GAC-16C改性沥青混合料在市政工程中的应用.pdf

第卷 第期广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报 年月 收 稿 日 期：作 者 简 介：谭 健，路 桥 造 价 工 程 师，本 科，研 究 方 向 为 市 政 工 程 施 工文 章 编 号：（）改 性 沥 青 混 合 料 在 市 政 工 程 中 的 应 用谭 健易 志 强（广 东 博 道 建 设 有 限 公 司，广 东 广 州；广 州 新 粤 交 通 技 术 有 限 公 司，广 东 广 州）摘要：沥 青 混 合 料 在 公 路 施 工 中 应 用 广 泛，其 中改 性 混 合 料 具 有 极 好 的 平 整 度、抗 老 化、抗 滑 性等 优 良 特 性。本 文 结 合 市 政 工 程 路 面 施 工 中 采 用改 性 混 合 料 的 实 例，对 原 材 料 选 择 和 配 合 比 进 行 优化 设 计，研 究改 性 沥 青 混 合 料 路 用 性 能，对 混 合 料 的 施 工 质 量、运 输、摊 铺、碾 压、施 工 缝 等 进 行技 术 分 析，并 对 摊 铺 路 段 混 合 料 的 各 项 指 标 进 行 检 测。结 果 显 示，改 性 沥 青 混 合 料 的 最 佳 油 石 比 为，且 具 有 极 好 的 高 温 稳 定 性、水 稳 定 性 等 路 用 性 能。本 文 还 提 出 在 市 政 施 工 中 的 关 键 应 用 技 术，可 供 相关 工 程 施 工 作 参 考。关 键 词：；沥 青 混 合 料；配 合 比 设 计；路 用 性 能；施 工 工 艺中 图 分 类 号：文 献 标 识 码：，（，；，）：，：；工 程 概 况随 着 我 国 交 通 建 设 的 快 速 发 展，在 道 路 工 程中 对 路 面 材 料 的 防 滑 性、路 面 平 整 度、致 密 性、耐 久 性 等 性 能 要 求 越 来 越 高。沥 青 混合 料 由 于 具 有 抗 车 辙 性 和 耐 久 性 好 的 特 点，在 市政 道 路 工 程 中 逐 渐 有 了 越 来 越 广 泛 的 应 用。结 合儋 州 市 海 花 岛 纬 十 路 道 路 施 工 项 目 实 例，本 文 通过 优 化沥 青 混 合 料 级 配 及 配 合 比 设 计，分 析沥 青 混 合 料 在 高 温 多 雨 地 区 的 高温 稳 定 性 以 及 水 稳 定 性 等 路 用 性 能，并 探 究 市 政工 程 中 的 施 工 关 键 技 术，以 期 为 以 后 相 关 工 程 的施 工 提 供 技 术 参 考。该 项 目 纬 十 路 路 面 结 构 为：细 粒 式改 性 沥 青 混 合 料 粗粒 式改 性 沥 青 混 合 料 乳 化 沥 青同 步 碎 石 封 层 水 泥 稳 定 碎 石（）广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报第卷 水 泥 稳 定 碎 石（）。原 材 料 及 配 合 比 设 计 分 析 原 材 料（）沥 青。选 择 改 性 沥 青 作 为 沥 青材 料，同 时 对 改 性 沥 青 的 各 项 指 标 进 行 试 验 测试，得 到 改 性 沥 青 各 项 技 术 指 标，见 表。由 表可 知，本 文 所 选 用 的 改 性 沥 青 材 料 符 合 设 计 规 范要 求。表改 性 沥 青 技 术 指 标 试 验 结 果试 验 项 目单 位试 验 结 果 规 范 值针 入 度（，）针 入 度 指 数 软 化 点延 度（，）运 动 黏 度（）（）溶 解 度（三 氯 乙 烯）闪 点弹 性 恢 复（）薄 膜 加 热 验残 留 物（，）质 量 变 化 针 入 度 比（）延 度（，）（）集 料。