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【摘要】沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt 简称SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的粗骨料骨架空隙而组成的沥青混合料。其最显著的特征是:相对于普通沥青混凝土中大石料呈悬浮状的结构来说,SMA中粗集料相互嵌挤,形成受力骨架,而沥青矿粉纤维及部分细集料形成的玛蹄脂则用来填充骨架之间的空隙并在石料表面形成较厚的油膜包裹层,整个结构抗压密实耐久。使用情况表明,SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低,而且低温性能良好,并且SMA路面集中了AC路面的空隙率小,水稳定性及耐久性好,和AM路面的集料嵌挤作用好,高温抗车辙能力强,以及AK路面抗滑性能等优点,同时克服了AC路面的高温稳定性不足,AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。沥青混合料主要提高沥青混凝土的感温性(高温稳定性和低温韧性)防止混合料分散并提高路用性能,通常采用改性沥青。
【关键词】SMA路面施工质量控制
[Abstract] Stone Mastic Asphalt (Stone Matrix Asphalt SMA) is a kind of composed of asphalt, fiber stabilizer, powder and a small amount of fine aggregate mastic asphalt binder, coarse aggregatevoid filling in the gap gradation and asphalt mixture. Its most remarkable characteristics: relative to the large stone asphalt concrete was suspended structure, SMA coarse aggregateinterlocking each other, forming force skeleton, mastic andasphalt slag fibers and some fine aggregate void filling form is used between the skeleton and form oil film wrapped thick layer in the stone surface of the whole structure durability, compressivedense. Application shows that, SMA pavement structure not onlyin high temperature, heavy rut deformation when the low, and low-temperature performance is good, and the SMA concentration ofAC pavement pavement void ratio, water stability and durability,and AM pavement aggregate inter-lock effect is good, high temperature rutting resistance ability, performance advantages of skid resistance and AK pavement, and overcomes the disadvantages of high temperature stability of AC pavement, AMand AK don't crack resistance, ageing, resistance to water damage performance characteristics. Asphalt mixture can increase the temperature susceptibility of asphalt concrete (high temperature stability and low temperature toughness) to prevent the mixture dispersion and improve the road performance, usuallyusing modified asphalt.
[keyword] SMA pavement construction quality control
】中图分类号:O213.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、原材料质量控制
1、改性沥青改性剂的使用是为了改善和提高路面的性能,通过调整改性剂的使用比例,使其达到最优性能,SBS改性沥青它能有效地改善沥青的热稳定性和低温抗裂性,改性沥青贮存温度不低于140℃,不得长时间存放,并贮存于带搅拌器的贮存罐内,必须不间断搅拌,以防改性剂离析。
2、木质素纤维必须在室内架空堆放,严格防潮,保持干燥,对木质素纤维添加设备进行计量标定。
3、粗集料:采用石质洁净、干燥,表面粗糙,近似立方体颗粒的碎石,粒径大于4.75mm,宜采用玄武岩集料,辉绿岩集料和闪长岩集料。
4、细集料:采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质的玄武岩、辉绿岩、闪长岩,采用机制砂、而不采用天然砂。
5、填料:必须采用石灰岩或岩浆岩中的经基性岩石等的憎水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉是重要组成部分,与沥青混合形成玛蹄脂为混合料产生“加劲”效应。
二、SMA的拌制
生产SMA采用间歇式沥青拌和机拌和,拌和机应配备良好的二级除尘装置和木质素纤维添加装置。施工过程中还需特别注意以下几点:
(1)沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀,所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。建议SMA的拌和时间及加料次序:粗集料投入的同时自动加入木质素纤维,干拌15s-18s,经干拌后喷入沥青再投入矿粉湿拌48s-52s。要严格控制油石比和矿料级配,避免油石比不当而产生泛油和松散现象。
(2)由于SMA使用了SBS改性沥青,拌和时严格控制温度沥青加热温度控制在165℃-170℃,矿料加热温度控制在185℃-195℃,混合料出厂温度控制在170℃-185℃,当混合料超过195℃时,予以废弃。
(3)每台拌和机开拌后每天上午、下午各取一组混合料试样,通过抽提试验和马歇尔试验对矿料级配,沥青用量,混合料的密度和空隙率VV、VMA、VCA等指标进行调控,同时检测其稳定度和流值。
三、SMA的运输
合理用车的原则,根据拌和能力,运输车的运量、摊铺速度、综合进行计算,确保运输能力有所富余,摊铺机前有五辆运料车,方可开始摊铺。选料车用完整无损的双层蓬布覆盖,以保温、防雨,避免污染环境,并用数显温度计检测沥青混合料出厂温度和运到现场温度,拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动分三堆装料,以减少粗集料离析现象。
四、SMA的摊铺
1、SMA的温度控制最重要,关系到路面的压实度,直接影响到路面整体的施工质量和耐久性,由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂,混合料的摊铺温度宜为160℃-180℃。
2、运料车与摊铺机恰到好处地配合,连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要的措施,运料车应在摊铺机前3-5m处停住并挂空档,卸料时由摊铺机推动汽车同步前进,按规定1-3m/min,做到缓慢均匀、不间断地摊铺。
3、铺筑改性沥青SMA采用非接触式平衡梁控制摊铺厚度。
4、摊铺机调整到最佳工作状态,调好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度,链板送料器的速度和螺旋布料器转速相匹配,螺旋布料器中的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,摊铺时采用中强夯等级,使摊铺的初始压实度不小85%。
五、SMA的碾压
