改性沥青SMA路面的施工工艺及质量控制(精选8篇)
改性沥青SMA路面的施工工艺及质量控制
目前城市道路建设中普遍应用改性沥青SMA进行路面面层罩面,因此研究改性沥青SMA面层的施工工艺及质量控制方法,是道路发展的需要.
作 者:吴永 作者单位:江苏华宁交通工程咨询监理公司,江苏,南京,210018 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(26) 分类号: 关键词:改性沥青 SMA 路面 施工工艺 质量控制1 SMA的施工工艺
1.1 SMA沥青混合料的拌合。
1.1.1 SMA沥青混合料的拌合采用意大利玛莲尼3000型间歇式拌合机, 产量240~260t/h。1.1.2絮状木质素纤维稳定剂采用机械, 利用风送式将纤维分散, 再吹入拌合锅里。拌合时间控制:干混合的拌和时间为35s, 保证混合料拌合均匀。1.1.3温度控制:沥青加热温度控制在170℃左右;集料的加热温度控制在185~195℃, 且保证矿质集料的温度在整个生产过程中基本恒定;沥青混合料的出厂温度控制在170~185℃, 派专人对沥青混合料出厂前的温度进行检测并用帆布覆盖。如发现温度超过195℃或成花白状等异常混合料, 应予废弃。1.1.4逐盘打印出混合料各热仓集料用量、沥青用量, 绘制油石比波动图。
1.2 SMA沥青混合料的运输。
1.2.1整个施工过程以摊铺机为中心, 根据摊铺机的工作情况决定运输车辆的数量, 保证摊铺机能连续、均匀、不间断的铺筑, 避免车辆过多而使SMA沥青混合料温度降低。1.2.2所有运输车辆均采用帆布覆盖。1.2.3运料车在离摊铺机50~80cm时以空挡停车, 使其由摊铺机推动前进, 严禁运料车撞击摊铺机, 以确保摊铺平整度。
1.3 SMA沥青混合料的摊铺。
1.3.1连续稳定的摊铺, 是提高路面平整度最主要的措施。摊铺机的摊铺速度应根据拌合机的产量、施工机械的配套情况及摊铺厚度, 按规定以3m/min左右的速度予以调整选择, 容许放慢1m/min~2m/min, 做到缓慢、均匀、不间断的摊铺。不应任意快速摊铺几分钟, 然后停下来等下一车料。工作人员的午饭要分批轮换交替进行, 切忌停铺用餐, 争取做到每天收工才停机一次。1.3.2沥青混合料在未压实前, 施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不间断地整修, 只有在特殊情况下, 如局部出现离析时, 需在现场主管的指导下, 允许用人工找补或更换混合料, 缺陷较严重时应予铲除, 并调整摊铺机或改进摊铺工艺。1.3.3用移动时自动找平基准装置控制摊铺厚度。1.3.4摊铺机应调整到最佳工作状态, 调好螺旋布料器两端的自动料位器, 并使料门开度、链板送料器中的速度和螺旋布料器转速相匹配。螺旋布料器中的料量应高于螺旋布料器中心, 使熨平板的挡料板前的混合料在全宽范围内均匀分布, 并在每天起步前就应将料量调整好, 再实施摊铺, 避免摊铺层出现离析现象, 并随时分析、调整粗细集料是否均匀, 检测松铺厚度是否符合要求。摊铺前应将熨平板预热至规定温度 (不低于100℃) , 摊铺时熨平板应采用中强夯等级, 使铺面的初始压实度不小于85%, 摊铺机熨平板必须拼接紧密, 不允许存有缝隙, 防止卡入粒料将铺面拉出条痕。1.3.5要注意摊铺机接料斗的操作程序, 以减少粗细料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出, 尚有10cm厚的热料时, 下一辆运料车立即开始卸料, 做到连续供料, 并避免粗料集中。1.3.6选择在当日高温时段进行摊铺, 路表温度低于15℃时不宜摊铺, 摊铺遇雨时, 应立即停止施工, 并消除未压实成型的混合料;遭受雨淋的混合料应废弃, 不得卸入摊铺机摊铺。
1.4 SMA沥青混合料的碾压成型。
1.4.1 SMA的初压、复压宜用钢轮振动压路机碾压, 碾压应遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行, 混合料摊铺后必须紧跟在尽可能高温的状态下开始碾压, 不得等候。不得在低温状态下反复碾压, 防止磨掉石料棱角, 压碎石料, 破坏石料嵌挤。1.4.2在初压和复压过程中, 宜采用同类压路机并列成梯队压实, 不宜采用首尾相接的纵列方式, 采用振动压路机压实SMA路面时, 压路机轮迹的重叠宽度不应超过20cm, 当采用静载压路机时, 压路机的轮迹应重叠1/3~1/4的碾压宽度。不得向压路机轮上涂油或油水混合液, 需要时可喷涂清水或肥皂水。