ES-3型改性稀浆混合料在道路新建工程中的应用
2014-08-02徐继伟
徐 继 伟
(新疆城建材料有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830049)
ES-3型改性稀浆混合料在道路新建工程中的应用
徐 继 伟
(新疆城建材料有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830049)
研究了ES-3型改性稀浆混合料原材料的生产配合比设计及理论计算方法,并总结了ES-3型改性稀浆混合料在工程应用中的最佳施工方法,对ES-3型改性稀浆混合料原材料的选择,综合性能分析、试验,为改性稀浆混合料的生产和施工提供了可靠的依据。
ES-3型改性稀浆混合料,配合比设计,施工方法
1 工程概况
会展大道二期位于乌鲁木齐市水磨沟区北部七道湾片区,新疆国际会展中心的东北侧,红光山东侧,规划为城市主干道,南起会展大道与会展北路交叉口,北接喀什路东延,道路总长1 888.46 m,规划道路红线宽50 m,机动车道为双向八车道。同时对道路终点处青松水泥厂围墙东侧现状土路进行改造,改造长度为678.31 m,道路宽度为6 m。会展大道二期机动车道路面结构自下而上依次为:30 cm级配砂砾垫层,20 cm(4%)水泥稳定级配砂砾,1 cm厚ES-3型改性稀浆混合料(下),8 cm厚沥青碎石AM-25型,玻璃纤维土工格栅,7 cm厚粗粒式沥青混凝土AC-25C型,4 cm厚中粒式改性沥青SMA-16型。
2 试验原材料
下封层采用改性稀浆混合料,结合料选用阳离子快开放交通型的聚合物改性乳化沥青,矿料选用矿质材料,其最大粒径不超过设计摊铺厚度,从而避免下封层形成软油层和滑动层,水采用饮用水,水中不含有害的可溶盐类和能引起化学反应的物质及其他污染物,下封层厚度为10 mm改性稀浆封层。矿料中可以掺加矿粉,其掺加必须通过混合料设计试验确定。经检测,原材料性能指标均符合JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范的有关规定。ES-3型改性稀浆混合料矿料级配见表1。
3 改性稀浆混合料作用机理
1)防水、泌水作用,保护基层不受水侵害。
2)上下粘结作用,使基层与面层良好粘结,形成一个连续整体,避免由于层间粘结不良形成隔离,而使面层底部拉应力增大。
3)及时封闭基层,达到有效防止基层由于暴露时间过长而引起收缩变形。
4)对已经施工完的基层进行预防性养护,可作为沥青面层施工的临时通车道。
施工实例可证明,采用稀浆封层施工的下封层,在上述4项作用上完全优于采用传统的层铺法表处施工的下封层。
表1 ES-3型改性稀浆混合料矿料级配表
4 ES-3型改性稀浆混合料配合比设计
碎石(5 mm~10 mm)与水洗砂(0 mm~5 mm)样品掺配比例为16∶84,矿料级配满足JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范表6.5.5稀浆封层ES-3型的技术要求。沥青混凝土合成曲线见图1,碎石矿料级配见表2,改性乳化沥青实测值见表3。
石油沥青掺量为60%,水掺量为40%,乳化剂占乳化沥青掺量为2.5%,胶乳占乳化沥青掺量为6%。被检指标满足JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范表4.7.1-2BCR的技术要求。稀浆混合料各项试验结果见表4。
根据《微表处和稀浆封层技术指南》中单层微表处油石比范围为6.0%~7.2%,以及1 d的湿轮磨耗值要求不大于800 g/m2的要求,确定该稀浆封层油石比范围为6.1%~6.8%,综合考虑原路面状况、当地气候及交通因素,推荐稀浆封层油石比为6.5%。
表2 碎石矿料级配表
筛孔mm碎石水洗砂5~100~5合成/%中值矿料级配范围16100100100100.0100.0100.013.2100100100100.0100.0100.09.598.710098.7100.0100.0100.04.7510.689.176.580.070.090.02.361.157.548.557.545.070.01.180.84134.639.028.050.00.630.125.326.519.034.00.31714.318.512.025.00.159.68.112.57.018.00.0754.53.810.05.015.0掺配比例1684
表3 改性乳化沥青实测值
表4 稀浆混合料各项试验结果
