超薄罩面层SMA-5 沥青混合料的设计
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沥青路面超薄罩面层的材料组成与抗滑性能张永强【摘要】针对沥青路面抗滑性能衰减过快及行车安全问题,以SMA-05、AC-05、OGFC-10作为超薄罩面层材料,采用马歇尔法进行混合料组成设计,通过车辙试验和加速磨耗试验,评价各混合料高温稳定性和抗滑性能.结果表明:骨架密实型结构SMA-05的高温稳定性最优;随着加速磨耗次数的增加,3种沥青混合料抗滑性能演变规律一致,OGFC-10混合料摩擦系数衰减最快,AC-05和SMA-05混合料的摩擦系数衰减幅度较小,其中SMA-05混合料的持久抗滑性能最优.【期刊名称】《筑路机械与施工机械化》【年(卷),期】2019(036)005【总页数】5页(P67-71)【关键词】沥青路面;超薄罩面层;材料组成;抗滑性能【作者】张永强【作者单位】山西省交通规划勘察设计院,山西太原 030012【正文语种】中文【中图分类】U418.60 引言沥青路面作为一种无接缝连续式路面,以其平整度好、行车舒适、施工期短、养护维修简单、适于分期修建等优点得到广泛使用[1]。
然而,中国许多地区的沥青路面在投入使用不久后便出现了磨光、裂缝、松散、车辙等引起表面功能衰减的早期病害[2]。
沥青路面表层功能衰减将降低路面的抗滑性能,而行车安全与沥青路面的抗滑性能密切相关。
沥青路面表层摩擦系数下降导致车辆制动距离过长而引发交通事故,尤其是在雨雪天气条件下,路面抗滑系数急剧降低,交通事故更容易发生[3-4]。
因此,改善沥青路面的抗滑性能、提高行车安全是道路养护中首先要解决的问题。
为了提高道路的服务质量并确保车辆通行安全,常用的手段是通过加铺超薄罩面层对沥青路面表层功能进行恢复[5-6]。
目前,常见的沥青路面超薄罩面层材料有Superpave-5、SMA-05、AC-05、OGFC-10、NovaChip(A/B/C)等[7-8],最为常用的薄层罩面层材料为 SMA-05、AC-05、OGFC-10,本文对这3种混合料进行组成设计,评价其高温稳定性,重点研究3种混合料抗滑性能衰减规律,从材料组成角度分析沥青路面超薄罩面层的抗滑性能差异。
SMA沥青混合料路面特点及配合比设计说明SMA路面特点沥青玛蹄脂碎石(SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料,其混合料具有以下特点:1)粗集料多在SMA的组成中,矿料是间断级配,粗集料占到70%以上,粗集料颗料之间有良好的嵌挤作用。
沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力,即使在高温条件下,沥青玛蹄脂的粘度下降时,这种抵抗能力的影响也不会减小,因而有较强的高温抗车辙能力。
AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 4.75mm通过率38~68 34~62 20~34 20~322)矿粉和沥青用量高,采用纤维稳定剂SMA使用矿粉高达8%~12%,沥青用量高达5.7%~6.5%,比一般AC-13/AC-16高1%左右。
同时要使用纤维作稳定剂,由此组成的沥青玛蹄脂包裹在粗集料表面,充分填充集料间隙,在温度下降、混合料收缩变形时,玛蹄脂有较好的粘结作用,它的韧性和柔性使混合料有较好的低温变形性能,低温抗裂性能得到大大提高。
2)AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 0.075mm通过率4~8 4~8 8~12 8~123) 空隙率小SMA混合料的部空隙率很小(3%~4%),混合料渗水很少或几乎不渗水,混合料部的水属毛细水形态,不易成为大的动力水,再加上玛蹄脂与集料的粘结力好,混合料的水稳定性也有较多改善。
同时由于密水性好,对下面的沥青层和基层有较强的保护作用和隔水作用,使路面能保持较高的整体强度和稳定性。
3) 路面表面粗糙,构造深度大SMA一方面要求采用坚硬的、耐磨的优质石料;另一方面矿料采用间断级配,粗集料含量高,路面压实后表面形成大的孔隙,构造深度大0.8~1.3mm,使雨天高速行车下不易产生水漂,抗滑性能提高,较好地解决了抗滑与耐久的矛盾。
同时,雨天交通不会产生大的水雾和溅水,路面噪声降低,从而可以全面提高路面的表面功能。
公路自愈合沥青混合料薄层超薄层罩面施工技术规范1 范围本文件规定了公路自愈合沥青混合料薄层超薄层罩面的总体要求、材料、混合料设计、施工、质量检验与验收。
本文件适用于公路及城市道路沥青路面的预防性养护、水泥路面的加铺罩面。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不标注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。
