王 龍 姚衛濤 馬慶偉
(1.陜西省交通建設集團公司,陜西 西安 710000; 2.寶雞公路管理局工程管理科,陜西 寶雞 721000; 3.西安公路研究院,陜西 西安 710065)
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高粘復合改性瀝青AC-20配合比設計與施工
王 龍1姚衛濤2馬慶偉3
(1.陜西省交通建設集團公司,陜西 西安 710000; 2.寶雞公路管理局工程管理科,陜西 寶雞 721000; 3.西安公路研究院,陜西 西安 710065)
結合陜北某高速公路的實際情況,介紹了高粘復合改性瀝青混合料的配合比設計方案,從混合料溫度控制、拌合、運輸、攤鋪等方面,闡述了高粘復合改性瀝青混合料的施工工藝,促進了高粘復合改性瀝青的推廣應用。
高粘復合改性瀝青,混合料,配合比設計,施工工藝
高粘度改性瀝青以其優異的高低溫性能和抗疲勞性能已被普遍認可,特別適合我國重載交通路面,然而其昂貴的價格,使其難以大面積推廣應用。常規高粘度改性瀝青的高成本和指標不穩定性給推廣應用帶來了不小的阻力。基于超細化嵌入嫁接技術的高粘復合改性瀝青技術既可降低高粘度改性瀝青成本又可充分發揮橡膠瀝青的低溫性能和耐老化性能,是將來高性能改性瀝青的發展方向。基于此,本文結合陜北某高速公路的實體應用情況,對AC-20高粘復合改性瀝青混合料配合比設計與施工工藝進行研究,為高粘復合改性瀝青技術的推廣提供參考。
1)瀝青:采用高粘復合改性瀝青,高粘復合改性瀝青是通過“超細粒子填充嫁接技術”制備的SBS復合膠粉的高度復合改性瀝青,具有高粘瀝青高溫穩定性好、耐疲勞的優點,又具有橡膠瀝青低溫抗彎拉強度大的特點。對高粘復合改性瀝青技術指標進行檢測,試驗結果見表1。

表1 高粘復合改性瀝青技術指標
高粘復合改性瀝青的密度及軟化點稍大于SBS改性瀝青,運動粘度則遠大于SBS改性瀝青,其他技術指標與SBS改性瀝青相當。
2)礦料:礦料密度試驗結果見表2。

表2 原材料的密度試驗結果
高粘復合改性瀝青可適用于SBS改性瀝青能夠適用的各種級配,在已有的SBS改性瀝青AC-20瀝青混合料室內外試驗的基礎上,對高粘復合改性瀝青混合料進行室內配合比優化設計。由于高粘復合改性瀝青的粘度大于SBS改性瀝青,在室內試驗中,采用的溫度比SBS改性瀝青高5 ℃,試驗溫度見表3。

表3 高粘復合改性瀝青混合料室內試驗溫度 ℃
通過室內配合比試驗確定了本次AC-20中面層試驗路采用的礦料級配為5號倉∶4號倉∶3號倉∶2號倉∶1號倉∶礦粉=8∶35∶18∶7∶28∶4,最佳油石比為4.5%。合成級配曲線圖見圖1,最佳油石比下馬歇爾試件試驗結果見表4,路用性能指標檢測結果見表5。