1.4.3压路机应以均匀的速度碾压 (见表1单位:km/h) , 压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而定。1.4.4改性沥青SMA路面摊铺后应抓紧碾压, 由专人负责指挥协调各台压路机的碾压路线和碾压遍数, 使摊铺路面在较短时间内达到规定的压实度, 且碾压温度应符合规定要求。压路机折返应呈梯形, 不应在同一断面上。1.4.5对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗检查。改性沥青SMA路面应严格控制碾压遍数, 在压实度达到马歇尔密度的98%以上, 或者路面现场空隙率不大于6%后, 不再做过多碾压。如碾压过程中发现有沥青玛蹄脂上浮或石料压碎、棱角明显磨损等过碾压现象, 应停止碾压。1.4.6路面压实完成24h后, 方能允许施工车辆通行。
1.5 SMA施工缝的处理。
SMA施工缝全部采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置, 在摊铺段端部的直尺呈悬臂状, 以摊铺层与直尺脱离接触的地方定出接缝位置, 用锯缝机割齐后铲除;继续摊铺时, 应将接缝锯切时留下的灰浆冲洗干净, 涂上少量粘层沥青, 摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺;碾压时用钢筒式压路机进行横向压实, 从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
2 SMA路面施工的质量控制
2.1 原材料的检查包括改性沥青、粗集料、细集料、填料。
2.2 混合料的质量检查:
油石比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、残留稳定度;混合料出厂温度、运至现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度;混合料拌和的均匀性。
2.3 面层质量检查:厚度、平整度、宽度、横坡度、压实度、偏位;摊铺的均匀性。同时还应进行构造深度和摆式摩擦系数的跟踪检测, 铺筑完成后构造深度宜在0.8mm~1.3mm的范围内, 摆式摩擦系数的摆值宜不小于60。
施工压实度的检查以钻孔法为准, 用核子仪检查时应通过以钻孔密度的标定关系进行换算。钻孔检测频率为单幅每公里1个, 同时作为核子仪标定之用。核子仪检查频率不小于1000m2/次。
3 改性沥青SMA施工中易产生的问题及对策
我们发现在施工中容易发生一些普通沥青路面所不常见的问题。这些问题主要有以下几种表现:
3.1 过碾压。对SMA路面来说, 由于它的集料嵌挤作用, 可压实程度不大, 压实度比较容易达到。
SMA结构过碾压除了可能会压碎碎石外, 还会使玛蹄脂部分上浮, 构造深度减小, 因此, 在碾压过程中, 要求必须特别注意表面构造, 以便有适宜的构造深度, 通常以保持在1.0mm~1.5mm为佳 (与最大粒径有关) 。
3.2 出现油斑。
SMA路面通车后出现油斑也是常见的一种病害。它往往是由于漏投、晚投、少投纤维, 干拌时间不够, 纤维没有充分分散及沥青用量不均匀所引起的, 也可能是由于纤维稳定剂数量不够, 材料出现离析, 沥青用量使用不均、过多或过少引起的。这种路面在行车过程中, 往往会引发车辙变形。我认为, 目前解决油斑最根本的措施是将人工投入纤维的方式改变为机械自动化投入, 同时防止纤维受潮和成团。
3.3 对改性沥青来说, 碾压成型温度不够高是常见的毛病。
通常低于130℃时碾压的效果就很差了。如果在低温时找平、碾压, 表面就可能出现不平整的修补痕迹。未充分碾压的路段, 无法避免行车碾压过程中出现车辙, 这是压实不足造成的变形。
摘要:目前城市道路建设中普遍应用改性沥青SMA进行路面面层罩面, 因此研究改性沥青SMA面层的施工工艺及质量控制方法, 是道路发展的需要。
关键词:PE+SBS;施工工艺;质量;控制措施;探讨
1、改性材料的特性
1.1SBS改性沥青的特性
SBS改性沥青是在沥青基质的基础上,掺加一定量的SBS改性剂,通过搅拌的方法让SBS与沥青充分混合,形成SBS改性沥青路面材料,这样利用了SBS良好的物理特性,提高了改性沥青路面的使用寿命和耐高温、抗高寒的特性,添加SBS的改性沥青有以下主要优点:
1)有效克服了温度差异,具有很好耐高温、抗高寒性能。
2)具有非常强的承载能力,能有效的抵抗车辙损坏。
3)提高了路面的持久能力,尤其是在流量大、出现车辆超载的时候,具有很好的应变能力,能够有效的减少以上原因造成的路面永久变形。
