混凝土路面加铺沥青混合料层的试验研究.pdf

江西建材试验与研究382023年7 月混凝土路面加铺沥青混合料层的试验研究郑绪珺 福建省建筑科学研究院有限责任公司，福建 福州 350100摘 要：文中对某市政项目混凝土路面加铺沥青混合料层的施工质量进行试验研究，结果表明，该项目加铺沥青后的路面检测结果和路面美观性能等符合 CJJ 12008城镇道路工程施工与质量验收规范要求，总结了试验过程中需要注意的问题，对混凝土路面加铺沥青混合料层施工技术具有积极作用。关键词：混凝土路面；加铺沥青混合料；沥青混合料层试验中图分类号：TU74文献标识码：B文章编号：1006-2890（2023）07-0038-03Experimental Study on Adding Asphalt Mixture Layer to Concrete PavementZheng XujunFujian Institute of Building Science and Technology Co.Ltd.,Fuzhou,Fujian 350100Abstract:In the article,an experimental study was conducted on the construction quality of adding asphalt mixture layer to the concrete pavement of a municipal project.The results showed that the pavement inspection results and aesthetic performance of the project after adding asphalt met the requirements of the CJJ 1-2008 Code for Construction and Quality Acceptance of Urban Road Engineering.The issues that need to be noted during the testing process were summarized,which plays an important role in adding asphalt mixture layer to the concrete pavement.Key words:Concrete pavement;Adding asphalt mixture;Asphalt mixture layer experiment 0 引言因使用时间逐渐延长，混凝土路面必定出现一定病害，如坑槽、裂缝等，严重影响过往车辆的行驶安全以及行人的出行体验。因此，应对路面病害进行全面处理及修复，并对加铺沥青混合料层施工质量进行控制，全面提升市政道路建设质量1。1 工程概况某市政道路全长为1 580 m，路面主体为水泥混凝土路面结构，道路设计速度为40 km/h，为双向四车道，车道宽度为27.5 m，路基宽度为24.5 m。该市政道路自建成通车以来，交通流量相对较大，随着使用时间的延长，路面出现了破碎板、错台、裂缝等常见病害，对道路的运行质量造成了严重影响，道路运营与养护难度不断提升。因此，决定对该条市政道路加铺沥青混合料层，全面提升车辆通行安全以及实际车辆荷载能力2。基于 CJJ 12008城镇道路工程施工与质量验收规范要求，施工应先对当前路面进行旧路状况检测，检测后针对所发现的问题进行处理，整平或补强，为后续混凝土路面加铺沥青混合料层施工奠定基础3。经检测，该工程以旧路改造为主，其中，原有旧路部分病害调查检测数据见表1。表1 旧路病害调查检测数据表检测路段路面破损率DR/%道路检测路面损坏状况指数PCIPCI评定结果平整度/mm道路检测路面行驶质量指数 RQI评定结果K0+720-K0+82013.6764.4次12.97中K0+820-K0+9209.2470.3中15.89次K0+920-K1+02017.3560.3次17.54次K1+020-K1+12014.5863.3次11.37中K1+120-K1+22015.0962.7次15.51次K1+220-K1+32010.3768.7次17.48次K1+320-K1+4308.9570.7中16.12次由表1 可知，案例路段的破损情况相对较为严重，试验人员检测的路段中，路面损坏以及路面驾驶质量的评定等级相对较低。经施工现场实勘发现，部分尚未检测的路段同样存在相对较为严重的路面坑槽以及路面开裂现象，对市政道路的通车质量造成了较为严重的影响4。因此，根据现场检测结果报请相关主管部门批准，决定进行路面改造，对路面处理后加铺沥青混合料层，从而改善旧路通车质量。2 混凝土路面加铺沥青混合料层试验2.1 原料选择（1）矿料选择。根据就地取材原则，本次试验使用的有关矿料，皆取自当地，样品技术指标满足试验设计要求，其粗集料试验数据见表2。作者简介：郑绪珺（1989-），男，福建三明人，本科，工程师，主要研究方向为建筑材料。