热拌沥青混合料（共7篇）
热拌沥青混合料 篇1
近年来, 随着国民经济的快速发展, 公路建设取得了辉煌的成就, 公路工程的数量不断增加, 给热拌沥青混合料路面施工技术带来了巨大的发展空间, 也使得沥青路面的施工质量控制受到广泛关注。热拌沥青混合料路具有路面平整、无接缝、行车舒适、施工周期短、养护方法简单等优点, 在新建道路中获得了大规模应用。的沥青路面施工技术水平和发达国家相比还有一定差距, 近年来一些路段在使用后出现了开裂、车辙、损害等问题。本文从沥青混合料的选材、拌合、配合比设计、运输、摊铺和碾压等方面, 详细分析阐述了热拌沥青混合料路面的施工技术和质量要求, 以便施工中严把工艺关, 确保工程质量, 完善施工质量控制。
1热拌沥青混合料路面施工质量保证措施
沥青路面建设应能够满足强度、湿度、稳定性、疲劳耐久性、水稳定性、平整度、抗滑行能力等质量控制要求, 在热拌沥青混合料路面的施工过程中, 应从上述几个方面作好质量控制。
1.1 路面基层
由于热拌沥青混合料路面建筑于路面基层之上, 所以, 应严格按照《公路路面基层施工技术规范》 (JTJ034-2000) 的施工技术要求, 确保路面基层的标高、横坡、强度及平整度满足规范要求。基层施工完成后, 使用不透水薄模、湿砂或保湿再生棉进行养护, 对于水泥稳定类的上基层, 在碾压成型后4-6小时内撒布乳化沥青透层进行养护。
1.2 沥青原材料
根据所建路面等级、类型、结构层受力特点, 结合工程实施地点的环境和气候条件, 进行技术论证, 确定沥青路面沥青的标号。例如, 对于夏季路面温度高、且荷载大的道路, 适宜选用粘度和稠度大的沥青。沥青原材料应分品种、分标号密闭储存, 施工单位应按频率对沥青材料进行抽样检验, 进行沥青针入度试验、沥青延度试验、沥青软化点试验, 检验沥青的三大指标。沥青在储运及存放过程中, 应做好防水和防潮措施, 将沥青按照品种、标号分开存放, 桶装沥青直立堆放并加盖毡布, 沥青在存储罐中的储存温度保持在130℃～170℃之间。
1.3 沥青混合料
(1) 粗、细集料的选择。
粗集料可选用碎石、破碎砾石和钢渣等, 应该保持洁净和干燥, 粗集料与沥青的粘附性应符合工程设计和相关规范要求。若粘附性不能满足要求, 必须掺入消石灰、水泥或用石灰水处理, 或在沥青中加入耐热、耐水性能好的抗剥落剂。施工单位应对粗集料按频率自检, 每400m3碎石检验项目为:级配、压碎值、磨耗值、冲击值、针片状、颗粒含量、含泥值、比重等。细集料是指粒径小于5mm的天然砂, 沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂和石屑, 应确保洁净、干燥、无风化、无杂质, 细集料应具有较大的表观相对密度、较小的含泥量。为确保施工的压实性, 沥青混合路面层的石屑用量不能超过天然砂和机制砂的用量;机制砂应该采用专用的制砂机制造, 并选用优质石料生产, 级配满足规范要求。石屑可采用石场破碎石料时通过4.75mm筛或2.36mm筛的部分。按频率自检中, 石屑每400m3的检验项目为级配、视密度、坚固性、含泥量等。
(2) 填料的选择。
填料是提高沥青混合料强度的重要成分, 通常选用强基性石灰岩、岩浆等增水性石料经磨细后得到的矿料作填料。填料的粒径小, 比表面积大, 使混合料中的结构沥青增加, 进而提高了沥青混合料的粘结力。填料应干燥、洁净无团粒, 且质量符合规范要求。
(3) 配合比的设计。
混合料的级配混合料的配合比设计是施工中的关键环节之一, 配合比的选用直接影响混合料的密实度及强度。沥青配合比按现行《公路沥青路面施工技术规范》 (YRJ032) 分为目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证3个阶段。混合料配合比设计包括三个内容:选择合格的原材料, 确定矿料级配和沥青用量。沥青配合比的选择要求混合料油石比合理, 且碎石有一定的级配, 碎石数量靠拢而不紧密, 保证沥青混合料的最佳组成, 设计结果将作为控制沥青路面施工质量的依据。
2沥青混合料的拌和
对热拌沥青混合料路面的拌合采用厂拌法, 将集料和沥青在拌和机内加热与拌和, 并按照配合比进行生产, 经设计确定的标准配合比在施工过程中严禁随意变更, 在热的状态下摊铺碾压成型。采用专用拌和机对混合料进行拌和, 拌和设备的各种传感器每年至少验定一次, 拌和机必须配备计算机, 在拌和过程中能采集各种材料的用量、混和料的拌和总量、拌和温度等各种参数, 并可以实时打印;拌和时严格控制各种材料的用量和拌和温度, 拌和后的沥青混合料应色泽均匀, 无花白和团结成块或粗细料严重离析现象, 确保拌和质量;拌和时间的把握应使混合料拌和均匀、全部矿料颗粒全部被均匀裹覆沥青为准。
3沥青混合料的运输
宜采用吨位较大的汽车运输, 车厢内壁处可以涂一薄层油水混合液, 起到隔离和防粘作用。放料时, 每放一料斗混合料时挪动一下汽车, 减少集料离析现象。运料车应采取保温、防雨、防污染等保护措施, 最好用篷布覆盖。到达摊铺现场的沥青混合料应符合规范规定的摊铺温度要求, 如果有已结成团块, 或被雨淋湿的混合料严禁使用。
4沥青混合料摊铺
4.1 摊铺前的准备工作
摊铺沥青混合料前, 必须检查施工放样情况并确认下层的质量, 将下承层表面清扫干净, 并浇洒透层, 粘层或铺筑下封层。按松铺系数调整好摊铺机。实际施工现场中, 摊铺机在进料前应在斗内涂刷少量防止粘料的柴油, 摊铺机前方要有运料车等候, 运当料车数量大于5辆时, 可以开始摊铺。
4.2 机械摊铺时的控制
采用两台以上的摊铺机成梯队进行阶梯式同步联合作业, 相邻两台摊铺机相距应大于10m, 相邻两幅的摊铺保持5～10cm左右的摊铺重叠。当摊铺到10m左右时, 应检测摊铺面标高、横坡、厚度, 确保符合设计时再进行摊铺, 摊铺过程中尽量避免纵接缝。摊铺机的摊铺速度应与拌和机的生产能力匹配, 摊铺过程中保持匀速, 避免摊铺机停机待料的情况, 若因故中断摊铺应按照规定设置横接缝。应设专人在摊铺机后消除粗细集料离析现象, 铲除局部粗集料“窝”和粗集料“带”, 并用新拌混合料填补。
4.3 摊铺温度的控制
