高模量沥青混凝土应用研究

发表时间:2021/3/25   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:周广柱
[导读] 摘要:我国沥青路面在高等级公路中的应用越来越广泛,随着交通量的增大,轴载改变、混合料性质变化以及管养的滞后性,导致一些新建的高等级沥青路面在通车后不久就出现了病害,最为明显的是车辙病害。
        安徽省公路桥梁工程有限公司  安徽合肥  230000
        摘要:我国沥青路面在高等级公路中的应用越来越广泛,随着交通量的增大,轴载改变、混合料性质变化以及管养的滞后性,导致一些新建的高等级沥青路面在通车后不久就出现了病害,最为明显的是车辙病害。
        高模量沥青混凝土是通过改善沥青的组成性质、集料的性状和级配等方式,综合改善混合料的性能,使之具有较高的模量。相关试验研究表明,适量添加高模量剂可以提高公路沥青混合料的寿命以及稳定性,减少沥青路面变形的概率,减少沥青混合料的不良病害现象。
        关键词:轴载;高等级沥青路面;车辙病害;高模量沥青混凝土
        1 沥青原材技术指标
        粗集料技术指标应符合《公路沥青施工技术规范》(JTG F40-2004)要求。
        表1 粗集料技术要求
        基质沥青与高模量改性剂相结合的方法,沥青试验指标应符合《公路沥青施工技术规范》要求。
        PR MODULE添加剂呈深色、固体、颗粒状,颗径2-4mm左右。
        2 PR MODULE高模量沥青混凝土配合比设计
        PR MODULE高模量沥青混凝土的配合比设计与普通沥青混合料的设计方法相同,即马歇尔试验配合比设计方法,遵循热拌沥青混合料设计的目标配合比、生产配合比以及试拌试铺验证的三个阶段,确定矿料级配及最佳油石比。
        PR MODULE高模量沥青混凝土级配范围要求见表4。
        表4 矿料级配范围
        PR MODULE高模量沥青混凝土马歇尔技术标准见表5。
        表5 马歇尔试验技术标准
        将集料放入烘箱内加热至180℃-185℃并保持恒温,按比例配制好的矿料与PR MODULE同时加入拌和锅内干拌120-180s,将加热的沥青投入拌锅内湿拌90-120s,同时加入热矿粉拌和60-90s,总拌和时间为270-390s,将拌和完成的沥青混合料放入烘箱内保温60min,烘箱温度为165℃,最后将成型温度不低于160℃的PR MODULE混合料装摸制件并进行室内车辙试验。
 
        长安大学高模量沥青混凝土研究课题组对各项技术指标的检测
        3 施工工艺与质量控制
        70#道路沥青的加热温度为155-165℃,矿料加热温度控制在175-180℃,拌和温度为180-185℃。严格按照设计文件与规范要求掺加添加剂。根据拌和机每盘矿料的质量准确称量所需外掺剂由人工按剂量投放。当天拌和完成后拌和楼的操作人员与修理人员注意检修和保养PR MODULE添加设备。
        PR MODULE添加剂采用直接投入法,使用自动设备投料时由投料机按比例将骨料与PR MODULE添加剂同时投入;当使用人工投料时由工人直接将PR MODULE投入拌和锅,PR MODULE与粗集料同时投入。投料员利用拌和锅侧面的观察窗密切注意打开粗集料仓的信号。
        采用直投式添加工艺,加入沥青混合料质量0.3%的高模量改性剂后应干拌不低于10s,高模量改性剂加基质沥青拌和代替改性沥青混合料;随后将沥青喷入并拌和,混合料湿拌时间约为40-45s;最后加入矿粉拌和至均匀,总拌和时间在50-55s左右。沥青混合料的出料温度为170-180℃。
 
        生产配合比确定后冷料配比必须每天根据石料含水量进行调整,如果出现严重的溢料、等料现象,必须重新取样进行配合比设计。
        每台摊铺机应配备不少于2台11-13t的双钢筒压路机,1台轮胎压路机与1台小型压路机,压路机每次应由两端折回的位置阶梯形的随摊铺机向前推进,摊铺机连续摊铺的过程中不得随意停顿。
        压路机碾压过程中胶轮压路机严禁洒水,双钢轮压路机应严格控制洒水量,以沥青不粘轮为原则。当天碾压的尚未冷却的沥青混合料层面上,不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料油料等杂物。
        4 结束语
        PR MODULE高模量沥青混凝土路面适用于新建与改扩建高速公路长大纵坡路段、桥梁连接处以及收费站进出口位置,适用于易发生车辙的沥青路面。高温地区、超载重载道路、高速公路维修养护项目以及市政道路机场路面。
        PR MODULE高模量沥青混凝土路面抗疲劳性能提高25%左右,随着PR MODULE的掺加,路面疲劳寿命Nf呈大幅度增加趋势,降低了疲劳性能随应力变化的敏感性从而延长路面使用年限;改性沥青生产与运输以及储存过程中改性剂上浮易产生离析现象,代替改性剂的使用使得路面摊铺不均匀现象随之得以改善;高温抗变形能力得到提升,水稳定性得到改善;直投式添加方便快捷,优异的性价比且节约后期维修养护费用;高模量剂与基质沥青的结合替代改性沥青,实现了路面在不利季节尤其是冬季施工的可能。
        试验表明适量添加高模量改性剂可以提高公路沥青混合料的寿命及稳定性,降低沥青路面变形的概率,减缓沥青混合料的不良病害现象,大大减少后期公路维修养护管理费用与时间。
        参考文献:
        [1] 董金武,高扬.高模量沥青混凝土在高速公路上的应用要求[J].工程技术(文摘版)建筑,2016(7):00309-00309.
        [2] 李福普.公路沥青路面施工技术规范实施手册:JTG F40-2004[M].人民交通出版社,2005.
        [3] 王超.PR MODULE高模量沥青混合料路用性能及其应用技术研究[D].
        [4] 孙凤.掺加PR-Module的高模量沥青混合料的路用性能研究[D].重庆交通大学,2013.
        [5] 袁航.长大纵坡水泥路面加铺沥青面层设计与施工[J].现代交通技术,2013(3)11-14.
        [6] 陈竹.高模量沥青混合料在湿热环境下的路用性能研究[D].2015.
 
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: