高粘復(fù)合改性瀝青AC-20配合比設(shè)計(jì)與施工

王 龍 姚衛(wèi)濤 馬慶偉

(1.陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司，陜西 西安 710000； 2.寶雞公路管理局工程管理科，陜西 寶雞 721000； 3.西安公路研究院，陜西 西安 710065)

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高粘復(fù)合改性瀝青AC-20配合比設(shè)計(jì)與施工

王 龍1姚衛(wèi)濤2馬慶偉3

(1.陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司，陜西 西安 710000； 2.寶雞公路管理局工程管理科，陜西 寶雞 721000； 3.西安公路研究院，陜西 西安 710065)

結(jié)合陜北某高速公路的實(shí)際情況，介紹了高粘復(fù)合改性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)方案，從混合料溫度控制、拌合、運(yùn)輸、攤鋪等方面，闡述了高粘復(fù)合改性瀝青混合料的施工工藝，促進(jìn)了高粘復(fù)合改性瀝青的推廣應(yīng)用。

高粘復(fù)合改性瀝青，混合料，配合比設(shè)計(jì)，施工工藝

0 引言

高粘度改性瀝青以其優(yōu)異的高低溫性能和抗疲勞性能已被普遍認(rèn)可，特別適合我國(guó)重載交通路面，然而其昂貴的價(jià)格，使其難以大面積推廣應(yīng)用。常規(guī)高粘度改性瀝青的高成本和指標(biāo)不穩(wěn)定性給推廣應(yīng)用帶來(lái)了不小的阻力?；诔?xì)化嵌入嫁接技術(shù)的高粘復(fù)合改性瀝青技術(shù)既可降低高粘度改性瀝青成本又可充分發(fā)揮橡膠瀝青的低溫性能和耐老化性能，是將來(lái)高性能改性瀝青的發(fā)展方向。基于此，本文結(jié)合陜北某高速公路的實(shí)體應(yīng)用情況，對(duì)AC-20高粘復(fù)合改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)與施工工藝進(jìn)行研究，為高粘復(fù)合改性瀝青技術(shù)的推廣提供參考。

1 材料

1)瀝青：采用高粘復(fù)合改性瀝青，高粘復(fù)合改性瀝青是通過(guò)“超細(xì)粒子填充嫁接技術(shù)”制備的SBS復(fù)合膠粉的高度復(fù)合改性瀝青，具有高粘瀝青高溫穩(wěn)定性好、耐疲勞的優(yōu)點(diǎn)，又具有橡膠瀝青低溫抗彎拉強(qiáng)度大的特點(diǎn)。對(duì)高粘復(fù)合改性瀝青技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 高粘復(fù)合改性瀝青技術(shù)指標(biāo)

高粘復(fù)合改性瀝青的密度及軟化點(diǎn)稍大于SBS改性瀝青，運(yùn)動(dòng)粘度則遠(yuǎn)大于SBS改性瀝青，其他技術(shù)指標(biāo)與SBS改性瀝青相當(dāng)。

2)礦料：礦料密度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 原材料的密度試驗(yàn)結(jié)果

2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)及路用性能試驗(yàn)

高粘復(fù)合改性瀝青可適用于SBS改性瀝青能夠適用的各種級(jí)配，在已有的SBS改性瀝青AC-20瀝青混合料室內(nèi)外試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)高粘復(fù)合改性瀝青混合料進(jìn)行室內(nèi)配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于高粘復(fù)合改性瀝青的粘度大于SBS改性瀝青，在室內(nèi)試驗(yàn)中，采用的溫度比SBS改性瀝青高5 ℃，試驗(yàn)溫度見(jiàn)表3。

表3 高粘復(fù)合改性瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)溫度 ℃

通過(guò)室內(nèi)配合比試驗(yàn)確定了本次AC-20中面層試驗(yàn)路采用的礦料級(jí)配為5號(hào)倉(cāng)∶4號(hào)倉(cāng)∶3號(hào)倉(cāng)∶2號(hào)倉(cāng)∶1號(hào)倉(cāng)∶礦粉=8∶35∶18∶7∶28∶4，最佳油石比為4.5%。合成級(jí)配曲線圖見(jiàn)圖1，最佳油石比下馬歇爾試件試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4，路用性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

表4 最佳瀝青用量時(shí)Marshall試件試驗(yàn)結(jié)果

油石比%最大理論相對(duì)密度毛體積相對(duì)密度空隙率%礦料間隙率/%飽和度%穩(wěn)定度kN流值mm4.52.6202.5124.113.669.713.23.3

表5 高粘復(fù)合改性瀝青混合料路用性能

3 高粘復(fù)合改性瀝青混合料的施工工藝

1)混合料溫度控制。溫度控制是使用高粘復(fù)合改性瀝青的關(guān)鍵，考慮到高粘復(fù)合改性瀝青的高粘度，與室內(nèi)試驗(yàn)類似，各工序施工溫度比SBS改性瀝青提高5 ℃左右。

2)AC-20高粘復(fù)合改性瀝青混合料拌合。加入集料后干拌5 s，投入基于超細(xì)化嵌入嫁接技術(shù)的高粘復(fù)合改性瀝青，濕拌時(shí)間為45 s。

