SBS改性瀝青Sup13瀝青混凝土在道路路面上的應(yīng)用與控制

陸旭峰

(海門東方路橋工程有限公司)

1 引言

1.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)首先應(yīng)根據(jù)Superpave級(jí)配要求，初選粗中細(xì)三個(gè)級(jí)配，計(jì)算各級(jí)配的瀝青用量，用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型試件，求出各級(jí)配的瀝青用量。初選的三個(gè)級(jí)配中至少有2個(gè)級(jí)配其瀝青混合料的體積性質(zhì)指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)定要求。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)從上述2個(gè)級(jí)配中選擇一個(gè)作為目標(biāo)級(jí)配，按計(jì)算瀝青用量，計(jì)算瀝青用量±0.5%，計(jì)算瀝青用量+1%分別成型四組試件求出最佳瀝青用量。本文首先對(duì)送樣進(jìn)行了集料共性試驗(yàn)、集料的密度試驗(yàn)以及瀝青相對(duì)密度試驗(yàn)。為了檢驗(yàn)SBS改性瀝青Sup13混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性，按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)以及AASHTO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求進(jìn)行了車轍試驗(yàn)、低溫小梁試驗(yàn)和T283試驗(yàn)及浸水馬歇爾試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)論顯示，根據(jù)送樣原材料，按照美國(guó)Sup13設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)，得到最佳瀝青用量為4.8%。通過車轍試驗(yàn)得到其動(dòng)穩(wěn)定度滿足我國(guó)規(guī)范要求，通過低溫小梁試驗(yàn)得到其低溫抗裂性能良好，由浸水馬歇爾試驗(yàn)和AASHTO T283試驗(yàn)可知，該級(jí)配抗水害性能良好。因此本次目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)可作為工地生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)。

Sup13配合比設(shè)計(jì)級(jí)配對(duì)比曲線

表1 試級(jí)配各檔料比例及合成級(jí)配

續(xù)表1

表2 三種級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)表

表3 設(shè)計(jì)瀝青用量及礦料比例

2 SBS改性瀝青Sup13混合料生產(chǎn)及目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)分析

2.1 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

首先對(duì)收集的原材料進(jìn)行了各檔集料的密度試驗(yàn)，SBS改性瀝青相對(duì)密度為1.036。然后對(duì)各檔礦料和礦粉進(jìn)行了篩分，并將結(jié)果做了記錄。根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)級(jí)配結(jié)果以及各熱料倉(cāng)集料篩分情況，確定各種礦料的用量比例為:3#倉(cāng)∶2#倉(cāng)∶1#倉(cāng)∶礦粉 =53% ∶15% ∶31% ∶1%，以確定合成級(jí)配。

根據(jù)生產(chǎn)配合比的級(jí)配調(diào)試結(jié)果，進(jìn)行了目標(biāo)配合比下最佳瀝青用量(4.8%)及最佳瀝青用量±0.3%下的Superpave體積性能指標(biāo)的測(cè)試，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定瀝青最佳用量為4.8%。按設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)成型試件(N=100次)，得到相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果。

接下來，分別根據(jù)選定的級(jí)配和瀝青用量成型試件，驗(yàn)證最大壓實(shí)次數(shù)(N=160)下對(duì)應(yīng)的體積性質(zhì)指標(biāo)下的試驗(yàn)結(jié)果，和按照如上所述的各檔礦料級(jí)配比例，采用4.8%的瀝青用量成型馬歇爾試件，測(cè)定混合料的相應(yīng)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果。最后再在最佳瀝青用量下進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)瀝青混合料的水穩(wěn)定性能。

結(jié)論顯示，本文在S336省道海門繞城段瀝青路面工程中上面層SBS改性瀝青Sup13混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)結(jié)論分別如下表所示:

表4 礦料配合比及瀝青用量

表5 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)參數(shù)

表6 馬歇爾設(shè)計(jì)參數(shù)

通過對(duì)混合料相關(guān)性指標(biāo)測(cè)試以及相關(guān)性能試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行分析，表明所設(shè)計(jì)的SBS改性瀝青Sup13混合料各指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，且抗水損害性能滿足要求。施工單位可根據(jù)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行后期SBS改性瀝青Sup13混合料的試拌試鋪工作。

3 SBS改性瀝青Sup13應(yīng)用分析

根據(jù)本文的試驗(yàn)結(jié)果，筆者認(rèn)為，SUP-13瀝青面層用料質(zhì)量必須保證，所使用的瀝青為改性瀝青，粗集料要保證均勻清潔、不含泥、風(fēng)化巖等，粒徑形狀接近正方體，而細(xì)集料要使用堅(jiān)硬、潔凈、干燥等人工軋制米砂，保證能夠適用多種配合比的需求。填料采用石灰?guī)r堿性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉。礦粉必須干燥、清潔，抗剝落劑具有較強(qiáng)的抗老化性能，在163℃老化5 h后，應(yīng)仍滿足相關(guān)技術(shù)要求。

在施工配合比的控制上，要根據(jù)不同材料進(jìn)行材料性能的測(cè)試，以此確定熱料倉(cāng)的最佳配合比，攪拌機(jī)在使用上要根據(jù)施工配合比調(diào)整篩孔尺寸。保證熱料倉(cāng)中能夠滿足大體的供料平衡，根據(jù)施工配合比，調(diào)整瀝青的用量。當(dāng)施工配合比初步完成后要進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和試拌。要通過試驗(yàn)室的隨機(jī)取樣來最后確定施工配合比的最佳用量。同時(shí)要控制好瀝青用量和目標(biāo)配合比之間的設(shè)計(jì)結(jié)果誤差不大于±0.2%。當(dāng)施工配合比生產(chǎn)完成后，就要使用拌和機(jī)進(jìn)行實(shí)際的試驗(yàn)拌制。要建立路面試驗(yàn)段，對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行鉆芯取樣，以此來控制好施工使用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。

4 結(jié)語

通過本文的試驗(yàn)結(jié)果分析，我們應(yīng)該引起對(duì)SUP-13瀝青混凝土在道路路面上的應(yīng)用重視，如何有效進(jìn)行配合比的設(shè)計(jì)，對(duì)混凝土施工質(zhì)量具有重要的意義。因此，施工組織者應(yīng)該針對(duì)施工過程中容易形成的問題進(jìn)行及時(shí)的分析，制定控制措施，不忽略每一個(gè)環(huán)節(jié)，這樣才能確保公路施工的整體質(zhì)量。

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