SBS改性沥青混凝土配合比设计及施工控制论文_李颖

SBS改性沥青混凝土配合比设计及施工控制论文_李颖

济宁恒合工程质量检测有限公司 山东济宁 272000

摘要:交通运输的日益发达对高速公路质量提出了更高要求,而改性沥青的应用提高了公路质量、延长了路面使用寿命,对改性沥青的研究有利于进一步提升性能、促进技术革新、推动公路建设的发展。就此,本文研究SBS改性沥青混凝土配合比设计及施工控制。

关键词:SBS改性沥青;配合比设计;施工控制

1工艺原理

首先把粗、细集料经冷料按目标配合比进行配料,通过充分烘干,加热到规定温度,进行二次筛分,存于各热料仓,然后按生产配合比供料,再加热至规定温度和规定比例的SBS改性沥青、一定比例的填料,一并进入搅拌机中强制拌和,搅拌均匀后,运输车运至现场,采用具有振动夯、自动找平系统的大功率摊铺机进行摊铺作业,压路机碾压成型,使结构层达到使用功能要求。

2 改性沥青混合料配合比设计

2.1 粗细集料、填料选择

无论是外购还是自行加工,质量均应符合要求。细集料宜采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并适当颗粒级配的机制砂,应选择优质石灰岩等碱性石,也可适量使用优质天然砂,但不得使用料场下脚料。填料宜采用石灰岩或强基性石料经磨细得到的矿粉。矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出。

2.2 目标配合比设计

SBS改性沥青混合料目标配合比设计,是使现场使用配合比符合路面结构设计要求并确定最佳用油量。该设计一是确定冷料配比,二是为生产配合提出目标。

1)矿料级配设计:对现场原材料进行筛分,计算各类矿料用量,使合成矿料级配符合规定范围;对最大公称粒径、4.75mm、2.36mm和0.075mm四个主要关键筛孔通过率要严格控制。

2)采用“贝雷法”对矿料级配设计进行检验和优化:采用“最小间隙法”确定粗粒级比例;计算粗粒组最佳状态下合成集料密度、孔隙率;确定细集料比例;计算出初步配合比例;粗、细集料级配调整确定各规格集料掺加比例;合成级配的分析;综合确定比例并绘出相应级配曲线;贝雷三参数符合性比较,选择优化的矿料级配。

2.3 生产配合比设计

主要是验证目标配合比,确定各热料仓的比例及最佳用油量。其中,对于SMA-13及以上混合料,为了改善3~5mm热料仓严重溢料现象,采用在冷料仓加设档板的方式来控制2.36~4.75mm进料量。

3 SBS改性沥青混合料的拌和

3.1 SBS改性沥青的粘度较高,宜采用合适的试验方法确定改性沥青混合料路面的施工温度。通常比普通沥青混合料施工温度提高10-20℃。当采用SMA混合料或气温在10~15℃时,混合料出厂温度应控制在180℃~190℃。具体还应根据当时施工规场实测的气温、地温、风速等情况,综合确定改性沥青、集料加热温度及混合料的出厂温度,偏差应控制在设定温度±3℃内。

3.2 改性混合料拌和的最佳时间,应根据现场使用的拌和机及施工使用的集料种类、改性混合料的种类等经试验拌和确定。

3.3 拌和过程中,应控制各种材料称量准确,误差在允许范围;注意集料离析,含水量(特别是细集料)的稳定,含水量过大的细集料(大于5%)禁止使用。

3.4 SBS改性沥青混合料摊铺

1)要求运输车辆对摊铺机持续不断供料,使摊铺机分料室内的混合料高度保持标准状态,尽力采用闸门自动控制系统操作摊铺,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。

2)缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺机摊铺速度选取应综合考虑拌合站的产量、混合料类型、气候环境条件及碾压设备能力等情况来确定。摊铺速度控制必须考虑与碾压速度匹配,应满足“摊铺用时大于碾压用时”的原则,才能保证碾压作业紧跟摊铺作业。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在20℃以上气温,拌和产量满足要求的条件下SBS改性沥青混合料摊铺速度可控制在2.4m/min,10~20℃气温摊铺速度控制在2~2.2m/min为宜。