3)AC-20高粘復(fù)合改性瀝青混合料運(yùn)輸。高粘復(fù)合改性瀝青混合料料車運(yùn)輸應(yīng)采用雙橋車，運(yùn)量應(yīng)根據(jù)拌合與攤鋪速度決定。運(yùn)輸車輛出場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)應(yīng)將底盤和車輪沖洗，防止雜物掉在施工范圍內(nèi)。

4)AC-20高粘復(fù)合改性瀝青混合料攤鋪。應(yīng)在攤鋪前一天將攤鋪機(jī)就位。在攤鋪前，攤鋪機(jī)熨平板預(yù)熱達(dá)到100 ℃以上。每臺(tái)攤鋪機(jī)前應(yīng)由4輛以上的料車等候，并在能保證連續(xù)運(yùn)料時(shí)才進(jìn)行攤鋪。在施工起步前將高粘復(fù)合改性瀝青混合料用量調(diào)整好，再實(shí)施攤鋪，避免AC-20面層出現(xiàn)離析，并隨時(shí)檢查粗細(xì)料是否均勻，松鋪厚度是否符合規(guī)定，攤鋪厚度及平整度應(yīng)采用非接觸式平衡梁裝置來(lái)控制。

AC-20高粘混合料在攤鋪時(shí)應(yīng)做到均勻、緩慢、不間斷，速度控制在1.5 m/min左右，不應(yīng)出現(xiàn)攤鋪過(guò)快后停下來(lái)等下一車料的情況。

攤鋪時(shí)應(yīng)盡量選擇在當(dāng)天高溫時(shí)段進(jìn)行，低于15 ℃時(shí)AC-20混合料不宜攤鋪。攤鋪遇雨時(shí)應(yīng)停止施工，并清除還未壓實(shí)成型的混合料。遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄，不得再攤鋪。

5)AC-20高粘復(fù)合改性瀝青混合料壓實(shí)。采用鋼輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)碾壓，初壓與復(fù)壓采用13 t以上振動(dòng)壓路機(jī)和30 t以上輪胎壓路機(jī)，建議工序：初壓：鋼輪壓路機(jī)靜壓(前靜后振)1遍～2遍；復(fù)壓：鋼輪振壓1遍～2遍，輪胎壓路機(jī)揉壓6遍。終壓采用11 t以上鋼輪壓路機(jī)靜壓收面。

因?yàn)楦哒硰?fù)合改性瀝青隨著溫度降低，粘度逐漸增大，所以混合料應(yīng)在溫度較高時(shí)盡快完成碾壓。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文研究，得出以下結(jié)論：1)根據(jù)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，確定高粘復(fù)合改性瀝青配合比礦料比例為：22 mm～28 mm∶11 mm～22 mm∶7 mm～11 mm∶4 mm～7 mm∶0 mm～4 mm∶礦粉=8∶35∶18∶7∶28∶4，最佳油石比確定為4.5%。2)高粘復(fù)合改性瀝青的密度及軟化點(diǎn)稍大于SBS改性瀝青，運(yùn)動(dòng)粘度則遠(yuǎn)大于SBS改性瀝青，其他技術(shù)指標(biāo)與SBS改性瀝青相當(dāng)。3)施工時(shí)考慮到高粘復(fù)合改性瀝青的高粘度，與室內(nèi)試驗(yàn)類似，各工序施工溫度比SBS改性瀝青提高5 ℃左右。4)因?yàn)楦哒硰?fù)合改性瀝青隨著溫度降低，粘度逐漸增大，所以混合料應(yīng)在溫度較高時(shí)盡快完成碾壓。

[1] 北京路政局,交通部公路科學(xué)研究院.北京市廢胎膠粉瀝青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南[M].北京：人民交通出版社,2006.

[2] 王旭東,李美江,路凱翼.橡膠瀝青及混凝土應(yīng)用成套技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2008.

[3] 江鎮(zhèn)海.廢膠粉改性瀝青應(yīng)用于公路的前景看好[J].中國(guó)資源綜合利用，2002(1):38-39.

[4] 楊志峰,李美江,王旭東.廢舊橡膠粉在道路工程中應(yīng)用的歷史和現(xiàn)狀[J].公路交通科技，2005，22(7)：19-22.

On proportional ratio design of vircous composite modified asphalt AC-20 and its construction

Wang Long1Yao Weitao2Ma Qingwei3

(1.ShannxiCommunicationsConstructionGroupCompany,Xi’an710000,China; 2.EngineeringManagementSectionofBaojiHighwayAdministrationBureau,Baoji721000,China; 3.Xi’anRoadInstitute,Xi’an710065,China)

Combining with the situation on some expressway in north of Shannxi Province, the paper introduces the design scheme for the proportional ratio for the vircous composite modified asphalt mixture, and indicates its construction craft from the temperature control of the mixture, mixing, transportation, and pavement, so as to enhance its further application.

vircous composite modified asphalt, mixture, proportional ratio design, construction craft

1009-6825(2016)24-0123-02

2016-06-11

王 龍(1982- )，男，工程師； 姚衛(wèi)濤(1982- )，男，工程師； 馬慶偉(1984- )，男，工程師

TU535

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