沥青混合料的摊铺温度控制也是确保摊铺质量的关键步骤之一, 实际摊铺中, 应根据沥青的品种、标号、调度、气温、摊铺厚度等按规范选用。当道路温度低于5℃时, 不宜摊铺热拌沥青混合料。
5沥青混合料的压实
压实是热拌沥青混合料路面施工的最后一道工序, 用来提高沥青混合料的密实度、确保沥青路面的强度、提高高温抗车辙能力、抗疲劳特性。碾压工作通常分为三个阶段进行, 即初压、复压和终压。
5.1 初压
初压用来整平和稳定混合料、使表面压实、减少热量的散失。处压应紧跟摊铺机后碾压, 是最终压实的基础, 初压应使用双钢轮压路机, 以时速2km/h左右的速度静压2-3遍, 碾压时压路机应驱动向前, 面向摊铺机, 由外侧向中心, 由低处到高处碾压。
5.2 复压
复压紧跟在初压工作后进行, 是结构层主要形成阶段。用来使混合料密实、稳定、成型, 应使用重型轮胎压路机配合振动压路机来完成, 复压期间的温度要保持在100℃以上, 复压段落不宜过长, 控制在60-80m之间, 复压次数控制在3-5遍, 最大不超过6遍。利用轮胎对混合料的搓揉作用, 使结构层更加密实。
5.3 终压
终压用来消除缺陷, 保证面层有较好平整度, 最后形成平整压实面。终压宜使用双钢轮压路机。由于终压工作要消除复压过程中可能遗留的表面不平整, 因此, 沥青混和料也要有较高的温度, 保持在70-75度。初压、复压、终压过程都应按阶梯形作业, 回程不得在相同断面处, 前后相距应大于1m, 碾压过程中 (尤其是初压和终压阶段) 应用静压, 做到紧跟、慢速、高频、低幅、少洒水。
6结语
施工质量控制一直是工程技术人员所重点关注的问题。沥青混凝土路面施工的关键是完成对人员、材料、设备的合理配置, 本文基于作者自身工作实践, 从沥青混合料的选材、拌合、配合比设计、运输、摊铺和碾压等方面, 详细分析阐述了热拌沥青混合料路面施工技术。作者认为, 只有加强管理, 精心组织, 才能创造优良工程, 道路行驶起来才能更舒适、更安全、更持久。
摘要：随着公路工程的不断发展, 路桥工程数量不断增加, 也对公路工程的施工技术提出了更高的要求。热拌沥青混合料路面是公路工程中的常见路面, 沥青路面的施工技术水平, 与整个道路施工工程的质量息息相关, 也直接关系到道路建成使用后的行车舒适度和安全水平。本文结合作者自身工作实践, 从沥青混合料选材、拌合、配合比设计、运输、摊铺和碾压等方面, 进行详细的阐述和分析。以期加强对热拌沥青混合料路面施工质量的控制, 确保符合工程质量要求。
关键词：热拌沥青,混合料,施工,技术
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热拌沥青混合料路面施工技术研究 篇2
1 热拌沥青混合料
1.1 概念
热拌沥青混合料是一种按照相关规定标准和施工规范配制形成的一种矿物质混合材料。一般在沥青混合料配制过程中是利用专门的设备在拌和过程中进行加热, 从而使得沥青在拌和的过程中就具备着高温性能。同时在其运输中也是采用具有保温措施的工具来进行运输的。这种沥青混凝土在施工的过程中也要控制好其施工温度。就当前的工程施工项目中, 热拌沥青混合料的应用还存在着一定的不足, 由于其容易受到工程施工场地和施工材料的限制而出现一定的不足和缺陷。在目前的工程项目中, 随着公路行业的不断发展和兴起, 热拌沥青混合料的应用越来越广泛, 其施工质量和施工效率也得到了人们的重视。
1.2 适用范围
沥青混合料适用于各等级的公路工程施工中, 也能够满足各种不同需求的路面施工。由于热拌沥青混合料是一种结合材料, 是一种将矿质材料结合成为一种整体的高级柔性路面结构, 因此其在施工中具有着表面平整、无接缝、行车舒适、密实度大和整体性能好的优势, 在现代化公路建设中已成为不容忽视的施工材料。一般在公路路面施工中, 各种施工技术和方式应用的不当都有可能造成路面质量隐患, 其出现的主要形式有泛油、凸起、车辙和裂缝等。为了避免在施工中造成的各种质量隐患, 只有在施工的过程中对各个施工环节进行严格控制, 对路面压实度、稳定性、平整度和弯沉等方面严格监控, 对设计和施工规范的制定阶段进严格控制, 并要保证施工过程中能够合理的结合施工规范进行施工。
2 施工方法
热拌沥青混合料的拌和是工程施工的主要环节, 也是需要我们在工作中进行深入研究和探讨的。沥青混合料在应用的过程中通常都是按三个阶段进行控制和管理的, 其中主要可以分为施工准备阶段、施工阶段和施工管理阶段。由于在施工的过程中, 沥青路面要具备良好的稳定性、强度、抗疲劳性和抗滑性等, 因此在施工中对于各环节都必须高度重视, 严格控制施工质量。
2.1 施工前的准备
热拌沥青混合料在施工之前必须要对原材料进行全面系统的检查, 充分借鉴同类道路与同类材料来进行施工与实践的控制和管理。一般来说, 在施工的过程中, 我们首先要针对施工中使用材料的性质进行系统深入的抽查, 检测其是否能够满足当前工程施工的要求。沥青碎石混合料在施工的过程中, 其施工组织设计应当根据时间经验和实验结果来确定, 并且通过相关的理论来进行论证。在高等级公路施工中, 对于沥青拌和比、沥青级配等方面要进行全面系统的研究。
2.2 施工阶段
热拌沥青混合料在施工的过程中要针对混合料的配合比、设计施工方案和拌和、摊铺等各阶段进行全面的总结和控制, 使得工程项目中各个环节都能够得到保证和控制。在施工的过程中还需要对其各个环节进行深入系统的总结与优化, 使得其施工质量能够达到预计工程标准。一般来说, 在施工的过程中我们需要从下面环节进行严格的控制。
各种集料分类堆放, 每个料源均进行试验, 按要求的配合比进行配料。在施工的时候还需要设置间歇式具有密封性能及除尘设备, 并有检测拌合温度装置的沥青混凝土拌和站。拌和站设试验室, 对沥青混凝土的原材料和沥青混合料及时进行检测。
2.2.1 材料供给
材料供给是工程施工中不可缺少的环节, 也是保证工程顺利进行的主要手段。在当前的高速公路工程中, 其采用热拌沥青混合料进行施工已成为工程施工的主要方法。在热拌沥青混凝土施工中通常都是根据拌和站的工作效率以及运输距离来进行合理的规划, 使得运输车辆和热料的运输能够满足施工需要。
2.2.2 摊铺
(1) 根据路面宽度选用1~2台具有自动调节摊铺厚度及找平装置, 可加热的振动熨平板, 并运行良好的高密度沥青混凝土摊铺机进行摊铺。