本 文 所 采 用 的 粗 集 料 和 细 集 料 均为 石 灰 岩，粗 集 料 为 、和 直 径 碎 石，细 集 料 为 。粗 集 料和 细 集 料 各 项 物 理 性 能 指 标 均 符 合 规 范 要 求，其检 验 结 果 见 表和 表。表粗 集 料 物 理 技 术 指 标 试 验 结 果检 测 项 目试 验 结 果单 项 评 定石 料 压 碎 值 洛 杉 矶 磨 耗 损 失 表 观 相 对 密 度 吸 水 率 坚 固 性 针 片 状 颗 粒 含 量（混 合 料）其 中 粒 径 大 于 其 中 粒 径 小 于 水 洗 法 颗 粒 含 量 软 石 含 量 粘 附 性级磨 光 值 表细 集 料 物 理 技 术 指 标 试 验 结 果检 测 项 目试 验 结 果规 范 要 求表 观 相 对 密 度 坚 固 性（部 分）含 泥 量（的 含 量）砂 当 量 亚 甲 蓝 值（）棱 角 性（）（）填 料。为 提 高改 性 沥 青 混 凝土 中 沥 青 与 集 料 之 间 粘 附 性，选 用 水 泥 作 为 沥 青混 凝 土 的 填 料。本 文 所 用 的 填 料 为 当 地 的 普 通 硅酸 盐 水 泥（），水 泥 的 各 项 技 术 指 标 经试 验 检 测 均 符 合 规 范 要 求，见 表。表水 泥（填 料）技 术 指 标检 测 项 目检 测 结 果规 范 要 求表 观 密 度（）含 水 量 亲 水 系 数 外 观无 团 粒 结 块无 团 粒 结 块加 热 安 定 性加 热 后 无 颜 色 变 化加 热 后 无 颜 色 变 化粒 度 范围?配 合 比 试 验 分 析（）矿 料 级 配 设 计。从改 性 沥 青混 合 料 的 耐 久 性 方 面 考 虑，优 化 级 配 设 计，可 以提 高 沥 青 与 集 料 的 粘 附 性，从 而 提 高改 性 混 凝 土 路 面 的 抗 脱 落 能 力。因 此 采用 对改 性 沥 青 混 凝 土 进 行 配 合 比 矿 料级 配 优 化 设 计，通 过 试 验 分 析 得 到 矿 料 优 化 级配 组 成 及 要 求 如 表所 示，并 绘 制 矿 料 优 化 级配 曲 线，见 图。根 据 矿 料 优 化 级 配 设 计，可 得出 本 项 目 矿 料 的 最 佳 级 配 设 计 为：碎石、碎 石、碎 石、碎 石，矿 粉，水 泥 的 质 量 比 为 。表沥 青 混 合 料 矿 料 级 配 组 成 及 要 求级 配范 围通 过 下 列 筛 孔（方 孔 筛 单 位：）的 质 量 百 分 率 上 限下 限合 成 第期谭 健，等：改 性 沥 青 混 合 料 在 市 政 工 程 中 的 应 用 图筛 分 级 配 曲 线 结 果 图（）最 佳 油 石 比。根 据 确 定 的 设 计 级 配，采用、五 个 油石 比 进 行 马 歇 尔 试 验，结 果 见 表。当 油 石 比 为 时，马 歇 尔 试 验 得 到 的 空 隙 率 最 接 近 所 设计 的 空 隙 率，因 而 确 定 混 合 料 的 最 佳 油 石 比 为，试 验 结 果 符 合 规 范 要 求。表马 歇 尔 试 验 结 果序 号油 石比 实 测密 度（）空 隙率 矿 料间 隙率 饱 和度 稳 定度 流 值（）改 性 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 研 究 高 温 稳 定 性本 项 目 位 于 高 温 多 雨 地 区，有 必 要 对改 性 沥 青 混 合 料 进 行 高 温 稳 定 性 研 究。若改 性 沥 青 混 合 料 路 面 的 高 温 稳 定 性 不足，会 出 现 车 辙、泛 油 等 病 害，而 车 辙 会 严 重 影响 沥 青 路 面 的 使 用 寿 命 和 服 务 质 量。