4)稳定性强,能有效改善路面在遇到水造成的侵蚀,具有很强的水稳定性。
5)增加了路面的摩擦力,增强了路面的抗滑力。
6)提高了路面的抗压能力,能有效提高路面的承载量。
7)减少路面因自然环境造成的风化现象。
8)减少车辆行驶过程中,因漏油而造成的化学性破坏。
1.2 PE改性沥青的特性
PE改性沥青是在沥青基质中添加一定量的PE(中文称为高低密度聚乙烯)改性剂,通过搅拌形成的复合的改性沥青。我国在上世纪90 年就已从国外引进了相关的先进技术,使得PE 材料对沥青进行改性并在多项重要路面工程中进行了实践应用。另外,加上国内研究人员的深入改良,使得现在路面建设中对PE 改性沥青的认识得到了更广泛的应用和推广,添加PE改性剂的沥青具有以下优点:
1)耐高温稳定性提高,对夏季高温条件下行车造成的车辙、挤压现象有很大的改善。
2)温差变化对道路的影响降低。使用PE改性后的沥青路面,因温度变化引起的变化减少,固化的稳定性加强,提高了改性前纯沥青路面的黏度,具备了较高的抗流动变形能力。
3)耐寒性能得到了提高。PE可提高沥青的低温延度,增加沥青的柔韧性。
4)稳定性增强。由于石料表面黏附的改性沥青膜厚度增加,可有效提高沥青路面抗水侵蚀性,提高了路面的有效使用寿命。
5)降低了车辆行驶过程中的噪声污染。
6)增加轮胎与路面之间的抓着力,保障了行驶安全。
2、施工工艺和质量控制措施
2.1添加原材料的质量控制
要经常针对材料的规格、品种、颗粒大小、含泥水量、风化石含量进行检查。如果外观检查认为颗粒组成不正常,那么就要进行必要的筛选试验。另外,还要经常检查添加剂矿粉的颜色是否符合标准,确认有没有结块和明显的颗粒不均匀情况。对于入库的材料要按规范标准进行严格的检验,抽检时,要加大抽检的量,发现不合格的情况,立即终止继续使用。储存地要进行场地接触面的硬化处理,防止杂质混入添加剂中。储存地要单独设置,防止不同规格的添加剂混杂在一起。并且经对储存区域进行标示,避免出现上错料的情况发生。
2.2复合改性沥青的调制
一般要用多台设备进行现场调制,常用的工艺步骤如下:
1)在已经预热的沥青中泵入抗剥落剂,应保证掺量符合设计标准,一般情况下不应超过0.3%。
2)调制的温度一般设定在165℃左右,最高不超过190℃,因为在160℃~180℃时,添加剂的物理特性才能保持住,且有利于加工,过高的温度会对添加剂的特性进行破坏,降低使用性能。
3)要进行充分的研磨,一般时间不能少于半小时,研磨一般要重复三次。
4)操作的人员要持证上岗,确定工艺标准能100%的执行。
5)要安排专人对复合沥青的制作时长、温度控制、添加剂用量进行登记,发现问题及时处理。
除了以上工艺要求外,在实际操作时,进行拌和操作的人员要熟悉设备的性能和操作标准,以便保证拌和设备的正常操作运行,温度控制、添加剂的计量等各项功能能正常达成,混合料的配比、沥青的使用量和拌和后的外观应满足标准的要求。拌和出的复合沥青要具备调制均匀、无离析现象、无花白出现的特点。不得出现为了提高产量而出现缩短拌制时间的情况发生。在刚开始搅拌时,混合料的温度比较难控制,所以此时,应该把温度稳定前的料丢弃,这样做是为了防止影响初期拌和复合料的拌和质量。
需要注意的是,要随时观察复合料在拌和过程中的均匀性,及时发现异常问题,找出问题的原因所在及时处理。在生产开始时,相关人员要熟悉所用各种添加剂的外观特点,以保证生产过程中不出现混料现象。
2.3改性沥青的运输
复合改性沥青在进行运输时,运输车辆多使用大吨位的车辆,这样是为了先确保车辆运输能力能满足要求。车辆使用前要对车辆的性能进行检查,保证运输车辆的运转正常,确保车辆的顺畅使用。不管是否遇到刮风、下雨等其它非正常天气,运输车辆都应该用完整的双层蓬布进行覆盖。运输途中运输车辆应尽可能减少临时停车的次数,尽可能的保持匀速行驶,防止出现突然加速和紧急刹车的情况发生。在施工摊铺的时候,要严格比对运料单收料,并且要认真检查复合沥青的外观和质量是否符合标准。
2.4改性沥青混合料的摊铺
在进行摊铺改性沥青混合料时,要先进行修补、处理摊铺基层,同时为保证上层面与下层面能够完好的粘结,应该均匀的洒一层粘层油。具体操作时,要彻底干净地清扫、冲洗下层面的杂物,砂浆。其它浮渣应使用钢刷进行清除;下层面的坑槽、松散和其它病害应按规定用沥青混合料修补;对下层面的标高、横坡、平整度要进行检测,对影响质量且无法在上面层消除的缺陷地段进行调平。
粘层油洒布的操作。由于下层面已受到一定污染,为确保上层面与下层面有有效粘结,在摊铺复合沥青前,应对下层面、横缝接口、与新铺复合沥青接触的路缘石、雨水进水口等的侧面,均匀地喷洒一层粘层油。
