浅谈改性沥青混凝土在市政道路上的使用和施工
2021-11-10王硕
王硕
摘要:改性沥青混凝土组成材料,近年来被广泛使用于城市道路,本人就参加瓦房店多条公路施工,现结合这些工程施工的实践,对改性沥青砼在市政道路路面施工中主要的技术要点控制和试验检测方法谈一些粗浅的认识。
关键词:市政道路;改性沥青;试验;检测;施工控制
前言 :水泥混凝土路面有抗压,抗弯,耐磨损,高稳定性的优点,在城市道路中曾被广泛应用,但是水泥混凝土路面又容易出现裂缝,断裂,车辆行驶轮胎磨损严重以及产生噪音较大等缺点。 改性沥青混凝土路面则具有抗高温,重载车辙变形量低,低温性能好,不易产生裂缝,断裂等优点,弥补了水泥混凝土路面的不足,故在城市道路建设中,改性沥青混凝土路面将被大量采用。
正文:改性沥青混凝土在市政道路上的使用和施工
1改性沥青的材料组成
(1)改性沥青及改性沥青混合料,是指在沥青内“掺加橡胶,树脂,高分子聚合物,磨细的橡胶粉或其他填料等改性剂,或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青混合料”。 改性剂是指“在沥青或者沥青混合料中加入天然的或人工的有机或无机材料,可熔融分解在沥青中,来改善或者提高沥青路面使用性能的材料”。 改性沥青可单独或者复合采用高分子聚合物、天然沥青及其他改性材料制作。改性沥青及改性沥青混合料,一般是指聚合物改性沥青,用于改性的聚合物种类很多。
(2)改性沥青的标准。 改性沥青具有一些共同的特点,首先根据聚合物类型的不同进行分类,然后将每一种类型的聚合物改性沥青又分成几个等级,每一个等级适用于不同的气候条件。改性沥青的使用性能则主要控制以下几种性质:感温性,低温开裂,永久变形,老化,均匀性,纯度,安全性,和易性等。
2改性沥青的施工工艺与普通沥青相比较,即有相同性,又有特殊性
在施工工序中,要按其特殊性能,制定完善的施工方案,确保按照改性沥青的施工程序进行监测和控制。
(1)改性沥青的检测方法和施工要点。
原材料试验是控制沥青混合料质量的一个重要环节,集料的压碎值,含泥量,针片状含量,砂含量等常规试验,应严格按照国家相关部门颁发的技术规范要求执行。 针对改性沥青的特殊性,重点对改性沥青的指标试验采取如下措施:
1) SBS改性沥青软化点随SBS含量增加而增高。 一般比普通沥青高30℃ - 50℃,所以试验用溶液须采用甘油,设备必须采用高温软化点试验仪。
2) SBS含量为3% - 5% ,改性沥青的软化点增加最大,针入度则随SBS的浓度增加而减小,试验方法同普通沥青。 SBS改性沥青不一定有较高的延度,因为较高温度时的延度比不上基础沥青的延伸,所以延度不会由于增加聚合物而改善,但在较低温度时,基础沥青不能承受大的延伸,而加入SBS改性沥青的延度则随聚合物的含量增加而增长。 一般规定5℃延度不小于30cm。
3) 5℃延度的检验,需配备低温延度仪,在无低温延度仪的情况下,应有一间配备空调的封闭房间,并用冰柜储充足够冰块以降低水温,初始水温可稍低于5℃(4. 5℃左右)。 SBS改性沥青5℃时延度基本在35cm - 55cm之间,在室温(18℃左右)较低的情况下,经过7 - 8分钟的试验,水温不会产生太大变化,故经多次试验的结果同样具有代表性。
3改性沥青混凝土的施工控制要点
(1)拌合.