车 辙 试 验 是 模 拟 实 际 车 辆 荷 载 在 沥 青 路 面 上行 驶 时 所 形 成 车 辙 的 试 验 方 法，本 文 通 过改 性 沥 青 混 合 料 试 件 的 响 应 来 反 映 混 合 料 的高 温 稳 定 性 能，用 动 稳 定 度 表 示 试 验 结 果。在车 辙 试 验 中，试 件 尺 寸 为 ，试 验 温 度 控 制 在，所 用 应 力 水 平 分别 为 、，试 验 结 果 见表。由改 性 沥 青 混 合 料 的 车 辙 试 验 结果 可 知，在 不 同 的 荷 载 应 力 水 平 下（、表 改 性 沥 青 混 合 料 车 辙 试 验 结 果编 号温 度 荷 载 车 辙 深 度 动 稳 定 度（次）、）下 混 合 料 的 动 稳 定 度 分 别 为次、次 及次，均符 合 规 范 要 求，因 而 在 高 温 地 区 可 以 采 用改 性 沥 青 混 合 料 铺 筑 市 政 道 路 面 层。同 时，也 可 得 出 随 着 荷 载 应 力 水 平 的 增 大，其改 性 沥 青 混 合 料 的 动 稳 定 度 却 加 速 减 小，表 明改 性 沥 青 混 合 料 路 面 上 行 车 荷 载 越 大，对 路 面 的 高 温 稳 定 性 破 坏 越 严 重，因 此 在 市 政 道路 中 有 必 要 对 超 载 车 辆 管 控，以 延 长 路 面 使 用寿 命。水 稳 定 性水 稳 定 性 是 混 合 料 抵 抗 水 分 作 用 而 保 持 稳 定的 能 力。由 于 水 分 进 入 路 面 内 部，在 行 车 荷 载 作用 下，沥 青 混 合 料 的 黏 度 会 降 低，随 后 导 致 沥 青混 合 料 出 现 翻 浆、松 散 等 病 害。本 文 选 用 冻 融劈 裂 试 验 评 价改 性 沥 青 混 合 料 水 稳 定性，进 而 可 得 改 性 沥 青 混 合 料 试 件 的 劈 裂 抗 拉 强度 值，试 验 结 果 见 表。冻 融 劈 裂 强 比 计 算 公 式如 下：（）（）（）式 中：、为 冻 融 前 后 劈 裂 抗 拉 强 度（）；、为 荷 载 值（）；、为 试 件高 度（）；为 劈 裂 强 度 比。广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报第卷表改 性 沥 青 混 合 料 冻 融 劈 裂 试 验 结 果混 合 料 类 型冻 融 劈 裂 前强 度 冻 融 劈 裂 后强 度 冻 融 劈 裂 强度 比 改 性沥 青 混 合 料 从 表可 以 看 出，改 性 沥 青 混 合 料的 冻 融 劈 裂 强 度 比 为，满 足 规 范 要 求。表 明改 性 沥 青 混 合 料 的 水 稳 定 性 能 较 好，沥 青 与 集 料 的 粘 附 性 强，使 得 普 通 沥 青 混 合 料 的水 稳 定 性 能 得 到 了 改 善。因 此 在 多 雨 地 区，可 采用改 性 沥 青 混 合 料 铺 筑 面 层。施 工 质 量 控 制 分 析 下 承 层 准 备（）中 面 层 表 面 处 理。人 工 对 沥 青 中 面 层 进行 表 面 清 扫 除 尘，再 用 高 压 喷 枪 喷 水 对 表 面 进 行冲 洗，将 中 面 层 表 面 覆 盖 的 尘 土 清 理 干 净 后，用手 持 式 高 压 风 机 将 表 面 灰 尘 吹 净，然 后 进 行 粘 结层 施 工。（）改 性 乳 化 沥 青 粘 结 层。施 工 作 业 面 处 理完 成 且 完 全 干 燥 后，应 立 刻 进 行 粘 结 层 施 工。采用 沥 青 洒 布 车 一 次 洒 布 改 性 乳 化 沥 青 粘 结 层，改性 沥 青 洒 布 量 控 制 在 ，对 于 局 部未 洒 布 部 位，应 进 行 人 工 补 洒 改 性 乳 化 沥 青。改 性 沥 青 混 凝 土 施 工 技 术（）混 合 料 拌 和：沥 青 混 凝 土 面 层 施 工 过 程中，为 确 保 搅 拌 混 合 料 的 均 匀 性，改性 沥 青 混 凝 土 搅 拌 时 间 不 少 于。