表4 最佳瀝青用量時Marshall試件試驗結果

油石比%最大理論相對密度毛體積相對密度空隙率%礦料間隙率/%飽和度%穩定度kN流值mm4.52.6202.5124.113.669.713.23.3

表5 高粘復合改性瀝青混合料路用性能
1)混合料溫度控制。溫度控制是使用高粘復合改性瀝青的關鍵,考慮到高粘復合改性瀝青的高粘度,與室內試驗類似,各工序施工溫度比SBS改性瀝青提高5 ℃左右。
2)AC-20高粘復合改性瀝青混合料拌合。加入集料后干拌5 s,投入基于超細化嵌入嫁接技術的高粘復合改性瀝青,濕拌時間為45 s。
3)AC-20高粘復合改性瀝青混合料運輸。高粘復合改性瀝青混合料料車運輸應采用雙橋車,運量應根據拌合與攤鋪速度決定。運輸車輛出場進場應將底盤和車輪沖洗,防止雜物掉在施工范圍內。
4)AC-20高粘復合改性瀝青混合料攤鋪。應在攤鋪前一天將攤鋪機就位。在攤鋪前,攤鋪機熨平板預熱達到100 ℃以上。每臺攤鋪機前應由4輛以上的料車等候,并在能保證連續運料時才進行攤鋪。在施工起步前將高粘復合改性瀝青混合料用量調整好,再實施攤鋪,避免AC-20面層出現離析,并隨時檢查粗細料是否均勻,松鋪厚度是否符合規定,攤鋪厚度及平整度應采用非接觸式平衡梁裝置來控制。
AC-20高粘混合料在攤鋪時應做到均勻、緩慢、不間斷,速度控制在1.5 m/min左右,不應出現攤鋪過快后停下來等下一車料的情況。
攤鋪時應盡量選擇在當天高溫時段進行,低于15 ℃時AC-20混合料不宜攤鋪。攤鋪遇雨時應停止施工,并清除還未壓實成型的混合料。遭受雨淋的混合料應廢棄,不得再攤鋪。
5)AC-20高粘復合改性瀝青混合料壓實。采用鋼輪壓路機和輪胎壓路機碾壓,初壓與復壓采用13 t以上振動壓路機和30 t以上輪胎壓路機,建議工序:初壓:鋼輪壓路機靜壓(前靜后振)1遍~2遍;復壓:鋼輪振壓1遍~2遍,輪胎壓路機揉壓6遍。終壓采用11 t以上鋼輪壓路機靜壓收面。
因為高粘復合改性瀝青隨著溫度降低,粘度逐漸增大,所以混合料應在溫度較高時盡快完成碾壓。
通過本文研究,得出以下結論:1)根據配合比設計試驗結果,確定高粘復合改性瀝青配合比礦料比例為:22 mm~28 mm∶11 mm~22 mm∶7 mm~11 mm∶4 mm~7 mm∶0 mm~4 mm∶礦粉=8∶35∶18∶7∶28∶4,最佳油石比確定為4.5%。2)高粘復合改性瀝青的密度及軟化點稍大于SBS改性瀝青,運動粘度則遠大于SBS改性瀝青,其他技術指標與SBS改性瀝青相當。3)施工時考慮到高粘復合改性瀝青的高粘度,與室內試驗類似,各工序施工溫度比SBS改性瀝青提高5 ℃左右。4)因為高粘復合改性瀝青隨著溫度降低,粘度逐漸增大,所以混合料應在溫度較高時盡快完成碾壓。
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[3] 江鎮海.廢膠粉改性瀝青應用于公路的前景看好[J].中國資源綜合利用,2002(1):38-39.
[4] 楊志峰,李美江,王旭東.廢舊橡膠粉在道路工程中應用的歷史和現狀[J].公路交通科技,2005,22(7):19-22.
On proportional ratio design of vircous composite modified asphalt AC-20 and its construction
Wang Long1Yao Weitao2Ma Qingwei3
(1.ShannxiCommunicationsConstructionGroupCompany,Xi’an710000,China; 2.EngineeringManagementSectionofBaojiHighwayAdministrationBureau,Baoji721000,China; 3.Xi’anRoadInstitute,Xi’an710065,China)
Combining with the situation on some expressway in north of Shannxi Province, the paper introduces the design scheme for the proportional ratio for the vircous composite modified asphalt mixture, and indicates its construction craft from the temperature control of the mixture, mixing, transportation, and pavement, so as to enhance its further application.
vircous composite modified asphalt, mixture, proportional ratio design, construction craft
1009-6825(2016)24-0123-02
2016-06-11
王 龍(1982- ),男,工程師; 姚衛濤(1982- ),男,工程師; 馬慶偉(1984- ),男,工程師
TU535
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