(2) 底、中、面层采用走线法施工, 表面层采用平衡梁法施工。
(3) 摊铺机均匀行驶, 行走速度和拌和站产量相匹配, 以确保所摊铺路面的均匀不间断地摊铺。在摊铺过程中不准随意变换速度, 尽量避免中途停顿。
(4) 沥青混合料的摊铺温度根据气温变化进行调节。一般正常施工控制在不低于110~130℃, 不超过165℃, 在摊铺过程中随时检查并作好记录。
2.2.3 压实
(1) 压路机采用2~3台双轮双振压路机及2~3台重量不小于16t胶轮压路机组成。
(2) 初压:采用双轮双振压路机静压1~2遍, 正常施工情况下, 温度应不低于110℃并紧跟摊铺机进行;复压:采用胶轮压路机和双轮双振压路机振压等综合碾压4~6遍, 碾压温度多控制在80~100℃;终压:采用双轮双振压路机静压1~2遍, 碾压温度应不低于65℃。边角部分压路机碾压不到的位置, 使用小型振动压路机碾压。
(3) 碾压顺纵向由低边向高边按要求的碾压速度均匀进行, 相邻碾压重叠宽度大于30cm。
(4) 采用雾状喷水法, 以保证沥青混合料碾压过程中不粘轮。
(5) 不在新铺筑的路面上进行停机, 加水、加油活动, 以防各种油料、杂质污染路面。压路机不准停留在温度尚未冷却至自然气温以下已完成的路面上。
2.3 接缝处理
2.3.1 梯队作业采用热接缝, 施工时将已铺混合料部分留下
20~30cm宽暂不碾压, 作为后摊铺部分的高程基准面, 后摊铺部分完成立即骑缝碾压, 以除缝迹。
2.3.2 半幅施工不能采用热接缝时, 采用人工顺直刨缝或切缝。
铺另半幅前必须将边缘清扫干净, 并涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层上5~10cm, 摊铺后将混料人工清走。碾压时先在已压实路面行走, 碾压新铺层10~15cm, 然后压实新铺部分, 再伸过已压实路面10~15cm, 充分将接缝压实紧密。
结束语
热拌沥青混合料 篇3
高速公路路面早期损坏的一个重要原因是路面的不均匀性, 而沥青混合料的离析问题是造成路面不均匀性的主要原因, 是降低路面使用性能的顽症。沥青路面离析包括沥青含量、级配组成、添加剂含量以及路面的空隙率等, 这些都会加速沥青路面的损害。高速公路沥青路面的一些早期损坏, 如由水损害造成的网裂、形变和坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、横向裂缝、新铺沥青路面的构造深度不均匀等等, 都与沥青混合料的离析有关。离析现象的成因很复杂, 通常由摊铺机结构、供料方式、摊铺技术和沥青混合料质量等方面的原因造成。事实证明, 如果对施工过程进行科学合理地控制, 则可以有效减少离析现象的发生, 从而大大提高沥青路面的质量。
2 离析的种类
沥青混合料生产过程中, 石料堆料方式及运输、混合料拌和、储存、装卸料及摊铺的任一环节中均有可能产生离析, 导致沥青混合料不均匀。从宏观上讲, 热拌沥青混合料的离析大致有三种类型:
1) 级配离析:热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均, 产生离析。导致粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低, 结果沥青路面产生水损害及耐久性降低, 从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等病害;细集料较为集中的区域沥青路面的空隙率小、沥青含量大, 容易产生车辙、泛油等病害。
2) 温度离析:热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中, 由于不同位置的混合料温度下降不一致, 导致混合料的温度差异, 产生温度离析。运料车表面的混合料、运料车车箱的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。
3) 集料-沥青离析:含油量较大的混合料易发生这种离析, 类似于沥青混合料的析漏, SMA混合料易产生这种离析。
3 离析的原因
3.1 矿料级配不合理
一般情况下, 连续密级配沥青混合料要比间断级配容易摊铺, 而不产生离析现象。所以, 在配合比设计和拌合生产过程中, 要严格控制矿料的级配均匀, 使其级配误差在规定的变动范围内, 并接近标准要求级配曲线范围的中值, 特别是4.75mm和2.36mm两级矿料颗粒配比应控制在范围中值, 需在拌制前、进料与配料过程中尽力做到。沥青混合料本身的原因;配合比设计若采用间断级配、大粒径较粗级配均易产生集料的离析;沥青用量偏大也易产生离析。而为防止路面产生车辙, SMA结构、大粒径沥青混凝土被越来越多应用于工程中, 故应采取有效措施避免混合料离析, 提高路面质量。
3.2 混合料拌合不均匀
沥青和矿料的加热温度及拌合时间是影响混合料拌合均匀程度的主要因素, 经拌和设备试拌效果良好后, 在生产工艺过程中不应随意变动, 并应随时对拌出的混合料进行外观检查, 除色泽一致、拌合均匀、无花白料外, 粗细料的分布亦应均匀, 无粗细料的散粒或结团状的现象。若发生此现象, 应及时调整料温或拌合时间, 这样便不会发生不均匀的混合料在摊铺后出现片团状离析。
3.3 运输过程的影响
运输车卸料时, 由于有一段落差, 混合料在车箱内会堆积成锥体, 使粗细骨料分离, 锥体下部粗颗粒偏多, 锥体上部细颗粒偏多, 再加上摊铺机输送料的特点, 也会在摊铺时形成多种粗细料离析现象。所以, 在卸料时, 首先应减少落差高度, 同时可让运输车做前后移动, 减少锥体的形成, 使出厂混合料达到均匀一体。储料筒向运输车装料时, 由于重力及高度的原因, 大骨料滚落在两边及前后, 形成骨料的第一次集中。为改变这种状况, 应分别向运输车的前、中、后3处堆装, 这样, 在向自卸车的卸料时大骨料和小骨料可以再次混合。同时, 由于运输过程中料堆表面与空气接触, 温度下降较快, 而料堆中心温度下降较慢, 因此要尽量缩短搅拌场地与摊铺现场的距离。同时, 应适当平整运输通道、降低行驶速度, 使运输过程中尽量减少颠簸;对料堆要采取保温措施 (尤其是较长距离的运输) , 如覆盖篷布等。
