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. 改 性 沥 青 SMA 路 面 施 工 控 制
摘要:文中介绍了一种新型路面材料改性沥青SMA路面面层的施工工艺及质量控制方法,并对施工过程中有关问题进行探讨,为今后在其他工程中运用该种路面类型提供一些经验。
Abstract: The this article myself project actual experience,introduced one kind of new
road surface material modified asphalt SMA road mat construction craft and the quality
control method, and therelated question carries on the discussion to the construction
processin, for will utilize this kind of road surface type in other projects to provide some
experiences from now on.
关键词:改性沥青 SMA 施工质量控制
Key woords: modified asphalt SMA
近年来随着公路建设的飞速发展,各种新型的筑路材料不断的用于沥青路面。由于原材料地变化,相应的其施工工艺也有所改变。
沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt,简称SMA)是一种由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料及较多量的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成一体的沥青混合料。SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量小,而且低温、防水、抗滑等性能也较好。
一、组织合格的原材料
堆放各种矿料的场地必须硬化,并具备良好的排水系统,避免材料的污染。各种矿料料仓应该用墙体隔开,以免相互混杂。对不合格的矿料,不准运进料场。避免细集料受潮影响喂料数量和拌和机产量。纤维稳定剂在运输、存放、使用过程中均不得受潮。 .
. 1、沥青:SMA宜采用优质的改性石油沥青,且采用比当地常用沥青更硬标号的沥青,其技术指标见下表:
聚合物改性沥青技术要求
指标 单位 SBS类(Ⅰ类) SBR类(Ⅱ类) 试验方法
针入度25℃,100g,5s Dmm >100 80-100 60-80 30-60 >100 80-100 60-80 T0604
针入度指数PI 不小于 -1.2 -0.8 -0.4 0 -1.0 -0.8 -0.6 T0604
延度5℃,5cm/min 不小于 Cm 50 40 30 20 60 50 40 T0605
软化点 TR&B 不小于 ℃ 45 50 55 60 45 48 50 T0606
运动粘度135℃ 不大于 Pas 3 T0625
T0619
闪点 不小于 ℃ 230 230 T0611
溶解度 不小于 % 99 99 T0607
弹性恢复25℃ 不小于 % 55 60 65 75 — T0662
粘韧性 不小于 N•m — 5 T0624
韧性 不小于 N•m — 2.5 T0624
贮存稳定性
离析,48h软化点差,不大于 ℃ 2.5 — T0661
TFOT(或RTFOT)后残留物
质量变化 不大于 % 10 T0610或T0609
针入度比25℃ 不小于 % 50 55 60 65 50 55 60 T0604
延度5℃ 不小于 cm 30 25 20 15 30 20 10 T0605
在满足施工的前提下,改性沥青的温度不易太高,运输温度≤150℃,贮存温度≤140℃。不得长时间存放,必须不间断的搅拌,以防止改性沥青离析,制作好的改性沥青的温度应满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求。
2、粗集料:应采用反击式破碎机轧制的石质坚硬、清洁、不含风化,软弱颗粒、近立方体颗粒的碎石,粒径大于4.75mm。施工单位应根据玄武岩碎石的筛分结果计算各种规格碎石提运比例。粗集料技术要求见下表:
沥青混合料用粗集料质量技术要求
指标 单位 高速公路及一级公路 其他等级
公路 试验方法 表面层 其他层次
石料压碎值 不大于 % 26 28 30 T0316
洛杉矶磨耗损失 不大于 % 28 30 35 T0317
表观相对密度 不小于 t/m3 2.60 2.50 2.45 T0304
吸水率 不大于 % 2.0 3.0 3.0 T0304
坚固性 不大于 % 12 12 — T0314 .
