超薄罩面在市政道路预养护中的应用_陆广衍.pdf

摘要：为研究高黏度改性沥青 SMA-10 混合料在道路超薄罩面养护技术上的应用效果，通过室内试验并结合实际工程，主要从沥青混合料的配比设计、性能检验、现场施工等方面进行研究。结果表明：高黏度改性沥青用于 SMA-10 沥青混合料展现出优异的道路使用性能，且工程效果显著，可为道路超薄罩面加铺养护材料提供参考。关键词：高黏度改性沥青；超薄罩面；沥青混合料；工程应用中图分类号：U416.217文献标志码：B文章编号：1009-7716（2023）01-0239-03超薄罩面在市政道路预养护中的应用收稿日期：2022-06-01作者简介：陆广衍（1982），男，学士，工程师，从事材料开发及路面施工工作。陆广衍（上海城建日沥特种沥青有限公司，上海市 201417）DOI:10.16799/ki.csdqyfh.2023.01.0580引言随着交通事业的发展，采用预防性养护等手段来改善路面质量的新型技术不断出现。目前常用的预养护技术有：含砂雾封层、微表处、开普封层、超薄磨耗层、薄层罩面和超薄罩面等1-2。沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）由于耐久性良好和降噪等优点被逐步引入到薄层路面工程，因其同时具有 SMA 同类混合料的众多优点而逐渐成为成熟的薄层罩面选择类型；对该混合料的最大公称粒径为 4.75 mm、9.5 mm 和 13.2 mm 的 SMA 薄层加铺罩面技术均有不同程度的应用探索3-7。超薄磨耗层虽有其他预养护比拟不上的性能优势，但他本质上仍然是一层功能层，并非结构层，若原路面出现结构性损伤，则不适宜进行加铺超薄罩面技术。针对上海某地区的原路面出现不同程度的破损情况，综合考虑采用超薄沥青罩面的铺装结构即可满足相应的路用性能需要，铺装组合结构为：高抗滑超薄罩面（2 cm）+不粘轮乳化沥青黏层油（0.41.0 kg/m2）+原路面的铺装结构。高黏度改性沥青具有优异的胶结料性能，已广泛应用于排水路面和 SMA 等路面8-9。在薄层加铺工程中胶结料的选择方面多采用 SBS 改性沥青5-7，而高黏度改性沥青仅在薄层 SMA-13 中略有所应用9。故该工程采用高黏度改性沥青作为胶结料，并对其路用性能进行检测。在基于目标、生产配合比和工程实施及后期调研的基础上，探究高黏度改性沥青在 SMA 超薄罩面中的应用效果，并为市政道路预养护技术积累经验。1SMA-10 目标配合比设计1.1试验材料为提高超薄沥青面层的抗滑、飞散和车辙等性能，采用上海城建日沥特种沥青有限公司提供高黏度改性沥青，具体技术指标见表 1。沥青超薄罩面作为道路的表面层，对原材料的性能指标也提出较高要求。该工程选用的粗集料为嵊州玄武岩（35 mm、510 mm）；选用的细集料为湖州石灰岩（03 mm）；填料矿粉采用上海沪长建材有限公司生产的产品；选用的纤维为桐乡木质纤维，剂量为沥青混合料质量的 0.3%。各集料密度见表 2，原材料各项指标均满足 公路沥青路面施工技术规范（JTGF402004）的相关技术要求。1.2级配设计依据公路沥青路面施工技术规范（JTG F40URBAN ROADS BRIDGES&FLOOD CONTROL第 1 期（总第 285 期）2023 年 1 月表 1高黏度改性沥青技术要求试验项目实测值技术要求针入度（25）/（10-1mm）6040软化点/9280延度（5）/cm4030闪点/302260韧性/（Nm）2820黏韧性/（Nm）201560黏度/kPa100 00020 000质量损失/%-0.0310.6针入度比/%7465延度（5）/cm2415成果应用239表 2集料密度2004）中 SMA-10 的级配范围，热拌沥青混合料配合比设计方法及附录 C 的规定进行试验研究。SMA-10以 2.36 mm 为关键筛孔进行设计与控制，使其粗集料骨架部分分界筛孔通过率处于级配范围中值范围3%附近，调整出 3 组初试合成级配见表 3。初选6.2%油石比成型不同级配下马歇尔试件体积参数见表 4。由表 4 中各组级配下的马歇尔参数可知，初始级配 2 的各项体积参数均满足指标要求。因此，选择级配 2 和油石比 6.2%进行后续试验，并经过不同油石比试验结果表明，级配 2 和 6.2%油石比为最佳用量进行沥青混合料性能试验见表 5。2SMA-10 生产配合比应按照规定方法取样测试各热料仓的材料级配，确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用。同时选用适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料大体平衡。选取目标配合比设计的最佳沥青用量进行马歇尔试验和试拌，通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定生产配比的最佳沥青用量，并对沥青混合料的相关指标进行评价，所确定的生产配合比见表 6。3生产过程质量控制在拌和楼生产沥青混合料之前，依据 SMA-10 生产配比确定的集料掺量来控制冷料仓喂料的比例。在操作电脑上控制好相关参数后，同时在确保冷料比例不出现大的波动情况下，保证冷料进料量以调动拌和楼的产料量。3.1成品混合料检测为加强对沥青混合料的过程质量把控，对拌和楼生产的成品沥青混合料 SMA-10 取样进行室内检测见表 7，沥青混合料的各项使用指标均满足技术要求。3.2温度控制温度参数作为沥青混合料的重要参数之一，过高或过低的温度均会影响混合料生产和摊铺碾压的质量。考虑到 SMA 和高黏度改性沥青胶结料的特点，以及压路机能够在沥青混合料摊铺后处于较高的温度状态下时紧跟着开着碾压，以免温度降低，碾压困难。沥青混合料及碾压施工温度控制参数见表 8。4黏层针对普通黏层材料的黏轮和破乳时间长的问题，不粘轮乳化沥青能够有效解决黏轮和破乳时间问题。在提高施工效率的同时，提升工程质量。具体指标见表 9。