3.4 摊铺作业的影响
摊铺时, 混合料通过螺旋送料器由中心向两边送料, 而中心部分则靠混合料自重下落, 容易产生离析, 即常见带状离析。在运输车向摊铺机贮存料斗内卸料过程中会产生粗细料分离, 这种离析情况, 主要应从摊铺机作业人员的操作中加以控制和改进。混合料卸向摊铺机时, 大骨料滚落在料斗两侧, 因此应将车箱大角度、快速升起, 使混合料整体下滑, 以避免大骨料向外侧滚动和堆积。在螺旋布料器部分也会产生离析, 离析的主要环节在螺旋分料过程, 在作业中功率消耗最大的环节也在螺旋分料过程 (约为整机的50%~60%) 。摊铺机的设计, 主要考虑功率因素, 使螺旋分料器中的物料表面位于螺旋直径的1/2~2/3处。按照这种情况, 当用于大宽度、大厚度摊铺时, 由于输料量加大, 而螺旋只有位于物料内部的部分才有输料能力, 因此为满足作业要求, 只能将转速提高。这样, 高速旋转且暴露在空中的螺旋布料器顶端就会向物料层上部的空间抛送物料, 这是分料过程中形成离析的主要原因。通过在施工现场的观察, 可以十分清楚地看到这一点。
3.5 摊铺厚度不够
沥青路面施工规范中规定, 上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过压实层厚度的1/2, 下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过压实层厚度的2/3。当摊铺厚度不够时, 即当集料的最大粒径与层厚的比值较大时, 摊铺时就会出现离析, 这种离析情况不同于前面所述的情况, 而是由于大颗粒骨料的限制, 使混合料不能平整地摊铺, 而产生的拖痕, 即在颗粒骨料后面形成空缺。形成此现象的原因还有路基的平整度不满足规范要求, 具体就是在摊铺机摊铺时, 机宽范围内路基欠平整, 有的局部凸出, 有的局部凹下, 在凸出区域, 由于摊铺厚度相对不够, 即使混合料颗粒满足规范要求, 也可产生拖痕。前者可控制矿料颗粒大小解决, 后者则需要在摊铺前不仅要控制路基的高程, 而且也要控制路基的平整度、压实度均要在规范要求的范围内, 方可免除拖痕现象, 确保工程质量。据有关资料显示, 摊铺宽度为10.5m的摊铺机摊铺路面后, 取样试验表明, 骨料离析相当严重, 路面左右两侧大骨料占64%, 而路面中间仅为35%, 均超出规定的级配范围。因此, 在摊铺宽度较大时, 应采用多幅摊铺的方式, 每幅宽度最好不超过6~7m, 这样可以降低离析。在摊铺中, 对表面层出现的离析现象应及时补救。如采用人工细筛的方法, 筛出适量细沥青混合料洒在出现离析的表面层, 并及时碾压, 这样可以缓解离析的影响。
4 解决沥青碎石形成离析带方法
沥青混合料出现规律性的离析现象, 可从以下几个方面进行控制。
4.1 从搅拌站系统方面来解决
沥青搅拌机中振动筛应经常检查, 必要时更换振动筛。并严格控制搅拌时间和混合料的温度, 注意观察混合料中是否有明显的大骨料与小骨料聚集的现象。如果发现, 及时查明原因, 及时处理。
4.2 从运输车辆方面来解决
1) 从拌和机贮料罐向运料车上卸料时, 分3层放料, 即每卸一斗混合料, 汽车挪动一个位置。等一层放完后, 再逐次进行第2层、第3层放料, 从而减少粗集料的集中。
2) 沥青混合料在运输过程中降低行驶速度, 运输过程中使混合料尽量减少颠簸;对料堆要采取保温措施, 苫盖篷布。
3) 施工过程中摊铺机前有运料车在等候卸料, 即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊辅速度有所富裕。
4) 自卸车卸料时应将车箱大角度、快速升起, 使混合料整体下滑, 以避免大骨料向外侧滚动和堆积。
4.3 从摊铺机本身操作方面来解决
1) 控制布料器处于中挡或高挡位置。
2) 控制适宜的送料仓口开度。
3) 均匀操作送料器和布料器。
4) 摊铺机摊铺一车料将完时, 控制摊铺机速度, 关闭送料器, 等下车料倒入后再进行均匀送料和布料。
5) 在铺筑过程中保持摊铺机布料器不停转动, 摊铺机两侧保持有不少于送料器高度三分之二混合料。
6) 在摊铺中, 对表面层出现的离析现象应及时补救。如采用人工细筛的方法, 筛出适量细筛的方法, 筛出适量细沥青混合料洒在出现离析的表面层, 并及时碾压, 这样可以缓解离析的影响。
4.4 从混合料本身来解决
1) 拌和楼的筛网随时检查是否有破裂情况;随时检查、控制集料的级配。严格控制混合料的最大粒径。集料中粒径愈大运动惯量愈大, 混合料在拌和运输和摊铺过程中就容易产生大小颗粒料分离, 级配不成比例, 大小粒料更易产生离析, 所以集料在破碎, 筛分和混和料级配中应严格控制最大粒径的含量和保证级配的准确性。减少混合料粒径大小悬差。
2) 控制沥青用量, 使之偏高于设计用量, 从而增加骨料间的黏结力减少骨料的离析。
5 建议
随着国民经济的快速发展, 公路上的交通量也迅速增大, 车辆运输向大型化发展, 修建寿命长, 更加耐久, 承受更大荷载的公路变得更加必要, 修建寿命长久的沥青混凝土路面的关键在于沥青混合料的均匀性。为了提高沥青混合料的均匀性, 建议采取以下措施。
加强路面材料和温度离析方面的研究, 在沥青路面施工技术规范中增加施工混合料温差控制指标;按照上面所说的细节重视施工生产过程中的全程控制, 并采用转运机等先进设备, 通过对热拌沥青混合料在摊铺之前进行重新拌和, 有效控制离析的产生。
摘要：热拌沥青混合料的离析是沥青路面早期损坏的一个重要原因, 在沥青混合料生产过程中的任一环节控制不当, 都有可能造成沥青混合料的离析, 从而对沥青路面留下质量隐患。论文通过对离析成因分析, 提出有效的控制措施, 以避免沥青混合料离析现象的产生。
关键词：热拌,沥青混合料,离析
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热拌沥青混合料 篇4