同 时 也要 观 察 沥 青 和 集 料 的 加 热 温 度 以 及 沥 青 混 凝 土 的出 料 温 度。要 注 意 目 测 检 查 混 合 料 的 均 匀 性，及时 分 析 异 常 现 象。（）混 合 料 运 输：施 工 过 程 中 采 用 不 少 于辆 重 型 自 卸 车；为 了 保 温、防 雨、防 污 染，加盖 帆 布。运 输 车 采 用 移 动 的 方 式 前、后、中 装料，尽 量 减 小 混 合 料 离 析 现 象。（）混 合 料 摊 铺：根 据 设 计 好 的 混 合 料 松 铺系 数，用 多 层 木 垫 板 垫 起 熨 平 板。摊 铺 机 熨 平 板预 热 后，现 场 有 专 人 指 挥 运 料 车 喂 料，摊 铺 机 以 的 速 度 匀 速 前 进。若 局 部 混 合 料 碾 压后 出 现 明 显 离 析，或 者 摊 铺 后 有 明 显 纵 缝，应 由人 工 做 局 部 处 理；若 由 两 台 摊 铺 机 摊 铺，距 离 应保 持 在 以 内，摊 铺 带 应 重 叠 。摊铺 过 程 中 尽 量 避 免 停 机 待 料。在 摊 铺 过 程 中，摊铺 机 螺 旋 送 料 器 速 度 不 宜 太 慢，并 保 持 摊 铺 机 中有 不 少 于 送 料 器 高 度的 混 凝 土，这 样 才 能 保证 在 摊 铺 过 程 中 不 发 生 离 析 现 象。摊 铺 完 成 后，应 检 查 混 合 料 的 摊 铺 厚 度 及 横 坡，如 果 不 满 足 要求，应 及 时 做 出 调 整。（）压 实 及 成 型：沥 青 混 凝 土 面 层 的 碾 压 过程 可 分 为 初 压、复 压 和 终 压。初 压 应 在 混 合 料 较高 温 度 下 立 即 进 行 碾 压，不 得 在 碾 压 过 程 中 出 现推 移、裂 纹 等 现 象，碾 压 速 度 应 控 制 在 。复 压 紧 接 初 压 进 行，碾 压 速 度 为 ，碾 压 两 遍，根 据 碾 压 密 实 情 况 适 当 增加 碾 压 遍 数，温 度 应 保 持 在 以 上。终 压 主 要是 消 除 压 路 机 的 碾 压 轮 迹，增 加 混 合 料 的 密 实度，同 时 保 证 沥 青 混 凝 土 路 面 的 平 整 度，为 了 达到 更 好 的 碾 压 效 果，温 度 应 高 于。（）施 工 缝 处 理：横 缝 处 理 时，人 工 将 端部 多 余 的 混 合 料 铲 平，然 后 再 对 端 部 进 行 碾 压，并 采 用 直 尺 检 查 沥 青 混 凝 土 路 面 的 平 整 度 是否 符 合 要 求。继 续 施 工 时，摊 铺 前 先 检 查 已 摊 铺的 沥 青 混 合 料 的 平 整 度 和 压 实 厚 度，对 不 合 格 的地 方 重 新 处 理。为 加 强 新 旧 混 合 料 的 粘 结 性，相邻 接 缝 均 应 错 位 以 上。纵 缝 处 理 时，用 两台 摊 铺 机 施 工 时 纵 缝 应 全 部 采 用 热 接，前 面 摊 铺机 铺 筑 部 分 应 留 下 暂 不 碾 压，作 为 后面 摊 铺 机 摊 铺 高 程 和 厚 度 控 制 的 基 准 面，双 幅 摊铺 后 一 起 碾 压。施 工 质 量 检 测改 性 混 凝 土 面 层 施 工 完 成 后，对试 验 路 段 进 行 钻 芯 取 样 分 析。按 沥 青 混 凝 土 路 面质 量 评 定 要 求，检 测改 性 混 凝 土 面 层的 各 项 指 标，改 性 沥 青 混 凝 土 面 层 各项 性 能 指 标 检 测 结 果 见 表。从 施 工 现 场 取 芯 检测 结 果 可 以 看 出，该 路 段 沥 青 混 凝 土 压 实 度 平 均值 为，最 大 值 为，最 小 值 为，满 足 设 计 要 求。