SMA路面碾压严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压,由专人负责指挥碾压线路和碾压遍数,严格控制碾压温度。碾压初始温度不低于150℃,碾压终了温度不低于100℃。SMA采用双钢轮振动压路机匀速碾压、禁止使用轮胎压路机。通常振频在42-50HZ范围内选择,振幅在0.4-0.8mm范围内选择。高频低幅對提高SMA的压实度,防止石料损伤,保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要的意义。
六、总结
SMA改性沥青混凝土路面施工比普通沥青混凝土施工难度大的多。以上主要从SMA的原材料、拌和、运输、碾压等进行了详细的探讨,施工中严格控制以上分析的各种因素,将会提高整个公路路面的质量。
【关键词】SMA路面施工质量控制
[Abstract] Stone Mastic Asphalt (Stone Matrix Asphalt SMA) is a kind of composed of asphalt, fiber stabilizer, powder and a small amount of fine aggregate mastic asphalt binder, coarse aggregatevoid filling in the gap gradation and asphalt mixture. Its most remarkable characteristics: relative to the large stone asphalt concrete was suspended structure, SMA coarse aggregateinterlocking each other, forming force skeleton, mastic andasphalt slag fibers and some fine aggregate void filling form is used between the skeleton and form oil film wrapped thick layer in the stone surface of the whole structure durability, compressivedense. Application shows that, SMA pavement structure not onlyin high temperature, heavy rut deformation when the low, and low-temperature performance is good, and the SMA concentration ofAC pavement pavement void ratio, water stability and durability,and AM pavement aggregate inter-lock effect is good, high temperature rutting resistance ability, performance advantages of skid resistance and AK pavement, and overcomes the disadvantages of high temperature stability of AC pavement, AMand AK don't crack resistance, ageing, resistance to water damage performance characteristics. Asphalt mixture can increase the temperature susceptibility of asphalt concrete (high temperature stability and low temperature toughness) to prevent the mixture dispersion and improve the road performance, usuallyusing modified asphalt.
[keyword] SMA pavement construction quality control
】中图分类号:O213.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、原材料质量控制
1、改性沥青改性剂的使用是为了改善和提高路面的性能,通过调整改性剂的使用比例,使其达到最优性能,SBS改性沥青它能有效地改善沥青的热稳定性和低温抗裂性,改性沥青贮存温度不低于140℃,不得长时间存放,并贮存于带搅拌器的贮存罐内,必须不间断搅拌,以防改性剂离析。
2、木质素纤维必须在室内架空堆放,严格防潮,保持干燥,对木质素纤维添加设备进行计量标定。
3、粗集料:采用石质洁净、干燥,表面粗糙,近似立方体颗粒的碎石,粒径大于4.75mm,宜采用玄武岩集料,辉绿岩集料和闪长岩集料。
4、细集料:采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质的玄武岩、辉绿岩、闪长岩,采用机制砂、而不采用天然砂。
5、填料:必须采用石灰岩或岩浆岩中的经基性岩石等的憎水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉是重要组成部分,与沥青混合形成玛蹄脂为混合料产生“加劲”效应。
二、SMA的拌制
生产SMA采用间歇式沥青拌和机拌和,拌和机应配备良好的二级除尘装置和木质素纤维添加装置。施工过程中还需特别注意以下几点:
(1)沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀,所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。建议SMA的拌和时间及加料次序:粗集料投入的同时自动加入木质素纤维,干拌15s-18s,经干拌后喷入沥青再投入矿粉湿拌48s-52s。要严格控制油石比和矿料级配,避免油石比不当而产生泛油和松散现象。
(2)由于SMA使用了SBS改性沥青,拌和时严格控制温度沥青加热温度控制在165℃-170℃,矿料加热温度控制在185℃-195℃,混合料出厂温度控制在170℃-185℃,当混合料超过195℃时,予以废弃。
(3)每台拌和机开拌后每天上午、下午各取一组混合料试样,通过抽提试验和马歇尔试验对矿料级配,沥青用量,混合料的密度和空隙率VV、VMA、VCA等指标进行调控,同时检测其稳定度和流值。
三、SMA的运输
合理用车的原则,根据拌和能力,运输车的运量、摊铺速度、综合进行计算,确保运输能力有所富余,摊铺机前有五辆运料车,方可开始摊铺。选料车用完整无损的双层蓬布覆盖,以保温、防雨,避免污染环境,并用数显温度计检测沥青混合料出厂温度和运到现场温度,拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动分三堆装料,以减少粗集料离析现象。
四、SMA的摊铺
1、SMA的温度控制最重要,关系到路面的压实度,直接影响到路面整体的施工质量和耐久性,由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂,混合料的摊铺温度宜为160℃-180℃。
2、运料车与摊铺机恰到好处地配合,连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要的措施,运料车应在摊铺机前3-5m处停住并挂空档,卸料时由摊铺机推动汽车同步前进,按规定1-3m/min,做到缓慢均匀、不间断地摊铺。
3、铺筑改性沥青SMA采用非接触式平衡梁控制摊铺厚度。
4、摊铺机调整到最佳工作状态,调好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度,链板送料器的速度和螺旋布料器转速相匹配,螺旋布料器中的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,摊铺时采用中强夯等级,使摊铺的初始压实度不小85%。
五、SMA的碾压
SMA路面碾压严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压,由专人负责指挥碾压线路和碾压遍数,严格控制碾压温度。碾压初始温度不低于150℃,碾压终了温度不低于100℃。SMA采用双钢轮振动压路机匀速碾压、禁止使用轮胎压路机。通常振频在42-50HZ范围内选择,振幅在0.4-0.8mm范围内选择。高频低幅對提高SMA的压实度,防止石料损伤,保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要的意义。
六、总结
SMA改性沥青混凝土路面施工比普通沥青混凝土施工难度大的多。以上主要从SMA的原材料、拌和、运输、碾压等进行了详细的探讨,施工中严格控制以上分析的各种因素,将会提高整个公路路面的质量。