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摘要:橡胶沥青是近年来发展速度较快的一种环保型路面材料,具有诸多的优点,目前在城市道路建设中有所应用。本文通过介绍路面改造工程的结构方案,重点探讨了橡胶沥青在路面改造工作中的应用,并阐述了橡胶沥青路面的质量检测过程,以供类似研究借鉴。
关键词:路面改造工程;橡胶沥青;配合比设计;质量检测
随着国民经济建设的快速发展,城市道路基础设施建设规模得到进一步的扩大,城市道路改造工程数量日益增加,这对工程项目改造后的整体质量提出了新的要求。橡胶沥青作为一种较为理想的环保型路面材料,具有高稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性和抗水损坏性,目前在城市道路结构的应用吸收层和表面层中有着广泛的应用。但是,橡胶沥青混凝土路面的施工与其他普通沥青混凝土路面相比有着较大的难度,各项指标的要求也比较高,若建设单位没有抓好橡胶沥青的施工质量,很可能会影响到路面投入使用后的功能发挥。因此,施工人员有必要加强对橡胶沥青混合料配合比设计的研究工作,从而确保橡胶沥青混凝土路面的质量安全。
1 工程概况
某市政道路,长5.67km,该路为城市的主要干线,原路面为水泥混凝土路面,接缝较多,噪声大,灰尘多,不利于城市交通建设的长远发展。经技术经济比选后,采用“1+4+4”的路面结构方案(见图1),即1cm橡胶沥青应力吸收层+4cmAC-16中粒式沥青混凝土+4cmRAC-13橡胶沥青混凝土,同时在应力吸收层下涂AMP二阶反应型防水黏结层,以完善粘结和防水性能。
图1 路面结构示意图
2 橡胶沥青混合料配合比设计
2.1 原材料
采用的集料分为3档:1号(玄武岩10~15mm)2号(玄武岩5~10mm)3号(石灰岩0~5mm),填料为矿粉。沥青为70号基质沥青,改性剂为26目橡胶粉,外掺剂为PO32.5水泥。
为确定合适的橡胶粉掺量,分别按内掺8%、12%、16%、20%的方式制备橡胶沥青,进行室内黏度试验。不同橡胶粉掺量的橡胶沥青黏度试验结果,见表1。
表1 橡胶沥青黏度试验结果
有关研究资料表明:橡胶沥青177℃黏度值在1.5~4.0Pa·s之间均符合要求。考虑到施工的和易性以及橡胶沥青的黏度要求,最终采用内掺16%的26目橡胶粉制备橡胶沥青。
2.2 混合料级配
通过室内试验检测矿料技术指标,从而确定R-AC-13型橡胶沥青混合料级配,见表2。
表2 R-AC-13型橡胶沥青混合料设计级配组成计算结果%
2.3 最佳油石比
按设计的矿料比例配料,分别采用油石比为7.0%、7.5%和8.0%成型马歇尔试件,进行马歇尔稳定度试验并测定试件的空隙率、矿料间隙率等各项指标,试验结果见表3。
表3 R-AC-13型橡胶沥青混合料设计配合比马歇尔试验
根据试验结果发现,当油石比在7.3%~8.0%时,其各项指标满足技术要求。根据以往经验,当油石比较大时很容易出现析漏,而且对高温稳定性也不利;当油石比较小时增加了现场施工的碾压难度,而且空隙率也很难保障。当油石比为7.5%时,VMA最小。考虑以上因素,建议采用7.5%的油石比作为最佳油石比,即最佳沥青用量7.0%。
2.4 最佳油石比下混合料的性能检验
在最佳沥青用量下对成型试件分别进行冻融劈裂试验和60℃动稳定度试验来检验设计沥青混合料的水稳定性能和高温稳定性能。试验结果见表4、5。
表4 冻融劈裂试验结果
表5 动稳定度试验结果