陆广衍：超薄罩面在市政道路预养护中的应用集料规格/mm毛体积相对密度表观相对密度吸水率/%032.6402.7331.3352.6922.7731.15102.8002.9261.5矿粉2.709表 3合成级配通过率表 4不同级配下的马歇尔体积参数级配筛孔（mm）通过百分率/%13.29.54.752.361.180.60.30.150.075110097.538.023.117.714.212.311.39.9210097.742.626.519.915.713.212.110.5310097.947.129.822.217.114.212.811.1级配VV/%VMA/%VFA/%VCAmixVCADRCMS/kN14.017.276.637.042.79.0223.316.580.039.442.49.4332.816.182.442.041.89.75技术要求2.53.516.57585VCADRC6.0表 5沥青混合料路用性能表 6SMA-10 生产配比组成析漏/%飞散/%冻融劈裂比/%残留稳定度比/%车辙次/mm低温弯曲/渗水/（mLmin-1）0.084.287.894.07 3185 92000.1 1580854 500 4 00040规格0335510矿粉纤维油石比/%221257.58.50.36.2表 7沥青混合料路用性能指标飞散/%冻融劈裂比/%残留稳定度比/%车辙次/mm低温弯曲/渗水/（mLmin-1）实测4.289.494.87 4325 7420指标1580854 5004 00040表 8SMA-10 的温度控制参数单位：沥青加热温度175185集料加热温度190220混合料出厂温度（废弃）175185（195）混合料贮存温度贮料过程温度下降不超 10摊铺温度165初压开始温度155碾压终了的表面温度90开发交通的路面温度502023 年第 1 期2405工程实施碾压采取两台摊铺机并行摊铺，压路机配置及碾压参数见表 10。工程摊铺结束后，路面效果如图 1 所示。该道路经过高低温天气环境影响观测，无路面病害出现，说明高黏沥青 SMA-10 薄层加铺罩面的应用效果良好。6结论通过对 SMA-10 沥青混合料的目标、生产及施工过程进行把控跟踪，罩面加铺后并经后期观察路段状况良好，该次高黏沥青在超薄罩面 SMA-10 中的成果应用，为路面养护提供新型材料的应用及推广积累了经验。参考文献：1 杨秀华.公路预防性养护施工技术研究J.绿色环保建材，2020（5）：126-128.2 陈锦伦.改进型微表处及其应用效果的跟踪观测D.广州：广州大学，2017.3 陈冰.细粒式超薄 SMA-5 在高速公路养护维修工程中的应用研究D.山东：山东大学，2015.4 王淑元.SMA-13 薄层罩面在宜水高速公路预防性养护中的应用探讨J.广东建材，2017（10）：64-66.5 谢丽，吴昊.SMA-9.5 薄层罩面配合比设计及工程应用探讨J.上海公路，2013（3）：12-15，9.6 伍昭辉，文海，熊巍，宋元远.旧桥桥面薄层维修用细粒式 SMA10 混合料研究J.公交通科技，2008（4）：70-73.7 吴发明，孙强.超薄磨耗层 SMA-10 在界阜高速公路中的应用J.山东交通科技，2015（3）：58-61.8 刘永伟，张楠楠，刘钦，彭仕军，刘华.排水沥青路面高粘改性剂的研究综述J.山西建筑，2019（17）：91-93.9 张华.高粘薄层 SMA-13 沥青混合料路用性能试验研究J.交通科技，2016（6）：116-119.陆广衍：超薄罩面在市政道路预养护中的应用表 10压路机配置及碾压参数表图 1薄层加铺罩面工程表 9黏层材料技术参数试验项目实测技术要求粒子电荷+阳离子（+）筛上剩余量（1.18 mm）/%0.050.1恩格拉黏度 E256115黏附性，裹覆面积2/32/3配置及参数初压复压终压设备数量及型号1 台 12 t1 台 12 t1 台 26 t设备类型钢轮压路机水平震荡压路机胶轮压路机方式静压振动遍数/遍233速度/（kmh-1）2.03.03.05.03.06.0城市道桥与防洪 杂志是您合作的伙伴，为您提供平台，携手共同发展!欢迎新老读者订阅期刊 欢迎新老客户刊登广告投稿网站：http:/电话：021-55008850联系邮箱：2023 年第 1 期241meets the standard requirements.Keywords:warm mixing agent;cooling effect;viscous-temperature curve;voidage;optimal compactiontemperatureStudy on Transmission Performance of Filled Joints with Stress WavesLIU Yaqiang,JIA Shuailong,LI Shanwei(229)Abstract:In order to study the effect of filled joints on the transmission performances of stress waves atdifferent frequencies,the joint models with the different thicknesses and strengthes are designedaccording to the characteristics of the filled joint.And the phenomenon of stress wave with differentfrequency normally incident on rock joint is simulated to study the law of reflection and transmission ofstress wave under the different strength and width filling joints.The results show that for the filled jointswith different strengths and thicknesses,its t