摊铺的复合沥青未压实前,要严禁操作人员进入踩踏。摊铺过程中应该随时查看并调整松铺厚度,通过观察混合料的质量,发现问题及时报告技术负责人予以处理。卸料时,严禁出现撞击摊铺机的情况发生,要操作摊铺机靠上并推动料车前进。
2.5改性沥青混合料的压实及处理
复合改性沥青混合料的压实是确保沥青上层面质量的重要原则,在不出现推移的情况下,要尽可能提早压、碾。碾压时的温度、速度和次数要严格执行操作规范。碾压力度必须保证均匀、连续。复合改性沥青混合料在进行碾压时,应统一规划协调好压路机的碾压路线和碾压次数,确保铺筑面在有效的时间内达到符合标准的压实度。在碾压过程中,应在起步后再操作振动,在停止振动后方可进行停机操作,驱动轮要朝向摊铺机的方向。压路机往返时应呈阶梯形状,初次压实时不要使用轮胎压路机进行操作。摊铺机在进行平接缝的处理时,摊铺机要驶离施工现场,改由人工操作,将路面端部的混合料铲除后再予以压实,将坡下的部分用切割机切掉并进行清除处理,缝边要涂刷粘层沥青。在具体施工前,要先保证中层面的清洁、平整。施工过程中,要保证平整度的控制,防止出现混合料离析的现象,自卸车在装料时要按规定的次数进行移动。在碾压时,应遵循先轻后重、先边缘后中央的原则进行操作。
3、结语
PE+SBS改性沥青的应用,在道路施工中是一项技术性很强的工艺,施工过程中的混料、拌和、运输、压实等操作都影响着路面施工的质量。加强该复合性沥青路面施工工艺的研究,有助于建设高质量的道路,提高道路使用的综合效益。另外,还要注重施工操作人员操作规范的培养,以保证施工工艺和质量控制落到实处。
参考文献:
一、SMA沥青马蹄脂碎石的拌合
SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一、量多、细集料很少,矿粉用量多。为此,料斗、料仓要重新安排,增加粒径为5~10毫米的骨料仓,以保证冷料数量,而细集料用量很少,冷料仓门开启很少,供料过程中要保持细集料干燥,以保证细集料顺利供料。主皮带把粗配料送入滚洞,通过燃烧器对骨料加热,有热电偶检测料温,自动调节燃烧器的风油比,使骨料温度达到190℃~200℃。热料经提升机进入振动筛,把热料按目标配合比的规格要求分筛到不同的热料仓(筛网尺寸可根据要求更换),有计算机控制各热料仓拉门,按输入的生产配合比自动配料、计量,由于SMA粗料粒径单一,细料很少,热料可能会发生粗集料仓经常不足(亏料),而细集料仓经常溢仓的不正常情况,控制室的操作人员不可调整放料的数量,使SMA的配合比不准。然后将木质素纤维加入到搅拌锅与骨料共同进行干拌,再添加经计算机控配比控制计量的石粉及沥青,拌和后,完成成品料的生产。SMA的干拌时间为4秒~5秒,湿拌30秒~45秒。
各种材料加热温度控制:
沥青加热温度160℃~165℃,现场制作温度165℃~170℃,加工最高温度175℃,集料加热温度190℃~200℃,混合料出场温度175℃~185℃,混合料最高温度(废弃温度)195℃。
SMA混合料的储存时间不宜太长,储存温度必须要保证,以便防止混合料沥青析漏及混合料表面成硬壳。
二、沥青马蹄脂碎石拌制质量是路面施工的前提
保证各种原材料规格和质量是控制沥青马蹄脂碎石混合料拌制质量的关键。对备料工作要特别重视,要求各种原材料规格、质量一定符合设计施工要求。
每一批进场的原材料都应按相关规范和标准进行试验,并加强施工中试验自检和抽检力度,保证原材料质量的稳定。
三、沥青马蹄脂碎石路面的摊铺
由于增加了拌和时间等原因降低了拌和机生产率,因此摊铺机的摊铺速度要与SMA混合料产量匹配,不得随意变换速度或中途停止。必须保证匀速摊铺且速度不能超过4米/分钟。同时运料车与摊铺机恰到好处地配合也是保证面层平整度的一个重要方面,必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊销机前10~20m处停住并挂空档,卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进,卸料完毕后,即驶离摊铺机。
四、沥青马蹄脂碎石路面的碾压
SMA沥青马蹄脂碎石混合料是一种粘稠而很难压实的材料,它的 压实性能对温度十分敏感。因此碾压工艺与常规的热沥青混合料的压实区别较大,主要是:
(1)虽然对平整度的指标有一定影响,但为了防止沥青层的.拉裂,在施工过程中还是振动压路机初压,复压采用的仍是振动压路机,压实过程中采用的是高频、低振幅,避免压碎集料和下层沥青沙浆浮在表面。
(2)压实温度的范围以及控制比常规沥青混合料更为严格。通常初压的起始温度控制在165℃左右,并尽快完成初压工序。终压温度不低于130℃。