江西建材试验与研究392023年7 月表2 粗集料试验数据表试验项目技术要求试验结果试验方法压碎值/%262.6T0316-2005洛杉矶磨损/%2821.4T0317-2005坚固性/%129.8T0314-2000吸水率/%2.0/T0304-2005（2）沥青选择。相较于普通沥青，改性沥青呈现出更优越的性能，高温黏度大，软化点高，在良好的设计配合比和施工条件下能够有效提升路面的耐久性和高温稳定性5。因而本次试验研究人员决定甄选改性沥青，并根据有关试验要求，对改性沥青的性能指标进行检测。2.2 沥青混合料配合比设计根据各种矿料的筛分结果确定配合比的三种初试级配（级配 A、级配 B和级配 C），三种初试级配的2.36 mm筛孔（关键性筛孔）通过率分别为37.3、34.4、30.9，均满足 AC-13C关键性筛孔通过率小于40%的技术要求，三种初试级配的设计组成见表3。本次配合比初试油石比为5.1%，双面各击实75 次制作标准马歇尔试件，并测定马歇尔各项技术指标。根据试验结果，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。试验结果见表4。2.3 沥青混合料拌和温度控制加铺沥青混合料时应使用间歇式拌和，并对骨料及沥青的加热温度进行控制，可借助红外成像技术，对骨料以及沥青的温度进行监测。在拌和加铺沥青混合料时，需将粗料以及细料进行有效划分，细料需进行有效遮盖，不同料源的混合料同样也需进行隔离放置6。不得使用加热过度的混合料，拌和后的混合料不能出现结团现象。为保证加铺施工质量，沥青混合料在拌和时，需对其油石比进行准确控制。2.4 加铺后沥青混合料层施工沥青混合料层进行试铺之前，需要对原混凝土路面层中的胀缝、缩缝、裂缝内杂物进行有效清除，并使用硬质扫帚对底层进行清理，而后在试验路面喷洒适量的黏层油。试铺时，摊铺机需提前进入场地待命，并进行预热。试压时，需保证碾压温度切实符合施工质量规定。将压路机的运行速度保持在恒定数值范围内。同时，遵循“慢压、低幅、高频”的碾压原则。2.5 沥青混合料面层质量检验沥青混合料面层质量检验工作可以从以下几个方面着手。（1）厚度。沥青混合料路面的厚度检验依据 CJJ 12008城镇道路工程施工与质量验收规范，厚度允许误差为-5+10 mm。在实际检测中，用路面取芯机钻孔取100 mm的芯样，钻孔深度应超过测试层的底面。取出完整芯样，用钢直尺沿芯样圆周对称的十字方向量取表面至底部的芯样高度，共测量4 处，取平均值作为该芯样的厚度。（2）压实度。沥青混合料面层压实度检测的具体操作步骤如下：用路面取芯机钻孔取100 mm的芯样，钻孔深度应超过测试层底面；将钻取的芯样在水中使用毛刷轻轻刷净黏附表3 三种初试级配级配类型通过下列筛孔（方孔筛/mm）的质量百分率/%1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075级配 A100.095.078.455.337.326.118.014.29.47.5级配 B100.094.676.651.734.424.316.913.49.07.2级配 C100.094.074.047.130.922.015.512.48.56.9表4 初试级配沥青混合料马歇尔试验结果级配类型油石比/%理论最大相对密度/（g cm-3）毛体积相对密度/（g cm-3）空隙率 VV/%矿料间隙率VMA/%沥青饱和度VFA/%马歇尔稳定度/kN流值/（0.1 mm）级配 A5.12.4902.3704.815.168.19.6133级配 B5.12.4922.3734.815.168.29.3135级配 C5.12.4922.3794.614.969.59.1238技术要求/4614.0657581540按级配 B称取矿料，采用5 种油石比，双面各击实75 次成型标准马歇尔试件，并进行马歇尔试验，试验结果见表5。表5 沥青混合料马歇尔试验结果级配类型油石比/%毛体积密度/（g cm-3）空隙率 VV/%矿料间隙率VMA/%沥青饱和度VFA/%马歇尔稳定度/kN流值/（0.1 mm）级配 B4.12.3616.314.456.18.40314.62.3645.514.762.78.89335.12.3664.815.168.29.31355.62.3634.215.672.89.00386.12.3603.716.076.88.6642技术要求/4 614.065 75815 40依据不同油石比的马歇尔试验结果，本次最佳油石比确定为5.2%。空隙率、矿料间隙率等马歇尔各项技术指标见表6。表6 最佳油石比下沥青混合料马歇尔各项技术指标级配类型油石比/%毛体积密度/（g cm-3）马歇尔稳定度/kN流值/0.1mm空隙率 VV/%矿料间隙率VMA/%沥青饱和度VFA/%级配 B5.22.3669.37344.615.169.2技术要求/815404614.66575（下转第42 页）江西建材试验与研究422023年7 月3 结论在荷载及复杂环境的多重因素耦合作用下，沥青路面必然会出现各式各样的病害，服役寿命缩短。