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膠粉改性瀝青在應力吸收層中的應用

2016/11/7 14:11:45

半剛性材料的反射裂縫問題是不可避免的.采用橡膠粉改性瀝青應力吸收層技術,能夠很好地解決半剛性基層裂縫反射和雨水下滲的問題.從材料、施工和檢測等方面對橡膠粉改性瀝青應力吸收層技術進行了研究.

剛性基層由于其強度高、剛度大,在我國公路建設中得到了大力推廣應用。但由于其干縮性大, 容易產生干縮裂縫。這種裂縫很快就反射到瀝青面層,使得瀝青路面過早地出現了裂縫。雨水通過裂縫不斷滲入到基層當中,侵蝕基層,造成結構性的破壞。傳統熱拌和瀝青罩面6個月后,反射裂縫就要上來,而且每年以2.5cm的速度向上反射。在基層和面層之間加鋪一層應力吸收層,能很好地推遲反射裂縫的全面發生,有效減緩反射裂縫的出現。同時由于應力吸收層具有良好的彈性恢復性能,能很好地保護道路的基層免受水的侵害,延長了道路的使用壽命。
  應力吸收層作為結構層的一個中間層,其厚度很薄,僅為2.5cm。因此,對其材料的性能有著很高的要求,其結合料必須具有高彈性、良好的高低溫性能,瀝青混凝土中的瀝青結合料含量高。采用橡膠改性瀝青應力吸收層,即能夠有效解決半剛性基層的反射裂縫,同時能夠有效利用廢舊橡膠輪胎,化廢為寶,既保護環境,又節約資金。
2 應力吸收層材料
2.1 集料

防護設計中,可綜合考慮河道整治,使防護工程收到更好的效果。
(8)邊坡防護應遵循“安全、實用、經濟、美觀”的指導思想,明確“為行車服務”的目的,在實用、經濟的前提下,力求邊坡的美觀。
2.2 瀝青

瀝青采用橡膠改性瀝青,各項技術指標如表2。
通過馬歇爾試驗確定最佳油石比和目標配合比,通過生產配合比進行驗證,確定最佳生產油石比為9.5% ,馬氏試驗的空隙率、穩定度和流值均滿足要求。同時充分考慮車轍問題,通過SHRP車轍試驗,根據道路設計年限內不同的當量軸次對罩面層提出了厚度要求。
3 應力吸收層的施工
3.1 混合料的拌和

由于應力吸收層混合料中細集料多,拌和時間與一般瀝青混合料相比要長10~15s,大約為65~
70s。混合料拌和要均勻、色澤一致、無結團、無離析。
3.2 混合料的運輸

混合料采用自卸車運輸。運輸過程中為防止混合料粘附車箱,應保證車廂底板及四壁清潔、光滑。裝料前在車廂板表面涂刷隔離劑。隔離劑不能使用純柴油,應按照《公路瀝青路面施工技術
規范》推薦的防粘劑為油石混合液,(1)(油):(1)(水)=1:3。每車料卸完后應將車廂清理干凈,不應有殘留。為了減少混合料離析現象,裝料時應按照前、后、中的順序進行裝料,并保持運輸車軸線與拌和樓卸料斗軸線一致。混合料的運輸,應嚴格控制出廠溫度和運到現場溫度。為了減小混合料運輸過程中的溫度損失,每輛運輸車上都配有加厚蓬布,進行覆蓋保溫。由于改性瀝青應力吸收層混合料油石比大,在車輛行駛過程中,混合料在車廂內會發生流動。所以裝車過程中應保證混合料不高于車廂后板。車廂板密實無縫,防止集料灑料對路面造成污染。
3.3 混合料的攤鋪