从表4可知,劈裂强度比虽未能达到设计要求,但非条件冻融的劈裂强度偏高,条件冻融的劈裂强度也相对一般R-AC-13条件冻融劈裂强度有所提高。故在实际生产混合料时,掺入Sasobit降黏剂,使水温度符合要求。从表5得知,R-AC-13橡胶沥青混合料的60℃高温车辙性能满足设计要求。
2.5 试验段铺设
为确定完整的配合比设计资料和合理的施工参数,在长约100m试验段上进行了橡胶沥青混凝土铺筑。施工时间正值炎热酷暑之际,橡胶沥青路面铺筑完工后,路面在短时间内出现了少量的油斑现象。结合橡胶沥青混凝土施工的经验和相关指南的建议,最终确定铺筑橡胶沥青混凝土的油石比为7.2%,经试验验证,各项性能符合技术指标要求。
3 橡胶沥青路面质量检测
橡胶沥青路面施工质量检测应包括拌和站生产橡胶沥青及混合料以及施工现场的质量检测。拌和站應对橡胶沥青及混合料生产的拌和时间、拌和温度等工艺参数进行控制,生产出的橡胶沥青主要检测黏度指标。拌和站橡胶沥青混合料的日常抽检工作程序和流程,与其他沥青混合料没有大的区别,具体内容见表6。
表6 橡胶沥青混合料性能检测内容
施工过程中,应对水泥板处治状况和橡胶沥青应力吸收层施工状况进行检测;此外,橡胶沥青混凝土采用压实度和现场空隙率的双指标进行控制。项目完工后,对橡胶沥青路面进行了检测,检测结果表明空隙率在4.5%~6.0%,压实度普遍达到98%,符合相关技术要求,橡胶沥青混凝土铺筑取得了比较理想的效果。
4 结语
通过探讨橡胶沥青在路面改造工程的应用,得出以下几点结论:①从施工的和易性及以及橡胶沥青黏结力角度,笔者推荐采用26目橡胶粉,并按内掺16%的量生产橡胶沥青;②橡胶沥青混凝土路面的应用,有助于我国道路行业的建设发展;③橡胶沥青技术在国内仍存在不足之处,需要在往后的应用发展过程中,逐渐确定橡胶沥青材料的设计要求。
参考文献:
[1] 杨绩家.市政道路工程中橡胶沥青路面的施工措施[J].江西建材.2013年第03期
[2] 苏道远.浅谈橡胶沥青混凝土路面的施工[J].中小企业管理与科技.2013年第04期
关键词:路面改造工程;橡胶沥青;配合比设计;质量检测
随着国民经济建设的快速发展,城市道路基础设施建设规模得到进一步的扩大,城市道路改造工程数量日益增加,这对工程项目改造后的整体质量提出了新的要求。橡胶沥青作为一种较为理想的环保型路面材料,具有高稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性和抗水损坏性,目前在城市道路结构的应用吸收层和表面层中有着广泛的应用。但是,橡胶沥青混凝土路面的施工与其他普通沥青混凝土路面相比有着较大的难度,各项指标的要求也比较高,若建设单位没有抓好橡胶沥青的施工质量,很可能会影响到路面投入使用后的功能发挥。因此,施工人员有必要加强对橡胶沥青混合料配合比设计的研究工作,从而确保橡胶沥青混凝土路面的质量安全。
1 工程概况
某市政道路,长5.67km,该路为城市的主要干线,原路面为水泥混凝土路面,接缝较多,噪声大,灰尘多,不利于城市交通建设的长远发展。经技术经济比选后,采用“1+4+4”的路面结构方案(见图1),即1cm橡胶沥青应力吸收层+4cmAC-16中粒式沥青混凝土+4cmRAC-13橡胶沥青混凝土,同时在应力吸收层下涂AMP二阶反应型防水黏结层,以完善粘结和防水性能。
图1 路面结构示意图
2 橡胶沥青混合料配合比设计
2.1 原材料
采用的集料分为3档:1号(玄武岩10~15mm)2号(玄武岩5~10mm)3号(石灰岩0~5mm),填料为矿粉。沥青为70号基质沥青,改性剂为26目橡胶粉,外掺剂为PO32.5水泥。