(3)SMA混合料压实按照“紧跟、慢压、高频、低幅”进行碾压,压路机必须紧跟摊铺机的后面,只有在高温条件下碾压才能取得更好的效果,压实速度控制在4-5km/h。碾压速度均衡,倒退时关闭振动,方向要逐渐地改变,不许拧着弯行走,对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。决不允许在新铺沥青混合料上转向、调头、左右移动位置。
五、SMA沥青混合料施工中容易产生的问题
(1)过碾压:由于SMA路面的集料嵌挤作用,压实程度不大,压实度较易达到,但是随着碾压遍数的增加,集料不断地往下走,玛蹄脂一点点地向上浮,造成构造深度减小。在碾压过程中,特别注意表面构造保持在1~1.5毫米,以便有适宜的构造深度。
(2)出现油斑:SMA路面通车后出现油斑也是常见的一种病害,这是由于SMA的纤维拌合不均匀造成的。因此在拌合时,要严格控制纤维的投放数量和投放时间,并延长干拌时间,确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥,防止纤维受潮成团。
(3)碾压成型温度不够高是常见的毛病。SMA在130℃碾压的效果就很差了。在低温时碾压,容易出现不平整。
六、施工管理
SMA摊铺完毕后,必须严格控制交通。以防过往车辆破坏成品。要求在温度降到50℃后才能开放交通。
通过以上对SMA沥青马蹄脂碎石混合料各项技术及施工现场注意事项的分析,本人总结出以下几点:
1、及时检测,保证工程质量
为了确保工程质量,必须及时对SMA混合料进行现场取样,及时送往有专门技术服务部门进行检测;对已成路段进行钻芯取样、渗水试验等必要检测。做到当天取样、钻芯,第二天出报告,以对前一天的施工质量进行评定,指导第二天的施工,如发现取样、钻芯后检测的效果没有达到预期的目标,要及时与相关部门沟通进行及时的技术调整。
2、对施工现场实行跟踪监督
为了确保工程质量,现场必须对SMA施工现场各个环节进行跟踪监督。做到正确施工操作、原材符合指标要求,对不符合现场人、机、材要求的情况,坚决予以清场。例如:温度不达标的混合料坚决不允许进场;剩余废料坚决予以清出,不允许使用。
七、结束语
SAM沥青马蹄脂碎石路面的铺筑是一个复杂工程,只有每一个环节都采用科学的程序进行严格控制,最终才能取得良好的效果。同时,随着新材料的不断出现,要对每一种新材料在施工工艺各环节上区别对待,只有在实践中不断摸索、学习,才能使沥青路面的质量不断跃上新台阶。
参考文献
1、JTGF40― 《沥青路面施工技术规范》,人民交通出版社;
2、JTJ 052-《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》,人民交通出版社;
简述SMA沥青路面施工
改性沥青SMA具有较强的抗滑和抗变形能力,良好的`路面排水性,极好的高温稳定性,能有效的提高道路工程沥青路面的路用性能,因而在公路施工中被广泛的应用.
作 者:蔡幸丽 作者单位:广东省长大公路工程有限公司第三分公司,广东,广州,510000 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(21) 分类号: 关键词:SMA 路面施工 沥青以热拌沥青混合料的原材、混合料控制、运输、摊铺及碾压等方面及其它环节,结合工程实践与对工程施工技术规范及专业知识的学习、理解,分析和阐述了热拌沥青混合料沥青路面施工工程质量控制措施.
作 者:岳云军 王伟光 作者单位:明水县公路管理站,黑龙江,明水,151700 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):20xx “”(24) 分类号: 关键词:公路沥青面层 施工 质量控制
1 材料标准和选择
1.1 沥青结合料
沥青须具有较高的粘度, 符合一定的要求, 以保证有足够的高温稳定性和低温韧性。在我国必须符合“重交通道路沥青技术要求”, 在大多数地区, 要使用比通常的标号硬一级的沥青, 最好采用改性沥青。
1.2 粗集料
为充分发挥粗集料的嵌挤作用, 必须采用坚硬、粗糙的石料。建议粗集料的性质在JTJ032公路沥青路面施工技术规范规定的抗滑表层的基础上对抗压碎性能作适当提高。其中对石料压碎值提高到不大于25%, 针片状颗粒含量指标要求不大于15%, 吸水率限制不能放宽。为达到提高的技术要求, 必须从料源着手, 选择优质石料, 覆盖层的泥土一定要清除干净, 出成品料的破碎机械不能使用颚式破碎机, 终破必须使用锥式 (回转式) 或锤式破碎机破碎。
1.3 细集料
