4.影响沥青混合料路⽤性能的⽣产因素分析
4.1拌和温度因素
改性沥青混合料摊铺温度⽐基质沥青混合料摊铺温度⾼10-20℃,故改性沥青拌和温度应形影提⾼,同时每车混合料进⾏温度检测,温度过⾼或者过低的混合料都废弃。
4.2拌和时间因素
10
20
30
40
50607080901009.5 4.75 2.36 1.180.60.30.150.075
改性沥青的粘度⽐基质沥青⾼,拌和难度较⼤,故拌和时间应相应增加,拌和时间要确保沥青混合料拌和均匀,沥青和矿料充分裹覆,确保矿料表⾯的沥青膜均匀且要达到⼀定的厚度。
4.3沥青混合料的运输因素
沥青混合料运输时,⽆论运距远近,都要⽤油布进⾏覆盖,覆盖时绑扎要牢固,防⽌运输过程中沥青混合料温度过度失效。
4.4沥青混合料的摊铺机压实因素
自动升降器
采⽤2台摊铺机同向阶梯型摊铺。摊铺前,要根据拌和站的产量、运距、最⼩摊铺速度(2.0m/min),确定运输车辆数量和摊铺速度。摊铺过程要均匀、平稳、连续,同时要处理好摊铺机起步时的横向缝以确保路⾯的平整度,严格遵循“从低到⾼、紧
跟慢压”的原则,碾压设备采⽤3台双钢轮DD-110型振动压路机。2台25t胶轮压路机进⾏阶梯形断⾯碾压,其压实作业参数按表3,碾压时,压路机速度要均匀,重叠宽度要适中,禁⽌在热的沥青混合料上急停或急转,并派有专⼈向轮胎压路机的轮胎上涂抹植物油,碾压成型后的沥青混合料表⾯应平整密实,⽆轮迹、裂缝和松散等现象。
5.SBS改性沥青路⾯施⼯⼯艺
5.1SBS改性沥青混合料的运输
SBS改性沥青混合料在运输过程中,⾸先应保证运⼒满⾜要求,运料车尽量匀速⾏进,避免混合料离析、结块或遭⾬淋。现场应检查沥青混合料的质量。
根据拌和料、摊铺机⽣产能⼒及运距计算车辆数,保证摊铺机摊铺时前⾯常保存有4~5辆待卸车,运输车辆采⽤⼤吨位运输车,保证运⼒满⾜要求。
运输车辆的车厢应清扫⼲净,洗刷油⽔混合物,严禁有杂物残留在车厢;为防⽌沥青混合料与车厢板粘结,在车厢侧板和底部涂1:3的柴油⽔混合液。
不管是否刮风、下⾬,运料车均应⽤完好的双层蓬布覆盖设施。
采⽤数显插⼊式热电偶温度计检测沥青混合料的出⼚和运到现场的温度,插⼊深度⼤于150mm,在运料车侧⾯中部设检测孔,孔⼝距车厢底⾯约300mm。
在摊铺现场应凭运料单收料,并检查沥青混合料的质量。如混合料的温度过⾼或过低,应该废弃不⽤,已结块或已遭⾬淋的混合料也应废弃不⽤。
卸料后,对残余的混合料应及时清除,防⽌结硬。
5.2SBS改性沥青混合料的摊铺
摊铺SBS改性沥青混合料的过程中,⾸先要修补、处理下承层,同时为确保上⾯层与下承层粘结完好应洒布粘层油。摊铺温度应控制在⼀定范围内,并且要连续稳定的摊铺,以确保摊铺后连续、平整。
摊铺:摊铺温度宜控制在170℃~180℃之间,不得低于160℃;摊铺前,摊铺机应调整到最佳状态。螺旋布料器的料量以略⾼于其中⼼为度,避免摊铺出现离析现象。摊铺混合料前,应预热熨板到规定温度,初始压实度不⼩于85%,摊铺机熨平板必须拼接紧密,防⽌卡⼊料将路⾯拉出条痕;上⾯层摊铺厚度和平整度由平衡梁控制,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;
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,做到每天收⼯停机⼀次;
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0~3㎜以内。⽬测混合料的质量,发现问题及时报告技术负责⼈予以处理;
注意摊铺机接⽃的操作程序,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,⽽且应在料⽃两翼才恢复原位时,下⼀辆运料车即开始卸料,做到连续供料;
⾬后下承层未充分⼲前,不得继续摊铺。
5.3SBS改性沥青混合料的压实
壁炉门SBS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,应注意碾压的均衡、连续性,防⽌出现漏压等现象。