即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。第一阶段工作主要在实验室内进行, 提出目标配合比。第二阶段的工作主要是针对拌合楼进行的。由实际施工所用的拌合楼的震动筛对集料进行严格分级筛分。由于备料时, 每一种规格的集料都有一定的级配范围, 集料中含有一定的水分、粉尘, 且试验室筛分跟拌合楼热筛分实验条件的差异。因此, 目标配合比中各种材料的比例不能直接用于拌合楼进料控制, 必须对各种集料的进料比例进行调整, 使拌合楼生产的沥青混合料级配完全满足目标配合比级配要求。并根据实测沥青混合料物理、力学性能指标对沥青用量作相应调整。
2 生产配合比设计
2.1 试验室目标配合比确定以后, 利用实际施工的西筑JX-2000型拌合楼进行施工配合比设计。实验前, 根据混合料类型和甘肃省养护技术研究院提供的AC-16C的目标配合比选择震动筛筛号, 震动筛选择3mm、5mm、10mm、18mm, 最大筛孔18mm保证超粒径料排除。实验时, 按目标配合比设计, 集料4#仓10-20mm碎石:3#仓5-10mm碎石:2#仓3-5mm碎石:1#仓0-3mm石屑:矿粉=27:32:11:25:5的比例, 对应震动筛筛号上料、混干、筛分, 然后各集料分别取样, 试验室进行检测。各物理指标见表1, 取样热筛分结果及计算得到的配合比见表2。
2.2 按调整的矿料组成进行马歇尔试验, 马歇尔试验结果见表3。规范规定试验油石比取目标配合比得出的最佳油石比及其±0.3%试验。为慎重起见, 任采用甘肃省养护技术研究院试验中心试验时的4.2%、4.5%、4.8%、5.1%、5.4%五个油石比, 掺加矿料质量0.5%路孚8000R沥青混和料改性剂进行试验, 将试验结果绘成分析图, 按最大密度、最大稳定度、要求孔隙率中值确定OCA1=4.8%, 按各项指标全部合格的公共范围中值确定OCA2=5.0%, 最终确定最佳油石比OCA=4.9%。
2.3 这结果与目标配合比设计结果相差0.2%, 基本吻合, 决定采用4.7%为生产建议油石比 (沥青含量4.5%) , 供试拌试铺。该拌合楼每一锅拌合能力为2000kg, 故各料仓材料的用量为:
3 生产配合比验证
3.1 施工单位按照生产配合比进行试拌试铺, 观察推铺、碾压过程的工作性和碾压成型的混合料表面状况, 直观判断混合料级配及油石比, 提出合理建议, 另一方面, 试验室在拌合厂采集沥青混合料试样, 进行马歇尔试验, 检测各项指标结果见表4。实际级配和油石比, 检测结果见表5。
3.2分析表5、表6的实验结果, 马歇尔性能指标、矿料级配、油石比均符合规范要求, 认为生产配合比经验证是可行的, 可向施工单位下达最终的标准配合比。采用4.7%为生产建议油石比 (沥青含量4.5%) , 集料组成调整为4#仓10-20mm碎石:3#仓5-10mm碎石:2#仓3-5mm碎石:1#仓0-3mm石屑:矿粉=24:34:11:26:5.0。
4结语
4.1 本文通过对热拌沥青混合料生产配合比的设计和验证, 提供了一个可以参照的生产配合比设计流程。
4.2 检测数据的科学性、准确性大大提高了对施工质量的控制。
摘要：本文结合西筑JX-2000性拌合楼安装调试, 总结了生产配合比设计的过程。
关键词：沥青混合料,生产配合比,设计
参考文献
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[2]JTG E42-2005公路集料试验规程[S].
热拌沥青混合料 篇5
1 热拌沥青混合料的摊铺
沥青混凝土路面应铺筑在具有足够强度、坚实稳定的基层上。铺下层时挂基准线。支撑桩间距10 m, 弯道较小或转角处, 适当加密, 固定长度为90~150 m;桩要牢固, 线要平顺、绷紧;纵坡度应符合设计要求。铺上层时用滑靴滑板控制。调整熨平板高度及横坡度, 其方法是将摊铺厚度板垫放在熨平板下两端。降下熨平板检查其横坡度是否符合要求, 并调整一侧垫板厚度满足横坡要求。摊铺厚度由摊铺混合料种类、机械有无振动夯锤以及熨平板压力等情况确定, 一般稍厚于压实厚度。摊铺前要把熨平板加热, 使其达到混合料温度。料斗内壁薄涂一层油水混合液, 防止混合料粘结。路面摊铺最好整幅进行, 如果路面较宽, 可采用两台摊铺机前后分幅搭接摊铺。前一幅按基准线作业, 后一幅利用滑靴以前一幅路面为基准进行作业。两台摊铺机应当互相搭接15 cm, 前后相距20~50 m, 前一幅保留15 cm松槎与第二幅一起碾压, 当天整幅交活不留纵槎。熨平板操作者要不断用厚度尺检查是否达到要求厚度, 必要时可调整熨平板, 但应注意厚度调整不应过快, 否则会出现不规则波纹。调整熨平板的结果要在3~5 m后才能显示出来, 而调节盘转一圈厚度变化约为1 cm。因此, 调整1 cm最好在10~20 m内完成, 故调节盘应徐徐转动。摊铺机开始启动摊铺的3~5 m路面最容易出现波浪, 应加强人工找平, 在此段距离内亦可用手驱动, 待混合料对熨平板施加的力达到稳定后, 再改用自动装置驱动。摊铺工作应连续进行, 摊铺速度以6 m/min以下为宜。应根据摊铺宽度、厚度、拌和机生产效率等适当调整摊铺速度。应保持摊铺机料斗中有足够数量的混合料, 以保持连续作业。来料中断或当天收工前, 应将纵槎找齐或压实不留纵槎。螺旋摊铺器两端混合料至少应达到螺旋高度的2/3, 以使混合料对熨平板保持均衡压力, 使铺筑的路面具有良好的平整度。机械摊铺后不准行人踩踏, 原则上不再用耙子找平, 对个别表面空洞、沟槽、大料等, 可局部进行点补, 但需在初压后进行。为防止细粒式表面出现大料或因细料中混有大料, 熨平时拉出沟槽, 应采取恰当的措施处理。沥青混合料加工时, 不得发生串仓现象。换盘时拌和缸应清理干净, 应指派专人将运输车辆的车厢粘附大料清理干净, 并涂抹油水混合液。摊铺细料前应将浮料、杂物清扫干净。沥青混凝土摊铺机每班收工前应清理干净, 或涂抹油水混合物。除不能用机械摊铺的边角外, 一般不准用人工摊铺, 因人工摊铺的厚度要比机械摊铺厚一些。用机械摊铺的混合料, 不应用人工反复修整。当出现特殊情况时, 可用人工做局部找补或更换混合料。
2 热拌沥青混合料的压实及成型
