高模量沥青混凝土施工工艺
沥青混合料的压实成型
高模量沥青混凝土因为使用低标 号硬质沥青并添加了高模量添加剂的缘 故,适合的碾压温度要比普通沥青混合 料高(见表1)。为了保证压实度,压 路机尽量高温紧跟摊铺机碾压。保证碾
压作业组的跟进长度最小,该长度由试 验路段决定,并与气候条件有关,原则 上确保摊铺机与复压区段的压路机之间 的距离不超过60米,推荐的碾压组合如 下表:
添加剂
为了达到设计的高模量标准,在 使用的沥青针入高30的情况下,必须使 用高聚物及树脂组成的高模量添加剂来 提高沥青混凝土的模量。
施工工艺
施工准备
沥青混合料拌和设备在开始运转 前要进行全面检查,注意连接部件的紧 固情况,检查搅拌器内有无积存余料、 冷料运输机是否运转正常和有无跑偏现 象,仔细检查沥青管道各个接头,严禁 吸沥青管有漏气现象,注意检查电气系 统,对于机械传动部分,还要检查传动 链的张紧度等。
由于高模量沥青混凝土空隙率低, 同时高模量沥青混凝土的设计厚度达 10cm,所以在碾压基本密实以后,沥青 混合料内部温度下降比较慢,使得终压的 时间较晚,这需要操作手掌握好合适的终 压时机,不要过早终压留下压痕或者是过 迟终压无法消除复压时的压痕。
对于沥青路面施工时边部没有模 板支护,而摊铺层厚度又较厚造成沥青 混凝土路面边部容易推移的现象,可以 使用一些其他方法处理,除了前面提到 的摊铺时在摊铺机边侧挡板下面加下挡 板以外,还在摊铺以后立即用小型平板 振动器对边部30cm 的范围进行了提前 振实,这样不仅提高了边部压实度,也 有效地减少了边部推移现象。
符合要求的必要条件。粗集料在沥青混 凝土中的作用是通过颗粒间的嵌锁作用 提供稳定性,通过其摩擦作用抵抗位 移。其形状和表面纹理都影响沥青混凝 土的稳定性,所以选择粗集料时,要严 格按照粗集料的技术要求选择。
粗集料必须是石质坚硬、清洁、 不含风化颗粒、有较好的颗粒形状和棱 角性的优质石料,粒径大于2.0mm。应 选用反击式破碎机轧制的碎石,严格限 制集料的细长扁平颗粒含量。
沥青混合料的运输
根据拌和楼的生产能力、运距、 计算车辆数,并采用大吨位运料车运 输,在运输过程中应加盖油布,以防表 面合料降温结成硬块,到摊铺现场后, 应严格检查高模量沥青混合料到场温 度,确保到场温度符合要求方可卸料摊 铺。料车每次完成卸料后,应及时对残 留的混合料进行清理并采取合理的处理 措施,避免由下一车混合料加热后进入 摊铺层。
细集料
细集料主要是填充粗集料骨架间 隙,使集料级配具有较大的密实度。同 样要求颗粒形状近于立方体,且富有棱 角性。
细集料的棱角性适用于评价细集 料颗粒的表面构造和粗糙度,预测细 集料对沥青混合料的内摩擦角和抗流 动变形性能的影响。SHRP中棱角性定 义为:通过2.36筛孔集料的未压实(松 方)空隙率。我国规范对细集料棱角性 的测量采用流动时间法,即测定一定体 积的细集料全部通过标准漏斗所需要的 流动时间。已有研究表明,细集料的棱 角性对确保混合料高的内摩阻力和抗车 辙能力至关重要,而提高内摩阻力有助 于获得较高的模量,故需将细集料棱角 性作为主要的控制技术指标。
在我国,针对高模量沥青混凝土 的研究才刚刚起步,对高模量沥青混凝 土的材料组成以及施工工艺还不了解, 因此本文在国外研究成果的基础上,总 结高模量沥青混凝土的施工工艺,为高 模量沥青混凝土在我国的推广应用积累 经验。
原材பைடு நூலகம்控制
粗集料
高模量沥青混凝土路面能否达到 预期的性能与矿料有很大的关系,连续 的矿料级配是高模量沥青混凝土是否能
填料
在沥青混合料中,矿粉与沥青形 成胶浆,对混合料的强度有很大影响, HMAC的矿粉宜采用石灰岩碱性石料经 磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清
洁,不得含有泥土和有机矿物质。
沥青结合料
沥青是沥青混凝土的主要组成材 料之一,是决定沥青混合料质量和模量 高低的主要因素。高模量沥青结合料必 须具有高粘度,与集料有很好的粘附 性,以便保证沥青混凝土有足够高的弹 性模量以及高温稳定性和低温韧性。因 此选择沥青时,除了要注意沥青自身品 质的优劣以外,还要注意沥青标号对当 地环境、气温的适应性。为了达到高模 量沥青混凝土的设计高模量,可以直接 选用20/30低标号硬质沥青,也可以选 用30/45或者35/50号沥青加高模量添加 剂作为沥青结合料。
H现代公路 IGHWAY
高模量沥青混凝土施工工艺
文/户宪卫
随着我国国民经济的发展,公路运 输的交通量也在急剧增加,超 载、重载现象日益严重,路面结构的损 坏也逐渐加剧,许多沥青路面在通车不 久就发生不同类型的损坏,严重影响了 道路的服务质量。为了解决道路早期破 坏的问题,许多新型道路材料开始用于 高等级公路上,高模量沥青混合料就是 其中的一种,提高沥青混合料材料的劲 度模量,可以有效增强整个路面结构抵 抗车辙变形和抗疲劳的能力。高模量沥 青混凝土(HMAC)在法国使用已经超 过 20 年的时间,其原理是通过提高沥 青混凝土的模量,减少车辆荷载作用下 沥青混凝土产生的变形,提高路面抗高 温变形能力,改善路面的疲劳性能,延 长路面的使用寿命。包括法国在内的许 多欧洲国家都先后对其展开的研究,由 于各国的材料组成和设计方法均不相 同,高模量沥青混凝土也呈现出不同的 性能表现。
沥青混合料的摊铺
采用两台同型号的双振捣大型履 带式摊铺机按全幅梯队式作业施工。由 于本项目路缘石施工次序安排在在沥青 联结层后面,沥青基层及联结层施工时 边部没有支护,我们在摊铺机两侧挡板 下面设计了下挂挡板,保证了边部路面 的摊铺成型。摊铺机的摊铺速度根据拌 和楼的产量、施工机械配套情况及摊铺 厚度、摊铺宽度等按1.5~3m/min予以 调整选择。摊铺时保证摊铺机匀速、 连续、不间断的摊铺,两台摊铺机距 离宜保持在5m以内,但绝对不能超过 20m,以确保摊铺质量,保证其厚度、 平整度和密实度等各项指标。
拌制
严格控制沥青和集料的加热温度 以及沥青混合料的出厂温度。因为使用
112 TRANSPOWORLD 2012No.13 (Jul)
低标号硬质沥青并添加了高模量添加剂 的缘故,拌合温度要比普通沥青混合料 高5-10℃,同时在加入沥青以前,高模 量添加剂需要与石料干拌10秒左右。另 外,对于高模量混凝土,由于其沥青用 量相对较高,为防止在贮料仓保存过程 中混合料发生析漏,尽可能在混合料生 产后迅速运送至摊铺现场。沥青混合料 的施工温度控制范围见下表1。