浅谈高温多雨地区重载路面BRA改性岩沥青施工技术应用

时间:2022-08-21 01:50:55

浅谈高温多雨地区重载路面BRA改性岩沥青施工技术应用

摘 要:BRA较普通石油沥青便宜,且其中的石灰岩矿物质可替代部分矿粉,具有很高的性价比。BRA改性沥青混合料的RA岩沥青含量测定采用高温燃烧法,取代了传统的离心式抽提仪法,试验结果更加稳定可靠。BRA改性沥青混合料使用RA岩沥青,降低了原材料中矿粉、重交沥青的用量,节约了资源和成本,本文对高温多雨地区重载路面BRA改性岩沥青施工技术的应用进行了详细的介绍。

关键词:BRA改性沥青;路面;配合比;施工技术

中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)06-0097-02

印度尼西亚布敦岩沥青(BRA)以其优良的路用性能及简便的施工工艺得到越来越多的关注,但由于我国现行路面规范中缺少相关的应用技术规定,从而在―定程度上制约了BRA的推广应用。为此,本文依托湖南省凤大高速公路BRA改性沥青路面试验段工程,开展BRA改性沥青混合料应用技术的研究。

1 BRA改性沥青研究内容

1.1 BRA改性沥青混合料配合比设计

根据依托工程采用的中、上面层沥青混合料及其原材料类型,通过室内试验,检验BRA、基质沥青、集料和矿粉等原材料的性能指标;根据相关技术规范的要求,确定中面层BAC-20C和上面层BAC-13C两种BRA改性沥青混合料的合理矿料级配;选取3-5种BRA掺量,通过室内马歇尔试验进行两种BRA改性沥青混合料配合比设计,并确定合理的最佳油石比,从而提出BRA改性沥青混合料的马歇尔性能技术指标。

1.2 BRA改性沥青混合料路用性能

通过室内沥青混合料路用性能试验,在最佳油石比下,对3-5种不同BRA掺量下的中、上面层两种BRA改性沥青混合料进行高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损、抗滑、抗渗等路用性能进行检验,从而提出BRA改性沥青混合料的路用性能技术指标。

1.3 BRA改性沥青路面施工关键技术

根据室内试验结果及相关技术规范和标准的要求,借鉴国内外成功经验和最新研究成果,编制BRA改性沥青路面施工技术指南,提出|量检验评定标准。同时,根据依托工程沥青路面结构设计方案,提出试验路BRA改性沥青路面结构设计方案;铺筑BRA改性沥青路面试验路,提供现场施工技术指导,进行施工过程质量监控,提出BRA改性沥青路面施工工艺及其质量控制关键技术。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 试验路段

试验路段选定在-K0+016.5~K0+700段左幅,全长716.5m,BRA掺量采用3%和4%两种方案,具体分段方案如表1所示。

2.2 生产配合比

根据室内生产配合比设计试验,确定中面层BAC-20C和上面层BAC-13C的生产配合比分别如表2和表3所示。其中,当沥青拌和楼热料仓配合比可控制一位小数时,取各混合料生产配合比的第一行数据;当沥青拌和楼热料仓配合比控制只能取整数时,取各混合料生产配合比的第二行数据。

2.3 拌和

BRA改性混合料生产采用“干法”工艺,此法操作性强(混合料质量控制简单易行)、工艺简单(与普通沥青混合料拌和工艺基本相同,仅增加了一道投入BRA改性剂的工序),无需增加复杂专用设备,可有效降低生产和管理维护的费用,生产成本优势明显。

当沥青拌和楼存在两个矿粉仓时,可将符合质量标准的BRA提升到其中一个独立的矿粉仓中。当沥青拌和楼无两个矿粉仓时,也可采用机械或人工方式将提前计量好的BRA直接投入拌和锅中,但必须保证投放时机,在喷入基质沥青前通过高温矿料的剪切作用将BRA熔融分散。各种材料的用量参数按照生产配合比进行确定,并且输入控制拌和楼的计算机,对时间和温度工艺参数进行设置。

根据下面的程序拌和生产BRA改性沥青混合料:计量好的集料先进入拌和锅,然后按掺量加入BRA改性剂,干拌时间比通常情况延长3~5s,以保证矿料与BRA颗粒均匀混合。干拌结束后,将基质沥青喷入进行“湿拌”,湿拌时间保持不变,以均匀裹覆为准。

拌和后的混合料应均匀地裹覆沥青,无花白料、无结团成块或严重的粗细集料分离现象,根据现场拌和效果对初定的干拌和湿拌时间进行检查和调整。

2.4 运输

采用篷布将运料车覆盖,做到防雨、保温、防污染,运料车到达现场后等前车混合料摊铺完后才可揭开保温篷布。混合料在到达现场时温度要保持在160℃以上。防止沥青与车厢板粘结,车厢侧板和底板涂一层隔离剂(如植物油和水的混合物),不得有余液聚在车厢底部,自卸汽车运输能力比拌和能力和摊铺速度有所富余,使用15t以上自卸汽车运输。开始摊铺时排在施工现场等候卸料的运料车不少于5辆。

2.5 摊铺

采用两台摊铺机成梯队作业进行全幅摊铺,两台摊铺机相隔间距5~10m,且前后两台摊铺机最好为同一型号。根据拌和机拌和能力、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度,经计算确定摊铺速度,宜控制在2.0~4.0m/min,保证摊铺机缓慢、均匀、连续不断地摊铺。摊铺过程中,不能有停机待料或者随意更换摊铺速度的现象出现。摊铺机应对沥青混合料进行较好地初步振实。摊铺温度与松铺厚度紧跟摊铺机测量,并予以记录,控制摊铺后沥青混合料温度宜在155℃以上,经试铺确定松铺系数。如果损坏了粘层,必须使用人工在损坏部位进行补洒后才能施工。

2.6 碾压

BRA改性沥青混合料的粘附性较好,使用轮胎式压路机易出现粘轮问题,因此应先用钢轮压路机碾压,并紧凑安排压实。压路机紧跟摊铺设备碾压,初始碾压温度要大于150℃,然后进行复压、终压,碾压要消除表面轮迹。压实工艺组合与遍数应在试验段试铺时使用无核密度仪或核子密度仪确定,碾压时,应做到“高频、低幅、紧跟、慢压”。碾压完毕后封闭交通,待路面温度在50℃以下时可以通车。接缝处理等未明确说明的其他环节按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的规定执行。

3 结语

BRA改性沥青混合料使用RA岩沥青,降低了原材料中矿粉、重交沥青的用量,节约了资源和成本,BRA改性沥青混凝土及其施工技术作为一种新材料、新工艺在高温多雨的南方地区首次使用,解决了节能、节材的技术难题。通过在高温多雨的湖南省凤大高速公路建设工程BRA改性沥青路面的修筑,推广应用BRA改性沥青新材料、新技术,积累了工程经验,为提高沥青路面质量和降低造价提供了技术储备,开展本项目研究具有重要的理论和实际意义及工程应用价值。

参考文献

[1]李瑞霞.BRA岩沥青及其混合料技术特性研究[D].长安大学,2010.

[2]王火明,王书杰,王振龙.BRA改性沥青及其混合料路用性能试验研究[J].公路交通技术,2011(05):48-53.

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