碾压是保证沥青混合料使用性能的最重要的一道工序。沥青混合料需要在一定的温度和一定的压实方法下才能取得良好的压实度。若施工时压实不足, 沥青面层表层以下部分在施工后就难以取得必要的密实度, 从而降低了材料的使用寿命 (抗疲劳性能) 。影响沥青混合料压实效果的因素有:沥青混合料的性质、沥青混合料的温度、基层的状况、压实层厚、压实机具和方法等。其中最重要的是沥青混合料的温度。温度过低, 混合料压实不易充分, 面层材料的耐久性受很大影响;温度过高, 则混合料会出现发丝状裂纹或推移。压实后的沥青混合料应符合压实度及平整度的要求。沥青混合料的分层压实厚度不得大于10 cm。应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤, 并应达到最佳碾压结果。沥青混合料压实应采用钢筒式静态压路机与轮胎压路机或振动压路机组合的方式。压路机的数量应根据生产效率确定。道路沥青混合料压实应采用人工热夯及双轮钢筒式压路机、三轮钢筒式压路机、轮胎压路机、振动压路机、手扶式小型振动压路机、振动夯板等机械。沥青混合料的压实应按初压、复压、终压 (包括成型) 三个阶段进行。压路机应以慢而均匀的速度碾压。
在沥青混合料压实的初压、复压、终压三个阶段中, 复压最为重要。终压应紧接在复压后进行。终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压, 终压不应少于两遍。压路机的碾压段长度应与摊铺速度相适应, 并保持大体稳定。压路机每次由两端折回的位置应阶梯形地随摊铺机向前推进, 折回处不应在同一横断面上。在摊铺机连续摊铺的过程中, 压路机不得随意停顿。对压路机无法压实的桥梁、挡墙等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区, 应采用振动夯板压实。对雨水井与各种检查井的边缘还应用人工夯锤、热烙铁补充压实。
3 接缝
在施工缝及构造物两端的连接处操作应仔细, 接缝应紧密、平顺。摊铺时采用梯队作业的纵缝应采用热接缝。当半幅施工不能采用热接缝时, 宜加设挡板或采用切刀切齐。相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1 m以上。铺筑接缝时, 可在已压实部分上面铺设一些热混合料, 并应使接缝预热软化。碾压前应将预热用的混合料铲除。平接缝应粘结紧密, 压实充分, 连接平顺。
参考文献
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热拌沥青混合料 篇6
关键词：道路工程,WMA,HMA,Sasobit添加剂
热拌沥青混合料 (hot mix asphalt, HMA) 的拌和与碾压温度大约是140~160℃, 有些混合料在拌和时需要更高的温度, 比如橡胶沥青、聚合物改性沥青混合料 (polymer modified asphalt, PMA) 。这些温度不仅保证骨料干燥、沥青材料包裹骨料, 而且还能保证形成的混合料具有足够的工作性。但是, 它不仅要消耗大量的能源, 而且在生产和施工过程中还会排放大量的废气和粉尘, 严重影响周围环境质量和施工人员的身体健康[1,2]。最近几年, 一种称为温拌沥青混合料 (warm mix asphalt, WMA) 的技术诞生了, 它可以降低沥青混合料的拌和温度。最初WMA技术发展的目的是减少温室气体的排放, 降低温室效应。为了减少燃料消耗, 减少二氧化碳排放量, 降低沥青氧化, 提早通车以及为工人提供一个更好的作业环境。大多数WMA技术通过降低沥青黏度, 从而使混合料具有足够的和易性[3,4]。
近年来, 由于WMA技术所带来的一系列环境效益和经济效益, 在世界上应用的非常广泛。然而, WMA技术的性能是否能与传统的HMA路面的使用效果一样, 许多研究都是依据经验获得的结果。本研究的主要目的是借助室内动态模量试验、间接拉伸强度试验研究添加Sasobit的WMA的性能, 并同HMA的性能进行比较。
1 Sasobit添加剂
在生产和压实沥青混合料时, 可以通过新工艺和新产品来降低温度, 体积和性能不发生变化。通常有以下分类: (1) 有机添加剂, 如含蜡基的一些材料; (2) 发泡添加剂, 如沸石; (3) 发泡工艺; (4) 化学添加剂, 包括表面活性剂和乳化[5,6]。在这些工艺或产品中, 有机添加剂的原理是, 在温度高于熔点时, 降低沥青黏度是为了在较低的温度下生产沥青混合料。
Sasobit是目前应用比较广泛的一种添加剂。本文采用的Sasobit是南非Saso1-Wax公司的产品, 晶体结构, 来自煤气化中生产的长链脂肪族烃, 也被称为FT固体石蜡[7,8]。通常以沥青质量1.0%~3.0%的速率加到混合料中, 进行简单的机械搅拌便可使用[9]。Sasobit的熔点约99℃, 超过116℃时, 可以完全在沥青胶结料中溶解, 使胶结料的黏度降低, 从而使沥青混合料在较低的温度下完成拌和与压实[10]。
2添加Sasobit的WMA技术应用
为了研究添加Sasobit的WMA性能, 在某地区铺筑了六个试验段, 并进行了试验检测。
2.1空隙率
为了比较WMA路面和HMA路面试验段的性能, 从两个试验段钻心取样本以确定现场路面的空隙率。表1表示的是从第二个试验段收集的WMA和HMA路面的空隙率。WMA路面的空隙范围是5.3%~5.5%, 而HMA路面的空隙范围是4.8%~5.6%。从测量的空隙率可以推测WMA与HMA路面性能显著不同。表明, 与HMA相比, 在生产和压实WMA时, Sasobit起了重要作用。
2.2废气排放量的测量
在130℃下生产添加Sasobit的WMA和在160℃下生产HMA过程中, 根据使用的重油, 可测出二氧化碳 (CO2) 的含量。第二个试验段消耗的燃油和排放量, 如表2示。降低生产温度, 可节约32%的能源, 减少32%的CO2量, 减少18%的CO量, 减少24%的SO2, 并减少33%的氮氧化物。结果表明, 生产WMA时, 添加Sasobit效果非常显著, 可减少能源消耗量和废气排放量。
2.3添加Sasobit的WMA技术的可行性
在不同的日期、拌和压实温度下, 铺筑六个WMA试验段验证Sasobit-1和Sasobit-2在不同沥青混合料类型中的可行性研究, 如表3所示。
3室内试验混合料设计