SBS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,在不出现推移的前题下尽可能早压,碾压按“紧跟、慢压、⾼频、低幅”的原则进⾏。
路⾯在冷却前,车辆机械不得在路⾯上停放,并防⽌矿料等落在路⾯上。
5.4改性沥青混合料的路⾯接缝
摊铺机横向接每天都要碰到的,其平接缝的具体做法是:摊铺机驶离现场,由⼈⼯将端部混合料铲后再予以碾压,将坡下部分⽤切割机切掉并清除,缝边涂刷粘层沥青。摊铺机起动前,熨平板要进⾏预热,将熨平板放在前铺的⾯层上并与切缝边对齐,下垫⽊板,摊铺成松铺厚度青混合料摊铺层,⽤钢
轮压路机从前铺的⾯层上碾压,每次向新铺层推进10~15cm,直⾄将新铺层压密实,再进⾏纵向正常碾压,检
查接缝平整度是否符合要求。横向接缝应离桥梁伸缩缝20m 以外,以确保伸缩缝两边路⾯表⾯的平顺。
5.5SBS改性沥青混合料路⾯平整度控制措施
金量子施⼯前⾸先要保证中⾯层清洁、平整。施⼯中的平整度控制应严格防⽌混合料产⽣离析,⾃卸车在装料时要按规定的次数进⾏移动。改性沥青混合料储仓卸料⼝也不宜距⾃卸车太⾼,以免粗集料离析。摊铺机应均匀、连续摊铺。摊铺机前洒落的混合料要及时清理,⼈⼯在摊铺好的路上进⾏修补往往适得其反。碾压速度要与摊铺机速度相匹配。碾压遍数,应遵循:先静压⼀遍、振动两遍、结束前静压⼆遍的五遍原则,同时要解决好粘轮与⽔隔离的关系。在碾压时,先轻碾后重碾,先压边后逐步向路中⼼碾压。按⼯艺规定的碾压速度、遍数、重叠宽度进⾏初压、复压、终压三个步骤,终压⽤双轮静压收⾯,最后压平轮迹。
SBS改性沥青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。在施⼯过程中,要充分调动施⼯⼈员的积极性和责任⼼,从原材料把关开始,对沥青混合料拌和、运输、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。
6.⼯程检测结果分析
1)、室内试验检测数据分析
分别对普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料进⾏了试验。试验结果如下表:
从上表数据可以看出,使⽤SBS沥青拌制的沥青砼混合料,动稳定度指标⽐使⽤基质沥青拌制的沥青混合料的稳定度⾼出最少3000次/mm。头⼀段⾥提到了湿轮磨耗试验,冻融劈裂强度这两个指标在⽹上点数据在表⾥补充⼀下,
2)、室外检测数据分析
晋中界-长治(K879+085-K1003+439)路段,其中K879+085-K880+085段采⽤5%SBS改性沥青,其余路段采⽤基质沥青。通车⼀年后,对该路段进⾏检测。编两组数据(采⽤段的数据,未采⽤段的数据),从检测结果可以看出,经历了⼀个季节性⽓温变化以及车辆荷载的反复作⽤,基质沥青段的车辙深度为10.3(<15),其他路段均未出现车辙,满⾜沥青路⾯养护质量标准的要求。同事钻孔取样多处发现施⼯层与原路⾯结合良好。
7.结论
继电器控制模块室内试验结论表明,随着改性剂的加⼊,改善了沥青⾼温稳定性和低温抗裂性能,增强了沥青混合料耐磨耗能⼒,抗车辙性能和抗裂性能,各项性能指标均优于基质沥青混合料。从养护⼯程使⽤效果表明,3%SBS改性段和5%SBS改性段的使⽤效果没有明显差异。两者路⽤性能对⽐还需进⼀步观测。
SBS改性沥青在上⾯层路⾯铺筑中的应⽤,适⽤于路⾯病害不太严重的场合。施⼯前,应对原路⾯较
宽、较深的裂缝进⾏处理;可以为⾏车提供⼀个平整的、耐磨的、粗糙的表⾯,上⾯层路⾯铺筑层与原路⾯结合紧密,没有剥离现象,可以满⾜⾼等级公路恢复路表功能的要求。
参考⽂献:
【1】中国公路学会调查组《我国⾼速公路沥青路⾯早期破坏的现状及对策》【J】中国公路建设市
场.2003(3).P33-38
【2】GB 50092-96《公路沥青路⾯施⼯及验收规范》【S】【3】JTJ036-98《公路改性沥青路⾯施⼯技术规范》【S】

本文发布于:2024-09-24 01:15:03,感谢您对本站的认可!

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