易密实沥青混凝土ECA-10施工应用研究

2019-07-03 版权声明 举报文章

摘要:ECA-10易密实沥青混凝土适用于沥青路面厚度为2.5-3.0cm,对于道路改建和养护工程有很好的使用效果和经济效益。结合ECA-10在高速公路车辙改善工程中的应用,ECA-10路面表现出良好的使用效果,为其它类似工程提供了借鉴。

关键词:马歇尔击实法沥青胶结料合成级配验证试验施工技术

Mixture of two ultra-thin asphalt pavement performance comparison

Fan Wenzhong , Wang Lili

(Suzhou Traffic Engineering Group Co. Ltd., Suzhou 215000, China)

Abstract: ECA-10 Easy dense asphalt concrete apply to asphalt pavement thickness 2.5-3.0cm,road reconstruction and maintenance engineering for the good use of effects and economic benefits。With ECA-10 on the highway rut improvement works in the application,road show good use of effects,to provide a reference for other similar projects。

Key words: Marshall compaction method;Asphalt Binder ;Synthesis of grading;Validation test;Construction technology

1.前言

苏嘉杭高速公路是苏州地区第一条南北向的重要通道,全长约100公里,双向四车道,设计速度120km/h,路基宽度28m,路面宽度26.5m。由于通车时间长、交通量大、重车比例高,部分路段车辙状况相对较差。为保证行车安全性,2010年6月至8月对路面车辙进行改善。铣刨重铺是常用的处理车辙的方法,本公司所承接标段的施工内容为采用易密实沥青混凝土ECA-10车辙填补方案。ECA-10沥青混合料各项性能均能满足规范要求,尤以高温稳定性最为突出,而且公称最大粒径小、构造深度大、摩擦系数高,能很好的满足路面使用过程中的性能要求。

2.沥青混合料组成设计

本文就易密实沥青混凝土ECA-10从材料选择、合成级配、最佳沥青用量、验证试验四个方面加以介绍。

2.1材料选择

谨慎的选择材料是生产优质沥青混合料的第一步。沥青混合料的原材料包括沥青和矿料。ECA-10需选用高强度改性沥青,本次试验中选用了韩国SK高强度改性沥青。试验指标均满足技术要求,详见表1。为更好的了解高强度改性沥青性能,将其与SBS改性沥青加以比较。从表中可以看出,高强度改性沥青表现出更好的强度性能和高温稳定性能,但是低温延度性能并不比普通的改性沥青好。

矿料是沥青混合料的关键材料之一,其力学性能、颗粒形状直接关系到沥青混合料的抗车辙能力。ECA-10沥青混合料选用的矿料,必须符合各项指标要求,如针片状含量、棱角性等。苏嘉杭高速公路车辙改善工程ECA-10集料采用镇江玄武岩,矿粉采用镇江石灰石矿粉。各种矿料的技术指标都满足规范[1]的要求。

高强度改性沥青和SBS改性沥青试验指标比较表1

为了提高沥青混合料的路用性能,掺加0.2%的聚酯纤维。本工程中选用仪征化纤BST聚酯纤维,其各项指标满足要求,详见表2。为了提高集料的抗剥落性能,掺加沥青用量0.4%的抗剥落剂,本工程中选用的是扬中市金阳牌JY-K1型沥青抗剥落剂。由于ECA-10的摊铺厚度很薄,碾压过程中温度下降很快,为了延长沥青混合料的有效压实时间,在混合料中掺加温拌剂,其指标满足要求,详见表3。

2.2合成级配

对于沥青混合料来说,在材料相同的前提下,组合特性影响着沥青路面性能。ECA-10级配的特点是最大粒径较小,其表面功能特性如构造深度尤为重要,因此增加了粗集料的用量,合成级配和要求详见表4和图1。并且ECA-10增加了6.7mm筛孔作为控制粒径。

2.3最佳沥青用量

ECA-10采用马歇尔击实法通过击实成型试件测算试件的各项体积和力学指标。每组沥青混合料按照规范[1]要求,估计沥青用量为中值,以0.5%间隔配置五种不同的沥青用量成型试件,依据技术标准确定最佳沥青用量。试验结果详见表5。从表中可知,ECA-10的最佳沥青用量5.2%,目标空隙率为4%。