WMA和HMA采用相同的配合比设计参数和试验条件。在这项研究中, 两种混合物都使用未改性的PG64—22基质沥青和花岗岩骨料。选择最大公称粒径19.0 mm的集料做面层。如图1所示, 过筛骨料, 并混合配制最大公称粒径为19.0 mm密级配配比, 其中19 mm骨料占38%、13 mm骨料占23%、砂子34%、填料4%。
表4总结了沥青结合料的试验结果, 包括基质沥青和添加2.0%Sasobit-2的基质沥青, 即软化点, 黏度, G*/sinδ, G*·sinδ, 刚度和m值。两种沥青都是PG64—22, 这表明Sasobit对基质沥青的PG分级不会造成影响。Sasobit的添加量为沥青质量的2.0%。根据ASTM D6927的规定, WMA与HMA的最佳沥青用量为5.2%。HMA的拌和温度和压实温度分别为155℃和145℃, 而WMA拌和温度和压实温度比HMA混合料的低30℃左右, 例如, 130℃的拌和温度, 115℃压实温度。
4室内试验
通过室内加速加载试验确定在一个周期内累积加载下的路面响应和性能。采用室内加速加载试验可以评价多种新型沥青材料产品的使用性能, 诸如沥青玛蹄脂混合料 (通称SMA) 、多孔沥青混合料, 薄层沥青混合料及WMA。加速加载试验是用重型车辆模拟器检测三块不同的温拌沥青产品的车辙性能, 在标准双轮荷载和单一方向上加载不同的荷载, 在路面温度为50℃、路面深度为50 mm、潮湿条件下将它们的车辙性能进行了比较。
在这项研究中, 通过加速加载试验比较WMA路面与HMA路面的抗车辙性能。正如图3所示, 在路面温度为40℃、路面深度为25 mm的室内试验机上, 将带有8.2 t标准的双轮荷载和单向加载加速加载试验机上做试验。
4.1加载试验
6.25 m WMA和6.26 m HMA试验机, 掺加占沥青重量2.0%的Sasobit的WMA的拌和温度为 (130±5) ℃, 压实温度为 (110±5) ℃, 而相对应的HMA的拌和温度为 (160±5) ℃, 压实温度为 (130±5) ℃。
4.2车辙深度测试
当给试验机上的固定位置加荷载时, 可测出WMA和HMA路面在横向剖面上的车辙深度。抗车辙破坏标准规定车辙深度为12.0 mm。维持路面温度为在 (40±4) ℃、深度为25 mm下, 检查路面可能发生的变形。
4.3抗车辙性能
在路面温度保持不变的条件下, 用加速加载实验对两个试验机进行测试。两个试验机的车辙行为对比情况如图2。在图2中, 每一个点由三个不同位置的车辙深度的平均值表示。WMA和HMA试验机对累计重复负荷的车辙深度表现出相似的趋势, 如图3所示。经过测试, HMA的最终车辙深度是12.2 mm, 达到标准值;WMA的最终车辙深度是11.9 mm, 略小于标准值。
4.4动态模量
为了测量每个试验段的动态模量, 取直径为150 mm的钻心样本。通过在顶部和底部同时切割以获得38 mm厚的样品, 可以做间接拉伸强度试验。WMA样本的平均空隙率范围为6.4%~7.5%。在频率为20 Hz、10 Hz、5 Hz、1 Hz、0.5 Hz和0.1 Hz条件下, 测试温度为5℃、20℃和35℃条件下, 测量应力控制模式下的动态模量。水平拉力的变形与垂直方向的变形主要取决于温度和泊松比。
图3 WMA和HMA的动态模量试验结果: (a) |E*|的半对数条件下的曲线, (b) |E*|的重对数下的曲线, (c) 水平相位角曲线, (d) 垂直相位角曲线
图3给出了WMA和HMA的动态模量试验结果。使用5℃的参考温度制作各混合物的S形动态模量曲线。可以使用半对数和重对数标表示动态模量主曲线, 以评估混合物的线性黏弹性特性, 图3 (a) 和 (b) 分别表示混合料的低温范围和高温范围。据观察所得, 在高频率下, WMA的刚度比HMA的高;两种混合料在低频率下刚度相近, 因此, 估计两种混合料抗车辙性能接近。图3 (c) 中给出的水平相位角主曲线中, 在高温条件下, HMA比WMA表现出较低的弹性性能, 但在高频率下弹性行为相似;从垂直相位角来说, 两种混合料在所有的频率范围内弹性行为相似。这些结果可以推算WMA的抗车辙性能比HMA的更好或至少类似。
4.5间接抗拉强度
用间接抗拉强度试验评价HMA路面抗裂性。为了评估WMA和HMA的抗裂性, 用加速加载试验机测试样本。表5列出了不同假设水平下, 两种混合料的强度值, 测三个值取平均值。从表5数据中可以看出, 加载前, HMA比WMA呈现出较大的变化;但在相同加载条件下, WMA和HMA的试验值相近。这表示在较低的拌和温度生产的WMA与HMA有类似的抗裂性能。t检验的显著性水平为0.05, 可评估在相同加载条件下两种混合类型的结果方差之间的差异。当P值大于0.05, 表明两组结果数值之间差别不大, 表明, 在25℃室温下, WMA和HMA具有相似的的抗裂性能。
5总结和结论
用WMA技术铺筑道路的趋势正在全世界迅速增长。大量WMA技术已成功应用, 并且不会影响路面的性能。
(1) 在生产和压实沥青混合料时, 使用有机添加剂Sasobit可以降低温度, 而沥青混合料的体积和性能不会发生变化。
(2) 基于有限的WMA试验段的基础上, 生产和压实沥青混合料时添加Sasobit的效果是比较明显的。结果表明, 在较低温度条件下, WMA路面的空隙率与HMA路面的相近。从节省能源和改善空气质量来看, 生产WMA的沥青厂占优势, 但长期性能和耐久性仍需研究。
(3) 在累积荷载条件下, WMA和HMA试验机上的车辙深度表现出相近的趋势。在高频率下, WMA比HMA具有较高的刚度, 而在低频率下二者表现出类似的刚度。据估计, WMA的抗车辙性能比HMA对应的加速加载实验结果会更好或至少类似。在相同加载条件下, WMA和HMA的平均间接抗拉强度值相似。加载条件发生变化时, 间接拉伸强度值下降。这表明, 荷载增加时, 抗裂性能越来越弱。
参考文献
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热拌沥青混合料 篇7
经济的繁荣促进了基础设施建设的快速发展, 公路建设得到了长足的发展。现如今我国的公路发展进入到了维修或扩建期, 其中大量的沥青混合料被废弃, 产生的大量废旧沥青混合料RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) 会导致资源浪费、环境污染等严重问题, RAP的再生利用已成为我们目前急需解决的问题。