将纤维掺入沥青混合料可有效提高沥青混合料的路用性能，本文研究了聚酯纤维掺量对沥青混合料抗疲劳性能的影响，并对比了聚酯纤维和矿物纤维沥青混合料的疲劳寿命，结论如下。（1）与普通沥青混合料相比，掺入纤维的沥青混合料疲劳寿命均有所提升。无论什么类型的沥青混合料，其疲劳寿命均随应力比的增加而降低。（2）在相同应力比下，沥青混合料的疲劳寿命与纤维掺量呈先正相关、后负相关关系。本文的最佳聚酯纤维掺量为0.3%。（3）无论何种应力比条件，玄武岩纤维对沥青混合料疲劳寿命的提升效果显著高于聚酯纤维。参考文献 1 彭波，李又瑛.纤维在沥青混合料中应用的研究J.中南公路工程，2003（6）：44-46 2 李海军，吕伟民.纤维在 SMA 混合料中作用机理分析与试验研究J.石油沥青，1998（12）：52-54.3 钟明键，彭响兰.玄武岩纤维增强沥青混合料性能试验研究J.公路工程，2013，38（5）：157-160.4 徐刚，赵丽华，赵晶，等.玄武岩矿物纤维改善沥青混合料性能研究J.公路，2011（6）：167-171.5 卢辉，张肖宁.矿物纤维沥青混合料在长陡坡路段的应用J.中外公路，2007（3）：355-357.6 吴金蓉，董晓红，马芹永.聚酯纤维掺量对沥青混凝土疲劳性能影响的试验与分析J.公路，2014（7）：314-317.7 聂舒磊，汪开源.不同纤维沥青混合料的疲劳性能研究J.黑龙江交通科技，2019，42（9）：4.8 马海涛.玄武岩纤维对高速公路沥青混凝土抗疲劳性能改善的研究J.交通科技，2016（6）：113-115，116.9 颉俊杰.絮状投料机在聚合物纤维沥青混凝土路面中的应用研究J.中国设备工程，2022（21）：215-218.的粉尘，然后将芯样晾干直至恒重；按JTG E202011 公路工程沥青及沥青混合料试验规程测试芯样密度。采用表干法测试芯样的毛体积相对密度，吸水率大于2%的芯样要用蜡封法测试试件的毛体积相对密度，吸水率小于0.5%的芯样用水中重法测试表观相对密度。芯样测出的毛体积密度与试验室马歇尔击实试验密度的百分比即为压实度。（3）平整度。平整度是指在规定的检测频率内，用垂直于路面表面的仪器测量得到的数值，是路面质量的重要指标，直接影响到面层施工质量及沥青路面使用性能。平整度检测使用塞尺进行平整度检测。平整度应满足CJJ 12008 城镇道路工程施工与质量验收规范规定。3 结论综上所述，混凝土路面加铺沥青混合料层，需在充分考虑工程实际情况的基础上，从原料甄选、混合料配合比、混合料施工过程控制，以及加铺后路面的质量检验入手，控制混合料的质量，不仅可以充分提升施工作业质量与效率，还可以最大限度地对旧路面进行有效改造，全面提升改造后旧路面的通车能力、安全性及舒适性。参考文献 1 司春朝旧水泥混凝土路面加铺沥青面层技术施工质量控制要点J.工程建设与设计，2017（7）：17-18 2 叶俊杰，施利军.旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层施工技术J.交通世界，2017（26）：61-62，64 3 周乐东，鲁斌.不同纤维对 SBS/胶粉复合改性沥青混合料性能影响J.石油沥青，2020，34（4）：48-55.4 吕效伟.沥青混合料高温性能对沥青路面的影响及处治措施 J.新疆有色金属，2023，46（4）：70-71.5 罗俊友.基于路用性能的 SBS 改性沥青混合料再生方式影响分析J.西部交通科技，2023（3）：9-11，87.6 唐雨春，凌李华，鲁巍巍，等.BRA 改性沥青混合料性能试验及路用价值研究J.黑龙江交通科技，2023，46（7）：45-47.（上接第39 页）南京玻纤院成功研发一种新型铂基弥散新材料近日，一种新型铂基弥散新材料在南京玻璃纤维研究设计院研发成功，该高强度弥散材料的制备成功标志着该院铂合金漏板设计、制造迈上了新的台阶。上世纪九十年代初，随着国家“八五”攻关项目及国内池窑玻纤的发展要求，南京玻纤院开始引进建立铂合金池窑大漏板的生产线。多年来，该院一直专注于连续玻璃纤维行业核心装备池窑大漏板的设计、研发与生产制造，助力国内连续玻璃纤维的高速发展。近年来，随着国家“双碳”目标的提出，玻纤行业发展以绿色低碳为导向，玻纤生产全面池窑化、规模化，对池窑大漏板的设计、制造尤其是新材料提出了更高的要求。因此，南京玻纤院工程公司锐意进取，不断精进，联合研发激光焊机、漏嘴自动装配机等一系列高端自动化装备，结合数值模拟等前沿技术，在贵金属纯铂及低铑铂合金弥散材料技术方面取得突破，成功研制该院第四代弥散铂及铂合金基材，建立了真空熔炼、数控制嘴、自动装嘴、智能焊接等全流程自动化漏板生产加工体系。经检测，新一代低铑铂合金及纯铂弥散技术性能指标较行业标准提高15%，位列行业前茅。新型纯铂及低铑铂合金弥散材料的成功研发，助力该院玻纤池窑漏板设计研发、生产加工、安装一体化服务能力稳步提升，提高池窑漏板自动化加工生产线总承包业务水平，为玻纤行业更好发展做出积极贡献。来源：中国建材信息总网行业资讯