细集料最好使用坚硬的人工砂, 人工砂是利用坚硬的石料反复破碎而制成的, 它具有一定的粗细级配, 不同于从石屑中筛分出来的细颗料碎屑, 石粉数量较少。在大多数情况下, 要求采用人工砂还有困难, 细集料必须采用一部分洁净的石质坚硬的石屑, 不宜全部使用天然砂。
1.4 填料
我国由于粉煤灰质量不一, 含泥量较大, 不得用于SMA作矿粉使用。用于SMA的填料必须使用磨细的石灰石粉, 石粉的质量应符合JTJ032公路沥青路面施工技术规范的要求, 通过0.075mm的百分率应大于75%, 且最好不用回收的粉尘。当回收粉尘量比较大时, 全部不用将严重影响矿粉比例, 不得不使用一部分以弥补矿粉数量的不足, 但不能太多, 在0.075mm的通过量中新加矿粉的数量不得少于50%。
1.5 纤维稳定剂
国产纤维尚在研究开发过程中, 在使用进口纤维时, 应停止使用石棉纤维, 采用木质素纤维、矿物纤维、聚合物纤维等各种正式纤维产品。木质素纤维通常为混合料总量的0.3%, 矿物纤维通常为混合料总量的0.4%, 聚合物改性剂的用量按照供应商的要求及以往的经验确定。纤维外加剂的用量误差在±10以内。
2 施工环节控制
2.1 改性沥青及SMA路面的施工温度
对于公司改性沥青路面的施工, 应该说与普通的热拌沥青混合料路面除了在施工温度上应该根据改性沥青的粘度适当提高之外, 基本上没有什么区别。至于温度提高多少, 要视改性剂的品种和剂量确定。在JTJ036公路改性沥青路面施工技术规范中作出了许多明确的规定。一般情况下, 可在普通沥青混合料施工温度的基础上提高10℃~20℃。为保证施工温度, 应注意以下各环节:
(1) 改性沥青制作温度应该满足改性剂充分融化及分散均匀的需要。改性沥青宜随配随用, 不得长时间存放。制作好的改性沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴均匀喷出的需要。在满足施工的前提下, 沥青的加热温度尽可能不要太高。通常情况下, 改性沥青的加热温度需控制在170℃~180℃, 不必担心沥青的老化影响。
(2) 沥青混合料拌和机在拌和时, 集料的烘干温度要提高到200℃以上, 尤其是对于SMA路面, 不管使用不使用改性沥青, 由于加入的冷矿粉及纤维数量很大, 温度不够高, 不能充分分散拌匀。拌和好的混合料贮存时间不得超过24h。
(3) 改性沥青及SMA混合料在运输过程中都必须加盖篷布, 防止混合料表面结硬。
(4) 混合料的摊铺、碾压要一气呵成。在尽可能高的温度下进行, 所有施工工序必须在混合料温度下降至100℃以前全部结束。
(5) 改性沥青及SMA混合料路面不得在气温低于10℃的气候条件下施工。
2.2 改性沥青及SMA混合料的拌制
这几年的施工中, 改性沥青均是成品运至工地, 直接泵送使用, 故对改性沥青按规范要求的温度加热即可。在拌和中, 我们应注意以下几点:
(1) SMA与普通密级配沥青混凝土的最大不同之处是SMA为间断级配, 粗集料粒径单一, 量多, 细集料很少, 矿粉用量多, 给拌和带来不少困难, 故应该在料斗、料仓的安排上下功夫。首先是冷料仓, 粗集料数量多, 一个料斗经常不够, 可能就会发生冷料仓数量不够的问题。热料仓也有问题, 如果按照通常的方法设置振动筛和热料仓, 将会发生粗集料仓经常不足 (亏料) , 而细集料仓经常溢仓的不正常情况。结合实情, 我们可以将料的粒径适当增大一些, 沥青适当少用一些。
(2) SMA所需的细集料数量很少, 使冷料仓的开启成为困难, 造成料的计量不准确。故细集料不能露天堆放, 需加棚以遮盖。
(3) SMA的矿粉需要量比一般热拌沥青混合料要增加2倍, 一个螺旋升送器往往来不及供料, 这就要求在矿粉设备及人力安排上特别注意。
(4) 改性沥青及SMA混合料拌和以后, 不能贮存太长时间, 一方面时间长了将会使料表面结成硬壳, 另一方面SMA的沥青用量比普通沥青混合料多, 时间长了, 会发生沥青的析漏, 造成沥青用量不均匀。因此改性沥青或SMA混合料的贮存都不能过夜, 即当天拌和的必须当天使用完。
2.3 改性沥青及SMA混合料的运输和摊铺
(1) 由于改性沥青和SMA的沥青玛脂的粘性较大, 运料车的车箱底部要涂刷较多的油水混合物。而且为了防止运料车表面混合料结成硬壳, 运料车运输过程中必须加盖苫布。运料车的数量也要适当增加。
(2) 改性沥青混合料粘度较高, 摊铺温度高, 摊铺阻力要比普通混合料大。一般需要使用履带式摊铺机摊铺, 而且摊铺机的摊铺宽度也不能像普通混合料那样伸长太多。