3)中、上面层均用非接触平衡梁控制。当采用两台摊铺机摊铺时,离中央分隔带近的摊铺机应在前,两台摊铺机摊铺层的纵向接缝,应采用热接缝,避免出现缝痕。

4)摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。如出现局部离析,在现场主管指导下允许人工找补或换混合料,如缺陷较严重应予铲除,调整摊铺机或者改进工艺。

5)松铺厚度应及时检测调整。摊铺前0.5-1h就应对熨平板预热和保温,使温度不低于100℃,但也不应过高。

4 SBS改性沥青混合料的碾压

4.1 AC、SUP型改性沥青混合料碾压

①初压:初压应在紧跟摊铺机后碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失。初压开始温度宜控制在150℃以上,低温环境(10~15℃)下,应在155℃以上。通常采用钢轮压路机前进时关闭振动装置静压,速度控制在2~3㎞/h,返回时沿前进轮迹开启振动装置振动碾压,速度为2~3㎞/h,从低侧向高侧碾压,碾压1遍。当采用30t胶轮压路机初压时,应在胶轮上面涂好油,并使胶轮预热好之后再紧跟摊铺机碾压,可解决粘轮问题。

②复压:复压应紧跟初压,控制好碾压段长度和有效压实时间,尽量在较高温度下进行压实。复压开始温度应控制在140℃以上。通常采用30t以上重型的胶轮压路机进行搓揉碾压,以增加密水性,相邻碾压带应重叠,钢轮为20cm,胶轮为一个轮宽。碾压4-6遍,碾压速度控制在3~5㎞/h。复压碾压段总长度由试验路确定。

③终压:终压是为消除轮迹身陷,保证面层平整度,应紧跟复压后进行,一般采用双钢轮振动压路机,从低侧向高侧碾压,静压1-2遍。终压结束表面温度不应低于100℃。

4.2 SMA改性沥青混合料碾压

①初压:初压开始温度宜控制在155℃以上,低温(10~15℃)施工时,应提高5~10℃。宜用激振力180KN双钢轮、双振动压路机紧跟碾压,前进时关闭振动装置静压,以2~3km/h的速度碾压,返回时沿前进轮迹振动碾压,速度2~3km/h。

②复压:宜紧跟初压,与初压交织在一起(无明显界限)在较高温度下进行,利于碾压密实。通常使用双钢轮、双振动压路机碾压,碾压参数参照试铺段结果,通常振动碾压2~3遍,碾压速度可以控制在3~4km/h。

③终压:紧跟复压之后,一般双钢轮静碾1-2遍,终压结束时表面温度宜不低于100℃。

4.3 碾压过程中需注意的问题:

1)碾压段落长度选定。应根据混合料类型、压实设备、施工环境和摊铺速度等因素来确定,一般复压长度应控制在15m~40m,SMA混合料或气温在10~15℃时,复压长度应控制在15m~25m。

2)路面边部碾压,当路缘外侧无支撑物时,先预留30-40cm宽不进行碾压,待压完第一道后,使压路机大部分重量位于已压实过的混合料面层上,再压30-40cm宽的边缘。

3)桥面铺装施工,宜采用钢轮压路机静压胶轮压路机进行复压、轻型钢轮压路机终压的方式进行,不得采用有可能损坏桥梁的大型振动压路机或重型钢筒式压路机。

结束语:

SBS改性沥青是技术要求高,涉及范围较广的系统工程。将SBS改性沥青混凝土应用于公路工程使用状况良好、返修率极低、大大降低了后期维护费用、延长了路面的使用寿命,在节能环保方面也有不错表现,具有广泛的应用价值。

参考文献:

[1] 易颖. 改性沥青混凝土配合比设计[J]. 科学之友, 2010(2):14-16.

[2] 黄世福, 赖亚丽. 浅析SBS改性沥青路面的施工工艺控制[J]. 建筑工程技术与设计, 2015(31).

论文作者:李颖

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/17

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