无论采用何种道路材料, 最终目的是使路面获得良好的路用性能。在RAP再生利用过程中, 其掺量是关键技术问题。本文研究了不同RAP掺量对热拌沥青混合料路用性能的影响。
1 RAP再生机理
沥青路面经过长期使用过程, 沥青发生老化, 沥青中轻质组分芳香分、饱和分减少, 而且一部分胶质转化为沥青质, 使沥青变硬、变脆, 丧失原有的流变性、粘附性, 与集料的粘附性变差, 不能发挥原有的作用。所以, 废旧沥青混合料RAP已不能满足规范中规定的路用性能要求。
沥青化学组分的变化是沥青发生老化的原因, 芳香分、饱和分及胶质的减少与沥青质的增加是引起胶体体系不稳定的主要原因。根据胶体体系理论, RAP再生机理就是把旧沥青混合料按照一定比例掺到新沥青混合料中, 然后加入一定量的富含胶质和芳烃的再生剂, 以满足沥青形成稳定胶体结构的需求, 从而使混合后的沥青混合料性能达到质量指标要求。
2 不同RAP掺量的路用性能试验
2.1 试验设计
本文中以AC-20为例, 沥青为70号基质沥青, 把RAP掺量设计为0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 测试混合后沥青混合料的路用性能。采用车辙试验, 即动稳定度指标DS评价沥青混合料的高温性能;采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验, 即浸水残留稳定度、冻融劈裂抗拉强度比评价沥青混合料的水稳性能;采用四点弯曲疲劳试验评价沥青混合料的抗疲劳性能。
2.2 试验结果分析
不同RAP掺量的沥青混合料路用性能指标测试结果见表1。1) 沥青混合料高温性能随RAP掺量的变化。
从图1可知, 沥青混合料的高温性能随着RAP掺量的增加而提高, 废旧沥青混合料能提高沥青混合料的高温性能。因为在废旧沥青混合料中, 沥青中轻质组分含量较低, 沥青质的含量较高, 使其温度敏感性降低, 沥青变硬, 使沥青混合料的高温稳定性提高。
RAP掺量在0%~20%之间时, 沥青混合料的高温稳定性能增加幅度较快, RAP掺量在20%~40%之间时, 沥青混合料的高温稳定性能增加速度较慢。RAP掺量为20%的动稳定度是RAP掺量为0%的动稳定度的1.51倍, RAP掺量为40%的动稳定度是RAP掺量为20%的动稳定度的1.39倍。因此, 在气温较高的地区, 为了提高沥青混合料的高温稳定性, 可以在其中掺加一定比例的废旧沥青混合料, 掺量为20%~30%为宜, 既能提高路面的性能, 还能减少废弃混合料对环境造成的污染。
2) 沥青混合料水稳性能随RAP掺量的变化。
由图2可知, 沥青混合料水稳性能随RAP掺量的变化趋势:当RAP掺量在0%~30%范围内时, 沥青混合料的浸水残留稳定度与冻融劈裂抗拉强度比均随RAP掺量的增加而提高;当RAP掺量为30%时, 沥青混合料的浸水残留稳定度与冻融劈裂抗拉强度比均达到峰值;当RAP掺量在30%~40%范围内时, 沥青混合料的浸水残留稳定度与冻融劈裂抗拉强度比均随RAP掺量的增加而降低, 且二者的变化趋势是相似的, 表明浸水残留稳定度与冻融劈裂抗拉强度比的相关性较好, 均能反映其水稳性能。
图2沥青混合料水稳性能随RAP掺量的变化
适当的RAP掺量能增加沥青混合料水稳性能, 因为废旧沥青混合料在经过车辆长时间的碾压后密度增大, 模量增加, 使得沥青混合料的抗水损害能力加强, 水稳性能增加。但是当RAP掺量大于30%时, 沥青混合料的浸水残留稳定度与冻融劈裂抗拉强度比降低, 说明沥青混合料的水稳性能有明显的降低。由于废旧沥青混合料的加入增多, 沥青结合料与集料粘附性降低, 容易造成沥青膜剥落, 集料间的空隙增加, 水分进入空隙, 进一步降低沥青的粘附性, 周而复始, 使得沥青混合料的水稳性能降低。
3) 沥青混合料的抗疲劳性能随RAP掺量的变化。
沥青混合料的抗疲劳性能是评价RAP再生利用的一个重要指标。从图3可以看出, 在相同荷载作用下沥青混合料达到破坏所需要的次数随着RAP掺量的增加而减少, 表明随着RAP掺量的增加, 沥青混合料抗疲劳性能降低。
当RAP掺量在0%~20%范围时, 沥青混合料抗疲劳性能下降幅度较小;当RAP掺量在20%~40%范围内时, 沥青混合料抗疲劳性能下降幅度较大。20%RAP掺量的沥青混合料抗疲劳性能比0%RAP掺量的抗疲劳性能仅下降2.7%, 40%RAP掺量的沥青混合料抗疲劳性能比0%RAP掺量的抗疲劳性能仅下降19%。因此, 高RAP掺量的沥青混合料的抗疲劳性能是降低的。
3 结论及研究展望
本文通过对再生沥青混合料路用性能随RAP掺量的变化研究, 得出以下结论:1) 废旧沥青混合料RAP的掺入能够提高沥青混合料的高温稳定性能。当RAP在0%~40%时, 再生沥青混合料的高温稳定性随着RAP掺量的增加而提高。在高温地区沥青路面进行重建时, 采用废旧沥青混合料代替一部分新沥青混合料, 既能降低成本, 又能提高路面性能, 还能降低环境污染, 节约资源。2) RAP对再生沥青混合料水稳性能的影响是随着RAP掺量的变化而变化的。RAP掺量在0%~30%范围内, RAP的掺入能提高沥青混合料的水稳性能, 使沥青路面抗水损害能力增强;当RAP的掺量大于30%时, 再生沥青混合料的水稳性能有所降低。因此, 要想使再生沥青混合料获得良好的水稳性能, 必须要控制RAP的掺量。3) 再生沥青混合料的抗疲劳性能随着RAP掺量的增加而降低, 在0%~20%范围内, 抗疲劳性能降低的幅度较小;当RAP掺量大于20%时, 沥青混合料抗疲劳性能降低幅度较大。研究展望:本文只采用一种级配类型的沥青混合料对混合料路用性能随RAP掺量变化进行研究, 没有考虑到级配的类型对再生沥青混合料路用性能的影响, 而且由于试验条件的限制, 没有对不同RAP掺量的再生沥青混合料的低温性能进行研究。为了能够更好的研究RAP对再生沥青混合料路用性能的影响, 应该进行更加全面的试验研究, 包括集料种类、级配类型、废旧混合料的类型等。
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