GB/T 16777 建筑防水涂料试验方法GB/T 21120 水泥混凝土和砂浆用合成纤维JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E42 公路工程集料试验规程JTG F40 公路沥青路面施工技术规范JTG F80 公路工程质量检验评定标准JTG 3450 公路路基路面现场测试规程JTG 5142 公路沥青路面养护技术规范JTG/T 5142-01 公路沥青路面预防养护技术规范3 术语和缩略语术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1自愈合沥青混合料(Self-healing Asphalt Mixture)采用自愈合改性沥青制备的沥青混合料。
3.1.2薄层罩面(Thin Overlay)铺筑厚度大于25mm 、小于40mm 的罩面。
3.1.3超薄层罩面(Ultra-thin Overlay)铺筑厚度不大于25mm的罩面。
缩略语下列缩略语适用于本文件。
HTO——自愈合超薄罩面4 总体要求应根据路面技术状况、主导损坏类型、交通量及车型构成、气候条件、工程经验等因素,合理选择自愈合薄层超薄层罩面的铺筑厚度与混合料矿料级配类型。
自愈合改性沥青采用现场复配技术,即在重交沥青或常规SBS改性沥青基础上现场添加改性剂。
改性方式宜采用湿法添加工艺,也可采用干法工艺。
自愈合薄层超薄层罩面宜采用先洒布粘层油再摊铺混合料的异步罩面施工工艺,也可采用同步罩面施工工艺。
施工气温应高于10℃,且不得在雨天、路面潮湿情况下施工。
SMA-5小粒径沥青混合料及其超薄层铺装施工工法SMA-5小粒径沥青混合料及其超薄层铺装施工工法一、前言SMA-5小粒径沥青混合料及其超薄层铺装施工工法是一种适用于高速公路、城市道路和桥梁等道路工程的新兴施工工法。
该工法采用小粒径的沥青混合料,通过超薄层铺装的方式,实现道路的抗滑性、耐久性和平稳性的提升。
二、工法特点SMA-5小粒径沥青混合料及其超薄层铺装施工工法具有以下几个特点:1. 施工厚度薄:施工厚度一般为20mm左右,大大减少了材料的使用量。
2. 节约资源:采用小粒径沥青混合料,可有效节约矿料和沥青资源。
3. 耐久性好:通过沥青混合料中添加筛选合适的骨料,提高了道路的抗滑性和耐久性。
4. 路面光滑:超薄层铺装施工工法能够实现道路平整光滑,提高行车舒适度。
三、适应范围SMA-5小粒径沥青混合料及其超薄层铺装施工工法适用于各类高速公路、城市道路和桥梁等道路工程,特别适用于需要提高道路抗滑性和耐久性的路段。
四、工艺原理该工法的施工工艺与实际工程之间的联系主要基于以下两个方面:1. 小粒径沥青混合料的设计与配合:通过粒径小、比表面积大的骨料,提高了沥青的粘结性和抗剪强度,达到提高耐久性和抗滑性的目的。
2. 超薄层铺装施工工法:通过特殊的施工工艺和施工设备,实现对小粒径沥青混合料的均匀铺装,从而实现道路的平整光滑。
五、施工工艺该工法的施工过程主要包括以下几个阶段:1. 基层处理:对原有道路基层进行清理、修复和加强,确保基层的平整度和强度。
2. 油石层施工:铺设沥青粘结剂,将小粒径沥青混合料铺装于基层上,并进行初压和终压处理。
3. 配合层施工:在油石层上铺设一层配合层,以进一步提高道路的抗滑性和耐久性。
4. 表面处理:对配合层进行压实,并进行表面处理,以保证道路的平整光滑。
六、劳动组织在施工过程中,需要合理组织劳动力,在保证施工进度的同时,确保施工质量和安全。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括沥青搅拌机、压路机、沥青喷洒机等,在施工过程中起到关键的作用。
SMA沥青混合料配合比设计与施工控制摘要:一般高速公路路面结构层占公路工程总造价的37%左右,其中沥青路面结构层又占据路面结构层总造价的86%左右,而沥青路面上面层又占沥青路面结构总造价的20%左右。
文章分析其配合比设计,探讨其施工控制措施。
关键词:SMA沥青混合料;配合比设计;施工控制引言由于SMA沥青混合料路面具有很多优点,比如很好的高温抗车辙能力、低温变形性能和水稳定性,并且构造深度大,抗滑性能好、耐老化性能及耐久性等都比普通的沥青混凝土有很大的提高,并且非常适用于交通流量大以及行驶速度快的道路,所以其在现代公路施工中的应用非常的广泛。
1、SMA沥青混合料的原材料选择1.1、细集料选择细集料包括天然砂和人工砂两种。
沥青路面面层的细集料应确保干燥、洁净、没有有害杂质和风化情况,由适当颗粒组成,并且要良好地与改性沥青粘附。
天然砂中大部分为中粗砂,质量变化浮动较大,因为形状圆滑所以和改性沥青的粘附性也不佳,不适合作为沥青路面面层的细集料,故应该选用人工砂。
高速公路、一级公路中的沥青混合料,可以采用0~3mm的石屑粉代替天然砂,如果要使用天然砂,那么其含量不宜超过20%。
1.2、粗集料选择宜选用碎石或者破碎砾石作为SMA沥青混合面层粗集料,并且做到颗粒直径规格和质量各方面都符合《公路沥青路面施工技术规范》的规定。
(1)粗集料要保证干燥、洁净、没有有害杂质和风化情况,并且具有一定的硬度和强度。
(2)粗集料应该具有良好的颗粒形状,在高速公路、一级公路所用破碎砾石应该采用较大砾石进行破碎,并且至少有两个以上破碎面。
(3)抗滑表层的粗集料应该选择硬质岩,即中胜或基性火成岩,因为不同的硬质岩对沥青的粘接力也有所不同,并且差异较大,所以粗集料与沥青的粘附性应该大于或等于5级;3~5mm石屑部分对沥青混合料嵌接结构的形成有一定作用,并且含量较低,所以应选择硬质岩石屑,即玄武岩屑。
1.3、填充料选择用子改性沥青混合料面层的填充料首先应该干燥、洁净,其次质量必须符合《公路沥青路面技术规范》中的要求。