5 稀浆封层施工工艺流程
1)施工前,应采用强力清扫机械将基层顶面的所有泥土、杂物及松散颗粒清除干净,如发现大块油污,应用去污剂将其清除。基层表面的平整与清洁,会影响封层质量,直接降低封层与基层的
粘结力,产生起皮、剥离等质量问题。
2)施工用的原材料(改性乳化沥青、矿料、水等)应经检验合格后方可使用,矿料必须过筛,剔除超大粒径,以免大粒径石料影响拌和与摊铺。
3)摊铺前必须对机械设备进行全面检查与调试,同时标定摊铺厚度,检查混合料计量系统及生产配比状态,确定完全正常后方可正式施工。如路面过分干燥,吸水量过大会影响拌和料的稠度控制,不易摊铺。此时,可使用拌和箱前的喷水器进行雾状预湿。
4)摊铺时,调整摊铺槽,打开控制开关,使拌和好的稀浆流入槽内,当流至摊铺箱容积的2/3时,且混合料稠度适中,箱内贮料分布均匀。
5)稀浆混合料摊铺若出现不平整处,应立即用橡胶耙进行人工找平,找平的重点部位为:起、终点、纵、横向接缝及超粒径引起的沟槽。
6)接缝应平顺,不能有局部漏铺或过厚现象。应尽量减少纵向接缝,对于纵向接缝,如已铺的混合料出现部分凝固,应及时预湿后再进行下一车的施工。对于横向接缝,宜从上一车程的终端倒回5 cm~10 cm的距离开始下一车程的施工,保证机械运行线形与上车程相吻合。
7)拌和摊铺过程中,混合料不得出现水分过多和离析现象,任何情况下不得在摊铺过程中直接向摊铺箱内注水。摊铺箱内的混合料要基本保持所要求的粘度和稳定性。过粘稠,容易引起早期破乳,影响摊铺的厚度与平整度;过稀,混合料会离析,出现沥青上浮,导致和基层的粘结力下降,因此,现场调整含水量要特别慎重,应根据环境温度、湿度、风力大小、路面吸水情况等实际因素作适当调整,以保证合适的混合料摊铺稠度。控制好施工厚度,稀浆封层过薄,达不到防水效果;过厚则由于本身强度不足而可能形成软弱夹层。
8)稀浆封层的施工气温不宜低于10 ℃,且施工和养护期内如遇下雨严禁施工。
9)注意早期养护,在乳化剂刚破乳应及时用小型轮胎压路机反复碾压3遍~4遍,这样,有利于提高压实度、早期强度、平整度以及防水性能。
6 稀浆封层的应用效果
1)通过检测结果表明,稀浆封层具有较高的抗拉拔强度和抗渗水能力,能有效地保证层间连续。这些特点有利于防止半刚性路面过早出现裂缝遭遇水损害,因而,提高了沥青路面长期使用性能。
2)稀浆封层的渗水系数基本上可以做到10 mL/min以下,因此,可以认为是基本不透水的,具有较好的防水、封水作用。
[1] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
[2] JTJ 052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].
[3] 交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[M].北京:人民交通出版社,2006.
Application of ES-3 modified slurry mixture in new road construction engineering
XU Ji-wei
(XinjiangCityConstructionMaterialCo.,Ltd,Urumchi830049,China)
The paper studies the producing mixing proportion design and theoretical calculation methods of the raw materials of ES-3 modified slurry mixture, summarizes its optimal construction methods in engineering application, analyzes and tests its raw material selection and various performances, which has provided reliable basis for the production and construction of modified slurry mixture.
ES-3 modified slurry mixture, mixing proportion design, construction method
1009-6825(2014)07-0122-02
2013-09-25
徐继伟(1982- ),男,助理工程师
TU528.041
A