(3) 为了保证路面的平整度, 要求做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺, 摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。
(4) 对SMA混合料, 混合料的可压实余地很小, 松铺系数要比普通混合料小得多, 用ABG摊铺时, 有时甚至不超过1.05。
(5) 施工中及时收集天气预报, 注意现场摊铺与料场拌和的一致性。
(6) 改性沥青及SMA混合料大部分使用在表面层, 表面层的摊铺对路面的平整度影响极大。摊铺机必须有良好的自动找平功能。为保证路面的标高, 改善下层的平整度, 沥青面层的中、下层一般采用钢丝绳或导梁引导的高程控制方式。对表面层, 除了高程外, 厚度也至关重要, 所以常用“雪橇式”的厚度控制方式, 为避免下层局部的不平整对厚度自动控制的干扰和影响, 必须寻找一个较大范围的基准面, 才能保证表面层的总体施工质量。
2.4 改性沥青及SMA路面的碾压成型
压实工艺, 除了提高碾压温度外, 对压实机具没有特别要求。工程上一般掌握的碾压成型的最低温度为130℃。
(1) SMA必须采用刚性碾碾压, 不容许采用轮胎压路机碾压。因为轮胎压路机的搓揉将使玛脂上浮, 造成构造深度降低, 甚至泛油。在我国, 可采用振动压路机, 碾压原则“高频低幅”, 同时遍数不要太多。
(2) 碾压SMA必须密切注意压实度的变化, 对SMA结构来说, 过碾压是个大忌。所以只能通过严格控制碾压遍数的方法控制压实度。一般初压用DD110紧跟摊铺机后面压1遍~2遍, 复压用钢性碾静压3遍~4遍, 或振动压路机碾压2遍~3遍, 最后用较宽的10t钢性碾终压1遍即可结束。
(3) 由于SMA的结构组成特点, 粗集料的用量大到70%以上, 高温状态下主要靠粗集料的嵌挤作用, 混合料在摊铺机铺筑后本身就已经有相当大的压实度, 一般有85%以上, 压路机碾压下去的程度极小, 所以初压的痕迹也是极小的。由于集料的充分嵌挤, 压路机碾压过程中, 前轮前面不会发生明显的推拥, 级配良好的SMA可以说几乎看不出有任何推拥现象。我们总结的碾压方针即为:紧跟、慢压、高频、低幅。
(4) 施工中注意接缝的及时热处理, 避免冷处理。改性沥青与SMA技术在我国还处于刚刚起步的阶段, 许多方面还需要我们进行大量的理论研究与实践总结, 但高速公路使用改性沥青与SMA结构已成为不可阻挡的世界潮流, 在我国也必将得到广泛的应用与推广。我们一定要及时、熟练掌握此项新材料、新技术, 抓好全面质量管理, 提高企业的市场竞争力。
3 结束语
经过多年的研究与探索, 改性沥青和SMA技术在公路施工中已得到较多的应用, 想要保证SMA施工质量, 我们要从各个环节抓起, 除开有正确的配合比设计外, 在施工环节中优质材料的选择和施工工艺的严格控制也尤为重要。
摘要:本文主要论述了改性沥青和SMA路面施工的材料选择和技术施工要点, 供业内人士共同探讨。
[关键词]SBS改性沥青;施工控制;路面;质量控制
随着我国社会主义国民经济的不断发展,交通运输行业的不断壮大,交通流量以及车辆形体、荷载行车等现象也在不断的增加,所以高质量要求的公路工程项目施工建设就已经显得迫在眉睫,而SBS改性沥青却能够明显的提高公路路面的使用性能,通过把聚合物掺搅到普通沥青之中,从而改善其性能,并延长路面的使用年限、降噪以及提高行车过程中的舒适性安全性等。
使用改性沥青的主要目的在于提高混合料的力学性能和沥青路面的使用性能,即提高沥青路面的高温稳定性、低温抗裂性和耐疲劳性。因此SBS改性沥青路面的质量控制就显得尤为重要。
1、SBS改性沥青的特点
1.1 具有优良的抗温性、弹性以及韧性。在相对高温的地区能够做到耐高温,使公路沥青路面不易变形,从而增强抗车辙能力。
1.2 具有良好的抗疲劳性,同时也增加了公路路面的承载能力。添加了SBS改性沥青的沥青路面本身具有良好的抗疲劳性,尤其是在一些高等级公路上或者一些流量、荷载量严重的公路上都能表现出良好的适应能力与应变能力,从而减少公路路面变形的情况发生。
1.3 使用SBS改性沥青的沥青公路路面本身具有很强的粘结能力,这种粘结能力能够有效的改善路面遇水之后的抗拉性,而且还能改善整个公路沥青路面的水稳性。
2、原料的控制
SBS改性沥青是以基质沥青为原材料,加入了一定比例的SBS改性剂,经过剪切、搅拌等手段使SBS均匀的分散在沥青中,形成SBS的共混材料,利用SBS良好的物理特性对沥青做了改性的完善。
