「技術」冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料施工技術研究

摘要:針對傳統熱拌瀝青混合料的缺點,借鑑乳化瀝青冷再生混合料的成型方法,以改性乳化瀝青作為膠結料設計了冷拌冷鋪瀝青混合料,介紹了冷拌改性乳化瀝青混合料施工過程、養生及其竣工驗收標準與檢測方法,為今後冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料應用提供了參考。

關鍵詞:冷拌冷鋪瀝青混合料;改性乳化瀝青;乾溼劈裂強度;路用性能

1材料技術要求

1.1 改性乳化瀝青性能技術要求

「技術」冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料施工技術研究

1.2集料技術要求

粗集料應選用堅硬、粗糙、外觀有稜角的集料;細集料應潔淨、乾燥、無風化、無雜質且有適當的顆粒級配。細集料的潔淨程度,天然砂以小於0.075mm含量的百分數表示,石屑和機制砂以砂當量(適用於0-4.75mm)或亞甲藍值(適用0-2.36mm或0-0.15mm)表示。礦粉必須採用石灰岩或岩漿岩中的強基性岩石等滲水性石料經磨細得到的礦粉,原石料中的泥土雜質應除淨。礦粉應乾燥、潔淨、能自由地從礦粉倉流出。外填料---填料採用普通硅酸鹽425#水泥,用量由混合料的試驗來確定。水---採用可飲用的水源,其用量應根據現場骨料的含水率和混合料試驗設計決定。添加劑---施工中如果需要,應根據攤鋪效果經試驗確定所用添加劑種類和劑量。

2集料級配要求

組成瀝青混合料的原材料選定後,瀝青混合料的技術性質在很大程度上決定於集料間的級配組成。瀝青混合料由於集料的級配不同,可以形成不同的組成結構,其路用性能也有所區別。表2指出了薄層罩面冷拌改性乳化瀝青混合料的級配要求。瀝青混合料作為路面的結構層必須具備特定的技術要求,例如水穩定性、高溫穩定性、劈裂強度等,詳見表3所示。

「技術」冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料施工技術研究

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3冷拌改性乳化瀝青混合料施工過程及養生

3.1冷拌冷鋪瀝青混合料的拌和

為了保證均勻、連續、不間斷攤鋪,必須保證拌和設備的產能,以確保攤鋪的連續性。對設備進行原材料標定,攤鋪時要注意檢查冷拌冷鋪瀝青混合料的均勻性,及時分析異常現象。如混合料有花白、離析等現象,應作廢料處理並及時予以糾正。

3.2冷拌冷鋪瀝青混合料的攤鋪

連續穩定的攤鋪是提高路面平整度的最主要措施,攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產能、施工機械配套情況以及攤鋪厚度、攤鋪寬度,按5—15m/min予以調整選擇,做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。未碾壓實之前,施工人員不得進入踩踏,一般不允許人工找補整修,只有在特殊情況下,在技術人員或管理人員指導下,允許用人工找補或更換混合料,缺陷較嚴重時應予以剷除,並調整攤鋪機或改進攤鋪工藝。攤鋪遇雨時,立即停止施工,未壓實的混合料必須剷除。

3.3冷拌冷鋪瀝青混合料的碾壓

壓實是保證瀝青混合料層質量的重要環節,為了保證壓實效果,需要採用輕型和重型壓路機搭配碾壓。同時,為了保證壓實度和平整度,碾壓應在冷拌冷鋪瀝青混合料不產生推移、開裂及粘輪的情況下進行。冷拌冷鋪瀝青混合料容易粘輪,並且無強度時易推移,所以選擇合適的壓路機、最佳振動頻率與振幅是關鍵。

冷拌冷鋪瀝青混合料的碾壓分三個階段進行,即初壓、復壓和終壓。初壓的目的是整平和穩定混合料以及促進乳化瀝青破乳,建議採用8 T左右的輕型鋼輪壓路機碾壓2遍,碾壓時可開啟高頻振動。復壓的目的是使混合料密實、穩定、成型,因為在復壓前混合料中有大量的水分蒸發,通過復壓對混合料空隙進行壓密,促進瀝青還原;碾壓時視混合料表面與壓路機的粘輪情況,可採用25T 左右的膠輪壓路機,碾壓 2~3遍。終壓是為了保證平整度以及壓實度,最終混合料的密實程度將取決於該道工序,因此,終壓過程非常重要,因為在復壓後其中混合料的水分蒸發,留有少量的空隙,需要通過終壓進行壓密。終壓通常使用靜力膠輪壓路機,建議採用25T或更重的膠輪壓路機,碾壓次數3~5遍。

3.4冷拌冷鋪瀝青混合料的養生

在攤鋪壓實後,拌冷鋪瀝青混合料內還有少量的水分沒有蒸發,致使瀝青未能夠完全還原,混合料的強度較低。因此,需要對其在自然條件下養生48h以上,在養生期間不能有機動車輛在其表面上作業。

4冷拌冷鋪瀝青混合料施工質量控制

施工過程中材料質量是施工質量的基礎,只有嚴格控制好才能保證混合料的路用性能得以良好發揮,具體材料的質量控制見下表4。工程質量控制也是施工過程關鍵的環節,良好的工程質量與施工過程中的質量控制是密不可分的,具體施工過程中質量控制見下表5。

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5冷拌冷鋪瀝青混合料竣工驗收標準與檢測

冷拌冷鋪表面薄層竣工驗收標準見下表6:

「技術」冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料施工技術研究

冷拌冷鋪乳化瀝青混合料施工後,經過行車荷載的作用,強度逐漸形成,通過外觀檢測施工質量,對於出現問題進行局部處理,纖維瀝青碎石封層能夠恢復原路面的抗滑性能和防水性能,因此需要進行相應的質量檢測。

5.1平整度檢測

冷拌冷鋪表面薄層經過一定的養生後開放交通,因為其強度形成主要有三個階段:初期碾壓成型階段、破乳時粘結強度增長階段、粘結強度達到最大值並趨於穩定階段。開放交通後,由於強度未達到最佳狀態,應當限速行駛,但是急剎車現象造成層間的剪切力急劇增大,會造成表面封層的搓起,如有此類問題應當及時修補。

5.2滲水系數檢測

冷拌冷鋪表面薄層現場滲水系數試驗與《公路路基路面現場測試規程》(JTJE60-2008)中瀝青路面滲水試驗方法(T0971-2008)相同。根據國內外冷拌冷鋪表面薄層的研究,以及對於實體工程的檢測評定,原路面的防水性能能夠得到有效的改善,提出了冷拌冷鋪表面薄層性能要求,即滲水系≤300ml/min。

5.3厚度檢測

冷拌冷鋪表面薄層的厚度檢測方法參照《公路工程質量檢驗評定標準》附錄H(JTG F80/1-2004),具體要求如下:其代表不低於設計厚度的10%,合格值不得低於設計厚度的15%。

7.結論

本文從原材料的要求、級配的組成及性能要求、混合料的拌和、攤鋪、碾壓、養生、施工質量控制、施工過程及養生、竣工驗收標準與檢測等方面對冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料施工過程中的關鍵環節和關鍵技術進行了詳盡的介紹,通過試驗,結果表明,冷拌冷鋪瀝青混合料的乾溼劈裂強度和乾溼劈裂強度比、車轍試驗動穩定度、彎曲試驗破壞應變和凍融劈裂強度比均隨養生齡期的增加而增加,且均滿足現行施工規範中對改性熱拌瀝青混合料的技術要求,說明其具有應用潛力無窮。


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