表 改 性 沥 青 混 凝 土 面 层 检 测 结 果编 号厚 度芯 样密 度马 歇 尔密 度理 论 最大 密 度马 歇 尔压 实 度理 论 压实 度 现 场 空隙 率 （下 转 第页）广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报第卷图罩 面 施 工 前 后 及 使 用 后变 化 趋 势结 语本 研 究 在 揭 惠 高 速 公 路 隧 道 路 面 应 用 了超 薄 磨 耗 层 技 术，实 施 后 的 研 究 结 果 表明，超 薄 磨 耗 层 具 有 很 好 的 表 面 纹 理，能 快 速 修 复 路 面 表 层 轻 微 病 害，可 有 效 提 升 路 面技 术 状 况，还 能 降 低 车 辆 轮 胎 摩 擦 路 面 产 生 的 噪声，在 路 面 预 防 性 养 护 方 面 具 有 良 好 的 经 济 效 益和 社 会 效 益。参 考 文 献：毛 国 栋浅 议 国 外 水 泥 混 凝 土 路 面 抗 滑 技 术 山 西建 筑，（）：杨 献 章，凌 剑 兴，吴 超 凡，等 超 薄 磨 耗 层 沥 青混 合 料 使 用 性 能 评 价 公 路 工 程，（）：罗 艳 玲高 速 公 路 沥 青 路 面 超 薄 磨 耗 层 养 护 技 术 的 应用 广 东 公 路 交 通，（）：周 荣 华超 薄 磨 耗 层 在 高 速 公 路 沥 青 路 面 养 护 中 的 应用 交 通 世 界（建 养 机 械），（）：檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵（上 接 第页）结 论对 适 用 于 市 政 工 程 的改 性 沥 青 混凝 土 配 合 比 进 行 优 化 设 计，选 用 水 泥 作 为 填 料，得出 矿 料 的 最 佳 级 配 设 计 为：碎 石、碎 石、碎 石、碎 石、矿 粉、水 泥 的 质 量 比 为 ；最 佳沥 青 用 量 为，最 佳 油 石 比 为。对改 性 混 合 料 路 用 性 能 试 验 进 行分 析 发 现，在 高 温 多 雨 地 区，下 应 力 为 的 动 稳 定 度 为次，水 稳 定 性 的冻 融 劈 裂 强 度 比 为，可 知改 性 沥青 混 合 料 具 有 极 好 的 高 温 稳 定 性 和 水 稳 定 性。对改 性 沥 青 混 凝 土 面 层 在 市 政 工程 的 施 工 技 术 进 行 了 研 究，最 终 通 过 对 施 工 质 量的 检 测，得 出 该 路 段 沥 青 混 凝 土 压 实 度 平 均 值 为，最 大 值 为，最 小 值 为，对 提 高改 性 沥 青 混 凝 土 面 层 路 用 性 能具 有 一 定 的 指 导 作 用。参 考 文 献：，：，（）：栗 培 龙，宿 金 菲，孙 胜 飞多 级 矿 料沥 青 体 系 的 颗 粒特 性、界 面 效 应 及 迁 移 行 为 综 述 及 研 究 展 望 中 国公 路 学 报，（）：中 华 人 民 共 和 国 交 通 运 输 部公 路 沥 青 路 面 设 计 规 范：北 京：人 民 交 通 出 版 社，刘 克 非不 同 沥 青 结 合 料 水 损 害 的 纳 米 尺 度 研 究 材 料 研 究 学 报，（）：赵 福 利，窦 维 禹，吴 军 银，等改 性 乳 化 沥 青 冷 再 生 混 合 料高 温 性 能 研 究 大 连 交 通 大 学 学 报，（）：谢 光 宁，伍 宇，周 勇 型 沥 青 混 凝 土 路 面 施 工技 术 研 究 广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报，（）：交 通 部 公 路 科 学 研 究 所公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范北 京：人 民 交 通 出 版 社，