1)集料的除尘. 为了保证改性沥青混合料的质量,拌和楼严格控制吸尘。日常施工时,应根据当天所需矿粉量与实际消耗量进行比较。如果实际消耗的矿粉不足,则表明拌和楼除尘效果不符合要求。
2)抗剥离剂的添加. 由于改性沥青的粘附性差,因此必须在改性沥青中掺加适宜的抗剥离剂,以保证沥青与集料的粘结力。 在施工过程中,可通过总量法控制抗剥离剂的掺加量;第二种方法是通过现场每车沥青的重量,掺配一定数量的抗剥离剂,通过对掺加过程进行控制,以确保抗剥离剂的掺加量。
3)拌和时间. 通过试拌确定最佳拌和时间,并随时观察所拌改性沥青混合料的品质,以沥青全部裹覆集料颗粒且沥青混合料色泽均匀一致为宜。
(2)施工温度. 改性沥青混合料的温度控制是上面层施工中的重点。 改性沥青混合料的施工温度较普通沥青提高10℃ - 20℃,具体的施工温度由改性沥青供应商提供。考虑到沥青温度过高会引起改性剂和抗剥落剂的老化,故从现场到碾压,温度都要设置专人检测,并记录在案。 施工温度如超出范围之外的改性沥青混合料坚决废弃。
(3)改性沥青的运输. 为了防止混合料与车厢板粘结,车厢板应洒一薄层隔离剂,要求无余液积聚。为了保温防雨及污染环境,运料车辆要用完整无损且中间带有夹芯的双层篷布覆盖,气温低时采取夹层棉被保温。
(4)改性沥青的摊铺. 改性沥青混合料的摊铺作业与普通沥青相同。
摊铺机的操作及本身的调整对摊铺质量影响较大。以下几点是针对施工中,摊铺机使用应注意的几个问题。
① 摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。选择摊铺机速度的原则是保证摊铺机连续作业。合理的速度可根据混合料供给能力.摊铺厚度和宽度按下式求得:
V=100QC/60ρWT
Q—拌和机产量 t/h
V—摊铺速度 m/min
T—压实后的摊铺厚度 cm
C—效率系数,根据材料供应.运输能力等配套情况确定。宜为0.6~0.8
W─摊铺宽度 m
ρ─沥青混合料压实成形后的密度 t/m3
一般路面下层摊铺速度较快,约为10m/min,面层上层的摊铺速度较慢,为2~6m/min。控制好摊铺速度,才能使面层获得足够的密实度和平整度。
② 熨平板的调整及维修。熨平板底面磨损或严重变形,摊铺时面层容易产生裂纹和拉沟,故应及时更换。
③ 轮胎摊铺机车轮气压超限(一般为0.5~0.55Mpa)时,摊铺机容易打滑,气压过低,机体会因受料质量变化而变动,使铺层出现波浪。履带式摊铺机履带的松紧超限将导致摊铺速度发生脉冲,使铺面形成搓板。
以上是摊铺作业中经常导致路面平整度好坏的因素,只有在施工中加以注意,这些因素是基本能够避免和消除的。
(5)改性沥青混合料的碾压. 由于改性沥青混合料高温时有较高的稳定性,故碾压应紧跟在摊铺机后面进行,以确保在规定的碾压温度内碾压成型。 由于改性剂的聚合物提高了沥青的软化点,所拌混合料比一般沥青混合料要更加坚硬,因而碾压路段一般控制在20m~30m左右。 碾压工艺则采用两台10 t双钢轮振动压路机以前静后振的方式紧跟摊铺机后面呈梯队碾压。 一方面保证了混合料初始压实度,同时大大减少了摊铺温度的散失。 最后用大吨位光轮压路机进行终压,彻底消除轮迹,保证路面的平整度。
碾压时掺有洗衣粉的水应喷淋在压路机车轮上,以避免车轮粘符沥青混合料。碾压作业时,应在路段上设置明显标志牌,提醒车辆及行人注意安全。碾压温度则用数字显示插入式热点偶温度计,从道路边缘插入量取施工温度。
结束语:现结合这些工程施工的实践,虽然市政道路和高速公路在材料选择和施工工藝有很大不同,但是只要科学合理的选取工程材料,便可使市政道路质量得到极大提高。本人参加的城八线支线市政道路及配套工程(二标段)、长兴岛综合区百辉控股市政道路及配套工程施工、大连长兴岛临港工业区公用岸线城市河道施工工程、长兴岛临港工业区综合产业区21号路工程施工、2016年大连市中心城区道路维修改造工程(二期)(第二标段)等市政路施工,以上标段的市政道路运用以上方法控制,现运行良好。受到业主和顾客的好评,所在单位被评为2018年度大连市建筑行业先进企业荣誉称号。
参考文献:
路基路面施工规范.2018