沥青混合料马歇尔技术标准

3. 施工技术

苏嘉杭高速公路车辙改善工程采用的ECA-10车辙修补技术作为一项新型的工程技术,国内外均无理论依据可循,结合东南大学研究成果及已完成工程案例,针对苏嘉杭高速公路路面车辙的特点,采用如下的车辙填补措施:即将车辙处理范围内上面层整体铣刨至原路面高程线以下2.5cm,然后整体填料、压实。

沥青混合料的制拌、摊铺和碾压是沥青面层施工技术的三大环节。ECA-10沥青混合料采用4000型间歇式拌和设备按生产配合比进行混合料制拌;采用带有加热和自动找平装置的摊铺机进行混合料摊铺;采用钢轮压路机和轮胎压路机碾压成型。

3.1沥青混合料拌和

沥青混合料的拌和质量在于配料准确、充分拌匀和制拌全过程的温度控制。ECA-10沥青混合料严格保证了制拌的充分拌匀和聚酯纤维的高度分散;并保证了沥青混合料的加热温度、拌和与储存温度以及混合料出厂温度等,详见表7。

温拌剂与沥青按质量比5:95的比例同步喷入拌缸,温拌剂在沥青开始喷洒后延时7秒开始喷入,喷入时间控制在10秒以内,且必需保证在沥青喷洒结束之前完成温拌剂的喷洒。沥青混合料单盘料拌和周期不小于60秒,其中干拌7秒,喷沥青和温拌剂控制在13秒以内,再湿拌6秒添加矿粉,再继续湿拌30秒,以保证易密实沥青混合料无花白料。

易密实沥青混合料施工温度

3. 施工技术

苏嘉杭高速公路车辙改善工程采用的ECA-10车辙修补技术作为一项新型的工程技术,国内外均无理论依据可循,结合东南大学研究成果及已完成工程案例,针对苏嘉杭高速公路路面车辙的特点,采用如下的车辙填补措施:即将车辙处理范围内上面层整体铣刨至原路面高程线以下2.5cm,然后整体填料、压实。

沥青混合料的制拌、摊铺和碾压是沥青面层施工技术的三大环节。ECA-10沥青混合料采用4000型间歇式拌和设备按生产配合比进行混合料制拌;采用带有加热和自动找平装置的摊铺机进行混合料摊铺;采用钢轮压路机和轮胎压路机碾压成型。

3.1沥青混合料拌和

沥青混合料的拌和质量在于配料准确、充分拌匀和制拌全过程的温度控制。ECA-10沥青混合料严格保证了制拌的充分拌匀和聚酯纤维的高度分散;并保证了沥青混合料的加热温度、拌和与储存温度以及混合料出厂温度等,详见表7。

温拌剂与沥青按质量比5:95的比例同步喷入拌缸,温拌剂在沥青开始喷洒后延时7秒开始喷入,喷入时间控制在10秒以内,且必需保证在沥青喷洒结束之前完成温拌剂的喷洒。沥青混合料单盘料拌和周期不小于60秒,其中干拌7秒,喷沥青和温拌剂控制在13秒以内,再湿拌6秒添加矿粉,再继续湿拌30秒,以保证易密实沥青混合料无花白料。

易密实沥青混合料施工温度

4、 现场检测

为适应我国公路建设和管理的需要,保证公路路面工程的施工和养护质量,需对沥青面层进行现场检测。苏嘉杭高速公路车辙改善工程ECA-10沥青面层外观平整密实;无松散、裂缝、粗细集料明显离析现象;路表色泽黝黑;沥青路面搭接处紧密、平顺。现场检测项目的试验结果详见表10。从表中可知:苏嘉杭高速公路车辙改善工程ECA-10沥青路面技术状况良好,现场检测各项性能指标都满足规范要求,路容美观。

苏嘉杭高速公路车辙改善工程ECA-10沥青路面现场观测

5.结论

 ECA-10沥青混合料适用于薄层(2.5-3.0cm)沥青路面,各项性能指标均能满足规范[1]要求,尤以高温稳定性最为突出,而且公称最大粒径小、构造深度大,降噪效果明显,能够很好的满足路用性能。

 ECA-10需选用高强度改性沥青,高强度改性沥青价格比普通改性沥青贵了约3000元/吨,在其它材料相同的情况下,与同类型的其它沥青混合料如SMA-10相比,ECA-10单价偏高。

 苏嘉杭高速公路车辙改善工程ECA-10沥青面层运营一年来,目前路面平整、色泽均匀、路况良好。

 易密实沥青混凝土ECA-10的使用性能、施工工艺对于道路改建和养护工程有一定的借鉴意义。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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