2.1 粗集料的应用。粗集料在工程项目施工建设的过程中,必须要保持其自身的干燥、无风化、干净以及无杂质的特性。并且,在工程项目施工建设的过程中,粗集料的使用还必须要保持应有的硬性要求与强度要求。粗集料在使用的过程中必须要保持其颗粒的形状,在高级公路与一级公路的项目工程施工建设使用的过程中必须要使用大砾石进行破碎,并且所破碎的砾石必须要保证在两个以上的破碎面才能使用。对于抗滑表面的粗集料选择时,应最好选用硬质岩石。在公路工程沥青混凝土路面项目施工建设的过程中,由于硬质岩石与沥青的粘合力具有着一定的差异。正常情况下在公路工程项目施工建设的过程中,粗集料与沥青的粘附等级一般至少要达到四级才行,而对于三到五毫米的石屑部分由于自身的含量较低,并且石屑部分对于粗集料与沥青的结合所形成的镶嵌连结结构有着较为重要的作用,所以建议使用硬质石屑(即玄武岩石屑)作为原材料的应用。
2.2 细集料的应用。传统意义上的细集料在工程施工的过程中一般表现为人工砂与天然砂等等。而由于沥青路面的面层适宜使用人工砂作为细集料,所以细集料在公路工程项目施工建设的过程中必须要保持干净干燥、无风化、无杂质等特性,在这个基础之上还要保持颗粒状并要与改性沥青有着高黏附性。由于天然砂的质量变化较为复杂,而且形状较为圆滑,与沥青的粘附性的差异也很大,这就导致了对于沥青混合料的使用产生了较大的影响。所以,在高等级公路项目施工建设的过程中所使用的沥青混合料,天然砂的含量一般不应超过20%。
2.3 沥青混合料中的填充料。在公路工程项目施工建设的过程中,用来填充SBS改性沥青混合料面层的填充料必须要符合我国公路工程相关的法律法规中的技术要求,其填料要时刻保持干净与干燥。
2.3.1 在整个公路工程的施工建设过程中用来填充改性沥青混合料的填料一般是石灰岩与岩浆岩等强基性岩石增水性石料经过磨细所形成的矿石粉,这种矿石粉一定要保证干燥清洁,尽量避免使用混合料中的回收粉作为填充料。
2.3.2 在使用水泥与硝石灰粉作为改性沥青混合料填充料的时候一定要尽量保持在使用这类填料的时候要超过矿料总量的百分之二。
3、施工过程中质量的控制
在公路工程项目施工建设的过程中,沥青混合料质量的控制是十分重要的一道工序,工程施工建设现场的压实效果必须要根据压实空隙率与压实度的双向规格来进行沥青混合料质量的控制,压实空隙率计算的最大理想密度一定要按照每天所进行的现场实测来作为数据标准,在空隙率测试的过程中一定要按照沥青路面混合料最大相对密度来进行实验。而公路工程施工建设过程中的表面层沥青混合料压实密度的检验则必须要按照现场实测的芯样做为数据的标准。
改性沥青路面施工的经验教训,控制SBS改性沥青路面施工质量的关键在于:保证温度,连续摊铺,及时碾压,随时检查等。
3.1 保证温度。公路工程SBS改性沥青路面项目施工建设的过程中最为重要也是最为关键的一项要求就是要把握住每一个工程项目施工建设环节中混合料的温度。例如,SBS改姓沥青混合料在运输过程中的温度,在拌合过程中的温度等等,只有真正的把公路项目工程施工建设过程中的每一个施工环节的温度把握控制好,才能真正的提高公路路面的使用质量。
3.2 连续摊铺
3.2.1 由于SBS改性沥青抗高温性强,混合料的温度小于90℃时,碾压不容易。所以长时间停机待料,在停机处会出现一道宽约60cm左右,高于附近路面的硬带。
3.2.2 想要在公路工程项目施工建设的过程中做到连续摊铺,就必须要将混合料拌合、运输以及摊铺的三个环节所涉及的所有生产设备的生产能力调节到最佳状态。
3.3 及时碾压。在公路项目工程施工建设的过程中,由于SBS改性沥青的使用有着一些特殊的温度要求。所以,在公路沥青路面进行碾压时,一定要做到及时与快速,只有这样才能真正的保证公路工程项目施工建设中沥青路面的质量。
3.4 随时检查。在公路工程项目施工建设的过程中要做到随时检查,一定要做到在第一时间内发现工程项目施工建设现场所出现的问题,并及时的进行探讨研究解决问题,在工程项目施工建设现场的问题顺利解决之后还要进行经验教训的细致总结,以便于知道后续的工程施工建設。
4、结语
SBS改性沥青混合料路面施工是一项技术性很强、涉及范围很广的一个系统的工程。现代化的施工机械和高素质的人员,成熟的施工工艺是质量保证的最终手段。我们从沥青混合料的材料到生产搅拌、运输、摊铺、碾压等各个影响路面施工质量的重要环节来进行严格的控制。认真的执行技术规范和试验确定的各项技术要求指标,重点的控制SBS改性沥青混合料的施工温度和技术要求指标,强化施工人员的业务技能和施工设备的工作状态,只有这样,才能有效控制SBS改性沥青路面的整体质量,提高SBS改性沥青路面工程的使用质量。随着SBS改性沥青在我国的推广与应用,必将在我国公路交通的建设中起到重要的作用。
参考文献
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