應力吸收層施工采用瀝青攤鋪機半幅全寬一次攤鋪成型法施工。施工過程中采用隨原路面等厚攤鋪控制厚度。攤鋪厚度為25mm,允許誤差±5mm,厚度宜薄不宜厚(松鋪系數為1.2—1.3)。攤鋪厚度過厚容易出現推移、泛油現象,太薄起不到抗反射裂縫的作用。攤鋪前,應在攤鋪機和工具上噴灑隔離劑,以防止粘結混合料。攤鋪速度為3m/min。攤鋪過程中要及時清理運輸車道灑下的混合料,盡量避免手工作業。
攤鋪過程中,應隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡,并通過使用的混合料總量與面積校驗平均厚度。攤鋪不得中途停頓,并及時碾壓。如因故不能及時碾壓時,應立即停止攤鋪,并做好對卸下的混合料的保溫覆蓋。
施工必須一次成型,不允許出現施工間斷。要提前做好天氣預報信息的收集工作,避免下雨對施工的影響。
3.4 混合料的碾壓
混合料的碾壓根據改性瀝青應力吸收層的特性,混合料壓實采用雙鋼輪壓路機靜壓。并在碾壓

過程中嚴格控制好碾壓溫度。初壓溫度不低于150~C、復壓溫度不低于130~C和終壓溫度不低于120℃ 。碾壓4~5遍,一氣呵成。碾壓按照以下原則:
(1)按照“緊跟、慢壓”的碾壓方針進行碾壓。由于混合料的攤鋪厚度很薄,溫度散失很快,壓路機

必須緊跟在攤鋪機后面,,碾壓過程中不宜大量噴水,以防混合料表面冷卻過快,只有在高溫條件下碾壓才能取得最好效果;慢壓要求初壓速度控制在2~ 3km/h,復壓、終壓速度控制在3~5km/h。
(2)碾壓應均衡地進行,方向要漸漸地改變,不許擰著彎行走,可采用歐式碾壓,對每一道碾壓起點

或終點可稍微扭彎碾壓;消除碾壓接頭輪跡。
(3)壓路機不允許在新鋪混合料上轉向、調頭、左右移動位置、突然剎車或停機休息;其他機械不能
在未冷卻結硬的路面上停留。原則上所有機械,尤其是壓路機從開始碾壓進入角色后便不能停機,直至該段路面施工結束,避免產生局部波浪。
(4)碾壓應縱向進行,并由攤鋪路幅的低邊向高邊低速行進碾壓,相鄰碾壓重疊至少20cm:初壓時始終讓從動輪在后,避免由于溫度高輪前易留下波浪。
(5)在攤鋪機和壓路機難以正常操作的特殊路段,要輔以小型機械或人工操作快速進行,保證其施

工溫度。在施工中,對這些地方必須特別小心在意,使混合料與路緣石銜接平順。由于應力吸收層細集料含量高,油石比大,改性瀝青粘度高,變形的自愈能力強,相應的改性瀝青混合料工作溫度也較高。各階段施工溫度是質量控制的關鍵,正常施工溫度控制范圍如下。
3.5 施工注意事項
(1)改性瀝青施工溫度高,壓實后密實,形成水汽不易釋放,會出現“氣泡”現象。因此,必須有專

人將氣泡破除,讓氣體散放出來,壓實即可。
(2)成型后應封閉交通。若車輛必須通行,應等溫度降至50~C以下才能開放交通。
3.6 檢測項目

現場檢測的內容為外觀、溫度、厚度、壓實度、平整度等指標,檢測要求見表5。
4 結語
(1)利用廢舊輪胎加工制成橡膠改性瀝青,不僅解決了廢舊輪胎帶來的社會問題,而且對于公路建設來說,可以大量節約建設投資,為解決當前路面存在的裂縫反射、雨水下滲、侵蝕基層等問題找到了合理的技術途徑,為使用者提供一條耐久、平整、舒適、安靜的環保路面結構。具有顯著的環保效益和明顯的經濟社會效益。
(2)通過對膠粉改性瀝青應力吸收層試驗段的鋪筑和觀測,總結得出應力吸收層不僅可以鋪筑在舊的瀝青混凝土路面上,而且也可以直接鋪筑在舊的水泥混凝土路面上。并且具有施工可操作性強,幾乎不增加施工難度,施工期短,減少施工阻斷交通對社會造成的負面影響。同時,既大大改善了路容路貌,也有效阻止了反射裂縫的發生,并防止雨水的下滲,提高了道路的使用性能。

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