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胶粉改性沥青在应力吸收层中的应用

2016-11-7 14:11:45

半刚性材料的反射裂缝问题是不可避免的.采用橡胶粉改性沥青应力吸收层技术,能够很好地解决半刚性基层裂缝反射和雨水下渗的问题.从材料、施工和检测等方面对橡胶粉改性沥青应力吸收层技术进行了研究.

刚性基层由于其强度高、刚度大,在我国公路建设中得到了大力推广应用。但由于其干缩性大, 容易产生干缩裂缝。这种裂缝很快就反射到沥青面层,使得沥青路面过早地出现了裂缝。雨水通过裂缝不断渗入到基层当中,侵蚀基层,造成结构性的破坏。传统热拌和沥青罩面6个月后,反射裂缝就要上来,而且每年以2.5cm的速度向上反射。在基层和面层之间加铺一层应力吸收层,能很好地推迟反射裂缝的全面发生,有效减缓反射裂缝的出现。同时由于应力吸收层具有良好的弹性恢复性能,能很好地保护道路的基层免受水的侵害,延长了道路的使用寿命。
  应力吸收层作为结构层的一个中间层,其厚度很薄,仅为2.5cm。因此,对其材料的性能有着很高的要求,其结合料必须具有高弹性、良好的高低温性能,沥青混凝土中的沥青结合料含量高。采用橡胶改性沥青应力吸收层,即能够有效解决半刚性基层的反射裂缝,同时能够有效利用废旧橡胶轮胎,化废为宝,既保护环境,又节约资金。
2 应力吸收层材料
2.1 集料

防护设计中,可综合考虑河道整治,使防护工程收到更好的效果。
(8)边坡防护应遵循“安全、实用、经济、美观”的指导思想,明确“为行车服务”的目的,在实用、经济的前提下,力求边坡的美观。
2.2 沥青

沥青采用橡胶改性沥青,各项技术指标如表2。
通过马歇尔试验确定最佳油石比和目标配合比,通过生产配合比进行验证,确定最佳生产油石比为9.5% ,马氏试验的空隙率、稳定度和流值均满足要求。同时充分考虑车辙问题,通过SHRP车辙试验,根据道路设计年限内不同的当量轴次对罩面层提出了厚度要求。
3 应力吸收层的施工
3.1 混合料的拌和

由于应力吸收层混合料中细集料多,拌和时间与一般沥青混合料相比要长10~15s,大约为65~
70s。混合料拌和要均匀、色泽一致、无结团、无离析。
3.2 混合料的运输

混合料采用自卸车运输。运输过程中为防止混合料粘附车箱,应保证车厢底板及四壁清洁、光滑。装料前在车厢板表面涂刷隔离剂。隔离剂不能使用纯柴油,应按照《公路沥青路面施工技术
规范》推荐的防粘剂为油石混合液,(1)(油):(1)(水)=1:3。每车料卸完后应将车厢清理干净,不应有残留。为了减少混合料离析现象,装料时应按照前、后、中的顺序进行装料,并保持运输车轴线与拌和楼卸料斗轴线一致。混合料的运输,应严格控制出厂温度和运到现场温度。为了减小混合料运输过程中的温度损失,每辆运输车上都配有加厚蓬布,进行覆盖保温。由于改性沥青应力吸收层混合料油石比大,在车辆行驶过程中,混合料在车厢内会发生流动。所以装车过程中应保证混合料不高于车厢后板。车厢板密实无缝,防止集料洒料对路面造成污染。
3.3 混合料的摊铺

应力吸收层施工采用沥青摊铺机半幅全宽一次摊铺成型法施工。施工过程中采用随原路面等厚摊铺控制厚度。摊铺厚度为25mm,允许误差±5mm,厚度宜薄不宜厚(松铺系数为1.2—1.3)。摊铺厚度过厚容易出现推移、泛油现象,太薄起不到抗反射裂缝的作用。摊铺前,应在摊铺机和工具上喷洒隔离剂,以防止粘结混合料。摊铺速度为3m/min。摊铺过程中要及时清理运输车道洒下的混合料,尽量避免手工作业。
摊铺过程中,应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡,并通过使用的混合料总量与面积校验平均厚度。摊铺不得中途停顿,并及时碾压。如因故不能及时碾压时,应立即停止摊铺,并做好对卸下的混合料的保温覆盖。
施工必须一次成型,不允许出现施工间断。要提前做好天气预报信息的收集工作,避免下雨对施工的影响。
3.4 混合料的碾压
混合料的碾压根据改性沥青应力吸收层的特性,混合料压实采用双钢轮压路机静压。并在碾压

过程中严格控制好碾压温度。初压温度不低于150~C、复压温度不低于130~C和终压温度不低于120℃ 。碾压4~5遍,一气呵成。碾压按照以下原则:
(1)按照“紧跟、慢压”的碾压方针进行碾压。由于混合料的摊铺厚度很薄,温度散失很快,压路机

必须紧跟在摊铺机后面,,碾压过程中不宜大量喷水,以防混合料表面冷却过快,只有在高温条件下碾压才能取得最好效果;慢压要求初压速度控制在2~ 3km/h,复压、终压速度控制在3~5km/h。
(2)碾压应均衡地进行,方向要渐渐地改变,不许拧着弯行走,可采用欧式碾压,对每一道碾压起点

或终点可稍微扭弯碾压;消除碾压接头轮迹。
(3)压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息;其他机械不能
在未冷却结硬的路面上停留。原则上所有机械,尤其是压路机从开始碾压进入角色后便不能停机,直至该段路面施工结束,避免产生局部波浪。
(4)碾压应纵向进行,并由摊铺路幅的低边向高边低速行进碾压,相邻碾压重叠至少20cm:初压时始终让从动轮在后,避免由于温度高轮前易留下波浪。
(5)在摊铺机和压路机难以正常操作的特殊路段,要辅以小型机械或人工操作快速进行,保证其施

工温度。在施工中,对这些地方必须特别小心在意,使混合料与路缘石衔接平顺。由于应力吸收层细集料含量高,油石比大,改性沥青粘度高,变形的自愈能力强,相应的改性沥青混合料工作温度也较高。各阶段施工温度是质量控制的关键,正常施工温度控制范围如下。
3.5 施工注意事项
(1)改性沥青施工温度高,压实后密实,形成水汽不易释放,会出现“气泡”现象。因此,必须有专

人将气泡破除,让气体散放出来,压实即可。
(2)成型后应封闭交通。若车辆必须通行,应等温度降至50~C以下才能开放交通。
3.6 检测项目

现场检测的内容为外观、温度、厚度、压实度、平整度等指标,检测要求见表5。
4 结语
(1)利用废旧轮胎加工制成橡胶改性沥青,不仅解决了废旧轮胎带来的社会问题,而且对于公路建设来说,可以大量节约建设投资,为解决当前路面存在的裂缝反射、雨水下渗、侵蚀基层等问题找到了合理的技术途径,为使用者提供一条耐久、平整、舒适、安静的环保路面结构。具有显著的环保效益和明显的经济社会效益。
(2)通过对胶粉改性沥青应力吸收层试验段的铺筑和观测,总结得出应力吸收层不仅可以铺筑在旧的沥青混凝土路面上,而且也可以直接铺筑在旧的水泥混凝土路面上。并且具有施工可操作性强,几乎不增加施工难度,施工期短,减少施工阻断交通对社会造成的负面影响。同时,既大大改善了路容路貌,也有效阻止了反射裂缝的发生,并防止雨水的下渗,提高了道路的使用性能。

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