. 针片状颗粒含量(混合料) 不大于
其中粒径大于9.5mm 不大于
其中粒径小于9.5mm 不大于 % 15
12
18 18
15
20 20
—
— T0312
水洗法<0.075mm颗粒含量 不大于 % 1 1 1 T0310
软石含量 不大于 % 3 5 5 T320
3、细集料:必须采用反击式破碎机加工的坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的玄武岩机制砂,母岩不能采用山场的下脚料。SMA不宜使用天然砂。细集料技术要求见下表:
沥青混合料用细集料质量要求
指标 单位 高速公路、
一级公路 其他等级
公路 试验方法
表观相对密度 不小于 t/m3 2.50 2.45 T0328
坚固性(<0.3mm部分) 不小于 % 12 — T0340
含泥量(小于0.075mm的含量) 不大于 % 3 5 T0333
砂当量 不小于 % 60 50 T0334
亚甲蓝值 不大于 g/kg 25 — T0346
棱角性(流动时间) 不小于 s 30 — T0345
4、填料:宜采用碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁,能自游的从矿粉仓流出。拌和机回收粉不得采用,应全部废弃,以确保沥青面层的工程质量。矿粉质量技术要求见下表:
沥青混合料用矿粉质量要求
指标 单位 高速公路、
一级公路 其他等级
公路 试验方法
表观相对密度 不小于 t/m3 2.50 2.45 T0352
含水量 不大于 % 1 1 T0103 烘干法
粒度范围<0.6mm
<0.15mm
<0.075mm %
%
% 100
90—100
75—100 100
90—100
70—100 T0351
外观 无团粒结块 T0353
亲水系数 <1 T0354
塑性指数 <4 T0355
加热安定性 实测记录
5、纤维稳定剂:宜选用有产品合格证书、在250℃干拌温度下不变质、不发脆且符合环保要求的优质木质素纤维。其质量技术要求见下表:
木质素纤维质量技术要求
项目 单位 指标 试验方法 .
. 纤维长度 不大于 mm 6 水溶液用显微镜观测
灰分含量 % 18±5 高温590℃~600℃燃烧后测定残留物
PH值 7.5±1.0 水溶液用PH试纸或PH计测定
吸油率 不小于 纤维质量的5倍 用煤油浸泡后放在筛上经振敲后称量
含水率(以质量计) 不大于 % 5 105℃烘箱烘2h后冷却称量
6、抗剥离剂:应使用长期性能较好的抗剥落剂,掺和量不高于沥青混合料质量的0.4%。建议使用生石灰代替,其掺入量不应太高,宜占骨料的1.5—2.0%。
二、改性沥青SMA的设计标准
1、SMA的矿料级配采用间断级配,其级配范围应符合下表的要求:
沥青玛蹄脂碎石混合料矿料级配范围
级配类型 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)
26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
中粒式 SMA-20 100 99-100 72-92 62-82 40-55 18-30 13-22 12-20 10-16 9-14 8-13 8-12
SMA-16 100 90-100 65-85 45-65 20-32 15-24 14-22 12-18 10-15 9-14 8-12
细粒式 SMA-13 100 90-100 50-75 20-34 15-26 14-24 12-20 10-16 9-15 8-12
SMA-10 100 90-100 28-60 20-32 14-26 12-22 10-18 9-16 8-13
2、改性沥青SMA的配合比设计应符合下表的技术要求:
SMA混合料马歇尔试验配合比设计技术要求
试验项目 单位 技术要求
试验方法
不使用改性沥青 使用改性沥青
马歇尔试件尺寸 mm ф101.6mm×63.5mm T0702
马歇尔试件击实次数 两面击实50次 T0702
空隙率VV % 3~4 T0708
矿料间隙率WMA 不小于 % 17.0 T0708
粗集料骨架间隙率VCA 不大于 VCADRC T0708
沥青饱和度VFA % 75~85 T0708
稳定度 不小于 kN 5.5 6.0 T0709
流值 Mm 2~5 — T0709 .
. 谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失 % 不大于0.2 不大于0.1 T0732
肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验 % 不大于20 不大于15 T0733
3、改性沥青SMA设计配合比检验应符合下表各项指标的要求:
检验项目 单位 沥青类型 技术要求 试验方法
车辙试验动稳定度 次/mm 非改性 不小于1500 79719 改性 不小于3000
浸水马歇尔试验残留稳定度比 % 普通沥青 不小于75 70709 改性沥青 不小于80
冻融劈裂试验的残留强度比 % 普通沥青 不小于75 70729 改性沥青 不小于80
渗水系数 ml/min —— 不大于80 70730
构造深度
摩擦系数摆值
横向力系数
三、下承层的检查、清扫
1、检查下承层的完整性和粘结性,对局部质量缺陷按规定进行修复。
2、对下承层表面的污染物必须清扫干净,必要时用水冲洗,对局部被水泥等杂物污染冲洗不掉的,应用人工将表面水泥浆等杂物凿除。
3、对下承层必须彻底清扫干净,冲洗的水晾干后方可摊铺。
四、SMA沥青混合料的拌制
改性沥青SMA的施工温度宜比普通沥青混合料施工温度提高10—20℃左右。其沥青加热温度应控制在170—180℃;矿料加热温度宜为190—220℃。矿粉和纤维不加热。混合料出料温度控制在170—185℃;废弃温度为195℃。(注:1.所有检测用温度计应采用半导体数显温度计并及时送当地计量部门检定,或在监理工程师监督下用标准温度计标定;2.所有温度检测均应按正确的方法提出,避免温度计探头位置不当出的数据不真实。)