为确定合适的橡胶粉掺量,分别按内掺8%、12%、16%、20%的方式制备橡胶沥青,进行室内黏度试验。不同橡胶粉掺量的橡胶沥青黏度试验结果,见表1。
表1 橡胶沥青黏度试验结果
有关研究资料表明:橡胶沥青177℃黏度值在1.5~4.0Pa·s之间均符合要求。考虑到施工的和易性以及橡胶沥青的黏度要求,最终采用内掺16%的26目橡胶粉制备橡胶沥青。
2.2 混合料级配
通过室内试验检测矿料技术指标,从而确定R-AC-13型橡胶沥青混合料级配,见表2。
表2 R-AC-13型橡胶沥青混合料设计级配组成计算结果%
2.3 最佳油石比
按设计的矿料比例配料,分别采用油石比为7.0%、7.5%和8.0%成型马歇尔试件,进行马歇尔稳定度试验并测定试件的空隙率、矿料间隙率等各项指标,试验结果见表3。
表3 R-AC-13型橡胶沥青混合料设计配合比马歇尔试验
根据试验结果发现,当油石比在7.3%~8.0%时,其各项指标满足技术要求。根据以往经验,当油石比较大时很容易出现析漏,而且对高温稳定性也不利;当油石比较小时增加了现场施工的碾压难度,而且空隙率也很难保障。当油石比为7.5%时,VMA最小。考虑以上因素,建议采用7.5%的油石比作为最佳油石比,即最佳沥青用量7.0%。
2.4 最佳油石比下混合料的性能检验
在最佳沥青用量下对成型试件分别进行冻融劈裂试验和60℃动稳定度试验来检验设计沥青混合料的水稳定性能和高温稳定性能。试验结果见表4、5。
表4 冻融劈裂试验结果
表5 动稳定度试验结果
从表4可知,劈裂强度比虽未能达到设计要求,但非条件冻融的劈裂强度偏高,条件冻融的劈裂强度也相对一般R-AC-13条件冻融劈裂强度有所提高。故在实际生产混合料时,掺入Sasobit降黏剂,使水温度符合要求。从表5得知,R-AC-13橡胶沥青混合料的60℃高温车辙性能满足设计要求。
2.5 试验段铺设
为确定完整的配合比设计资料和合理的施工参数,在长约100m试验段上进行了橡胶沥青混凝土铺筑。施工时间正值炎热酷暑之际,橡胶沥青路面铺筑完工后,路面在短时间内出现了少量的油斑现象。结合橡胶沥青混凝土施工的经验和相关指南的建议,最终确定铺筑橡胶沥青混凝土的油石比为7.2%,经试验验证,各项性能符合技术指标要求。
3 橡胶沥青路面质量检测
橡胶沥青路面施工质量检测应包括拌和站生产橡胶沥青及混合料以及施工现场的质量检测。拌和站應对橡胶沥青及混合料生产的拌和时间、拌和温度等工艺参数进行控制,生产出的橡胶沥青主要检测黏度指标。拌和站橡胶沥青混合料的日常抽检工作程序和流程,与其他沥青混合料没有大的区别,具体内容见表6。
表6 橡胶沥青混合料性能检测内容
施工过程中,应对水泥板处治状况和橡胶沥青应力吸收层施工状况进行检测;此外,橡胶沥青混凝土采用压实度和现场空隙率的双指标进行控制。项目完工后,对橡胶沥青路面进行了检测,检测结果表明空隙率在4.5%~6.0%,压实度普遍达到98%,符合相关技术要求,橡胶沥青混凝土铺筑取得了比较理想的效果。
4 结语
通过探讨橡胶沥青在路面改造工程的应用,得出以下几点结论:①从施工的和易性及以及橡胶沥青黏结力角度,笔者推荐采用26目橡胶粉,并按内掺16%的量生产橡胶沥青;②橡胶沥青混凝土路面的应用,有助于我国道路行业的建设发展;③橡胶沥青技术在国内仍存在不足之处,需要在往后的应用发展过程中,逐渐确定橡胶沥青材料的设计要求。
参考文献:
[1] 杨绩家.市政道路工程中橡胶沥青路面的施工措施[J].江西建材.2013年第03期
[2] 苏道远.浅谈橡胶沥青混凝土路面的施工[J].中小企业管理与科技.2013年第04期