浅析温拌沥青混凝土施工控制

时间:2022-03-27 03:13:13

浅析温拌沥青混凝土施工控制

摘 要:本文阐述了温拌沥青混合料的优点,总结了温拌沥青混凝土面层的技术要求,进一步提高温拌沥青混凝土面层的施工质量。

关键词:温拌沥青混凝土;施工控制

中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:

1 温拌沥青混合料优点

温拌沥青混合料完全可以达到热拌沥青混合料的性能,但由于其较低的拌和及压实温度,使其与热拌沥青混合料相比有许多优点。

1.1 设备无需改造即可进行生产。温拌沥青混合料可基本上全部利用现有的热拌沥青混合料设备,以满足热拌沥青混合料的标准要求进行生产,且成品混合料性能良好,几乎完全具备和热拌沥青混合料一样的施工和易性和路用性能。

1.2 降低拌和成本。由于拌和温度下降10~60℃,石料加热温度、沥青保温温度下降。燃油成本下降20%~50%。拌和和裹覆难度下降,拌和能耗和机械损耗也相应下降。

1.3 降低了沥青混合料生产能耗、减轻老化,改善路用性能。温拌沥青混合料的拌和温度介于热沥青混合料和冷沥青混合料之间,拌和温度一般保持在100~120℃,摊铺和压实路面的温度为80~90℃,相对于热拌沥青混合料,温度降低了30℃左右,相当于生产1t混合料将节省1~1. 5 kg燃油,即与热拌沥青混合料相比可节约30%的能源消耗。研究显示,当温度高于100℃时,沥青温度每提高10℃,其老化速率将提高1倍,而温拌沥青混合料工作温度的降低,显著降低了沥青混合料的老化现象,从而可以增加路面的使用寿命。

1.4 减少有害气体以及粉尘的排放量,降低环境污染、改善工人工作环境质量。单位混合料成品的燃油消耗减少,本身就会显著降低拌和过程当中的有害气体和温室气体的排放;由于拌和温度的下降,沥青混合料在拌和到现场压实的整个过程中产生沥青烟雾粉尘污染均会明显减少。在摊铺过程中,基本可以实现无烟尘作业。工人劳动条件显著改善,沥青路面对工人健康损害减轻;同时,混合料拌和沥青路面作业对道路沿线居民的生理影响也显著减少。

1.5 延长施工季节,增加沥青路面施工的灵活性、便利性。由于料温与环境温度的差异缩小,温拌沥青混合料的储运过程中降温速率下降,允许储存时间和运输时间均显著延长。温拌沥青混合料卸车时料车底部因低温产生粘结和混合料粘料车现象也显著减少。

2 材料

2.1 集料

沥青混合料所用集料应满足“认同特性”和“资源特性”的指标要求。由于沥青混合料中的粘土颗粒成分可以引起沥青混合料的体积膨胀,在水的作用下引起沥青膜与矿料间的剥离现象,所有的矿料必须无塑性,因此要求矿料中

2.2 填充料

填充料采用石灰岩质矿粉。针对目前集料与沥青的粘结力情况,为了提高沥青混合料的抗水损害能力,矿粉中加入混合料总重的1.3%的干燥石灰粉,即生石灰与矿粉的重量比为28±5:72±5。禁止使用回收粉作为填充料进行混合料生产。

2.3 沥青胶结料

沥青必须符合道路石油沥青技术AH-70A级标准要求。沥青供应商应提供60℃动力粘度和135℃运动粘度,经确认后,在使用过程中不应有较大的变化,并根据年度确定沥青混合料的施工温度。

2.4 温拌剂

宜采用表面活性类温拌添加剂,施工前主要检测如下几个指标:

2.4.1 PH值即添加剂溶液的酸碱度。

2.4.2 固含量即添加剂去除可挥发成分后的有效成分的最终残留量。

3 混合料的设计及质量控制

3.1矿料的级配

工程级配范围仅作为沥青混合料设计阶段选择级配曲线的依据,不作为评定施工级配是否合格的依据,级配的选择根据原材料的相关性质确定。目标配合比设计宜按照旋转压实成型方式确定沥青混合料的适宜施工温度。

标准配合比应根据目标配合比设计、生产配合比设计和试验段铺筑结果综合确定。生产过程中以批准配合比设计为依据,按照不同粒径规范允许的允许偏差进行控制。

温拌沥青混合料抽提结果符合下表:

3.2温拌沥青混合料质量控制

为了更好地保证施工质量,保证混合料的压实效果,对压实度的控制上比普通沥青混合料要更加严格。最大理论密度以真空实测法为准进行测定。现场压实度采用马歇尔试验的密度进行压实度和现场空隙率双控制。上面层现场平均空隙率4%-6%,极值3.5%-7%,中面层现场平均空隙率5%-7%,极值4%-8%补充作为现场压实控制标准。路面压实度要求不小于98%。

4 拌合场及拌合站要求

4.1料堆

料堆应有硬化的倾斜铺面,并且有足够的排水系统以帮助从料堆中排水。装载机驾驶员应从有太阳的倾斜面上取料,并避免使用料堆底部的集料,避免不同类型的集料混放。并且避免细集料过湿,影响从料斗中自由下落。粗集料应避免使用刚刚破碎的新鲜集料,新集料应放置一周以上才能使用,以防止沥青混合料的剥离发生。为了避免因含水量的不同造成冷料仓进料比例变化,细集料料堆一定要架设防雨棚。

4.2混合料的拌合

为保证混合料的稳定及均匀,除满足普通沥青混凝土面层混合料的拌合要求外,若采用维实伟克的表面活性类Evotherm温拌添加剂,要考虑气体的反冲力会影响到矿料的计量以及防止水蒸汽影响矿粉的顺利添加,需要在拌合缸中设置排气口,已消散气体,排气口直径为50cm左右,外接排气管,排气口的设置高度稍大于混合料拌合区高度,以便气体顺利排出。

在生产温拌混合料之前,必须对浓缩液流量进行标定,若使用美德维实伟克第二代(DAT H5)温拌剂,浓缩液占沥青的5%,但是温拌剂不能代替沥青。温拌剂在沥青开始喷洒后延时2~3秒后开始喷入,并控制喷入时间,保证在沥青喷洒结束之前完成温拌剂的喷洒。在沥青喷洒结束后延后适宜的时间添加矿粉,避免水蒸气排出时添加矿粉,影响矿粉计量精度和降低矿粉堵塞概率(通常在5S以上)。

温拌沥青拌合温度是影响路面施工的主要因素之一,为保证良好的压实温度,应控制适宜的拌合温度。根据环境温度的变化、风力情况及运输距离等调整混合料的出料温度。在拌合时,应保证拌合时间,确保温拌沥青混合料无花白料。

5 温拌沥青混合料的拌和

5.1 温拌沥青混合料的拌合与施工温度控制范围见表

4.2 温拌浓缩液添加方式:温拌浓缩液与SBS 改性沥青按质量比5:95 的比例同步喷入拌缸,温拌浓缩液在沥青开始喷洒后延时3 秒开始喷入,喷入时间控制在8 秒以内,沥青喷洒结束之前完成温拌浓缩液的喷洒。

5.3 单盘料拌和周期不低于60 秒,其中干拌3 秒,喷沥青和浓缩液控制在13 秒内,然后湿拌6 秒后添加矿粉,再继续湿拌30 秒,无花白料。

5.4 控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度。

5.5 目测混合料搅拌的均匀性,及时分析异常现象,如有无花白或离析现象。

5.6 试验段施工当天至少抽取2 组混合料试样做旋转压实试验(现取现压,或恒温1.5h 以后成型)和抽提筛分试验。

6 施工机械要求

施工前对各种施工机具硬座全面检查,并经调试证明处于性能良好状态,机械数量足够,施工能力配套,重要机械宜有备用设备。

7 摊铺及压实

摊铺过程主要问题是采取适当的摊铺速度,保证混合料的供应和连续摊铺,摊铺过程应注意减少离析现象。应预先标定摊铺机行走速度与螺旋布料器转速的传动关系,摊铺过程中应保持螺旋布料器全范围内混合料分布均匀,摊铺机绞笼中的混合料要始终保持高度一致。沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不断的摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停止。

压实是一个非常重要的问题,压实度的高低直接影响到沥青路面的使用寿命和早期损害的可能性。因此控制好压实温度非常重要,压实温度要根据粘温关系曲线来确定。压实工艺与普通沥青混合料要求相同。

8 结束语

通过对温拌沥青混合料面层的研究及在G205国道新泰段的施工实践证明,由于采取了以上措施及控制方法,施工质量得到了明显提高,通车两年来未出现裂缝、拥包、水损害等病害,有效延长了路面的使用寿命。

参考文献:

[1]《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000

[2]《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005

[3]《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004

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