热拌沥青混合料种类
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公路改性沥青路面热拌沥青混合料施工技术规范1.1 一般规定1.1.1 各层沥青混合料应满足所在层位的功能性要求,便于施工,不容易离析。
各层应连续施工并连结成为一个整体。
当发现混合料结构组合及级配类型设计不合理时,应进行修改、调整,以确保沥青路面的使用性能。
1.1.2 沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大,并应与压实层厚度相匹配。
为减少离析,便于压实,对于密级配沥青混合料沥青层每层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的(2.5-3)倍;对于SMA等嵌挤型混合料,沥青层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的(2-2.5)倍。
常用的沥青路面结构形式见表18。
表1 常用的沥青面层结构形式结构层厚度(cm) 三层式双层式上面层3-4 AC-13 AC-13SMA-13 SMA-13 4-5 AC-16 AC-16SMA-16 SMA-16中面层4-5 AC-16 —5-6 AC-20 —6-7 AC-25 —下面层5-6 AC-20 AC-206-8 AC-25 AC-25 1.1.3 热拌沥青混合料种类划分热拌沥青混合料种类按集料公称最大粒径、矿料级配、空隙率划分,见表19。
表2 热拌沥青混合料种类混合料类最大粒径公称最密级配开级配半开连续级配间断间断级配沥青碎石沥青沥青沥青排水排水式特粗式53.0 37.5 —ATB-4——ATPB-40—粗粒式37.5 31.5 —ATB-3——ATPB-30—31.5 26.5 AC-25ATB-25——ATPB-25—中粒式26.5 19.0 AC-20 —SMA-2——AM-20 19.0 16.0 AC-16 —SMA-16OGFC-16—AM-16细粒式16.0 13.2 AC-13 —SMA-13OGFC-13—AM-13 13.2 9.5 AC-10 —SMA-1OGFC-10—AM-10砂粒式9.5 4.75 AC-5 —————设计空隙率(%)——3-5 3-6 3-4 >18 >18 6-121.2 热拌沥青混合料的技术指标1.2.1 表20的密级配沥青混凝土矿料级配是遵循工程设计级配的调整原则,结合山西省气候、交通条件及工程实践经验提出的,可作为工程设计级配范围。
7 热拌沥青混合料路面7.1 一般规定7.1.1热拌沥青混合料适用于各种等级公路的沥青面层。
高速公路和一级公路沥青面层的上面层、中面层及下面层应采用沥青混凝土混合料铺筑,沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。
其他等级公路的沥青面层上面层宜采用沥青混凝土混合料铺筑。
7.1.2 热拌沥青混合料的种类应按表7.1.2选用,其规格以方孔筛为准,集料最大粒径不宜超过31.5mm。
当采用圆孔筛作为过渡时,集料最大粒径不宜超过40mm。
7.1.3 应根据不同地区道路等级及所处层位的功能性要求,从表7.1.3中选择适当的结构组合,并应遵循以下原则:7.1.3.1应综合考虑满足耐久性、抗车撤、抗裂、抗水损害能力、抗滑性能等多方面要求,根据施工机械、工程造价等实际情况选择沥青混合料的种类。
注:当铺筑抗滑表面层时,可采用AK-13或AK-16型热拌沥青混合料,也可在AC-10(LH-15)型细粒式沥青混凝土上嵌压沥青预拌单粒径碎石S-10铺筑而成。
7.1.3.2 沥青混凝土混合料面层宜采用双层或三层式结构,其中至少必须有一层是I型密级配沥青混凝土混合料。
当各层均采用沥青碎石混合料时,沥青面层下必须做下封层。
7.1.3.3 多雨潮湿地区的高速公路和一级公路的上面层宜采用抗滑表面混合料,其他等级公路及少雨干燥地区的高速公路和一级公路宜采用I型沥青混凝土混合料做表层。
7.1.3.4 沥青面层的集料最大粒径宜从上至下逐渐增大,中粒式及细粒式用于上层,粗粒式只能用于中下层。
砂粒式仅适用于通行非机动及行人的路面工程。
7.1.3.5 上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2,中、下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3。
7.1.3.6 高速公路的硬路肩沥青面层宜采用I型沥青混凝土混合料作表层。
7.1.4 热拌热铺沥青混合料路面应采用机械化连续施工。
7.2 施工准备7.2.1 基层准备应符合本规范第3章的要求。
7.2.2 施工前应对各种材料进行调查试验,经选择确定的材料在施工过程中应保持稳定,不得随意变更。
第七章沥青混合料的组成设计沥青混合料从颗粒均匀预涂沥青的沥青涂层碎石(coated stone)到沥青玛碲脂(mastic asphalt)其成分变化无穷。
然而,沥青混合料大体上可以分为沥青混凝土(asphalt)和沥青碎石(macadam)两大类。
沥青混凝土与碎石的主要区别如下:●沥青混凝土的集料级配一般由颗粒大致均匀的粗集料加上大量的细集料和很少量的中等大小的集料组成。
●沥青混凝土的强度与砂/填料/沥青成份的劲度即沥青砂浆有关;为了砂浆要有足够的劲度,制造沥青混凝土时要用比较硬的沥青和含量高的填料;至于沥青碎石的强度,主要是依靠摩擦和集料颗粒间的机械互锁力,因此可以用较软等级的沥青。
●由于沥青混凝土含的填料比例很大,也即是集料有大幅的表面积要用沥青裹覆,因而沥青用量较高;而沥青碎石含细小的集料少,因此用以裹覆集料的沥青少量也够了;沥青碎石内的沥青主要功能是在压实时作为润滑剂和在使用过程中粘结着集料颗粒。
●沥青混凝土的空隙率低,基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐久;沥青碎石的空隙率相对较高而具透水性,并不如前者耐久。
从沥青涂层碎石到沥青玛蹄脂各种沥青合料中,使用的沥青等级愈来愈硬,沥青、矿料和砂的含量增加,粗集料含量减少。
图7-1 各种沥青混合料的典型级配曲线§7.1道路沥青混合料的种类与性质7.1.1沥青混凝土用不同粒径的碎石、天然砂、矿粉和沥青按一定比例以及最佳密实级配原则设计、在拌和机中热拌所得的混合料称沥青混凝土混合料。
这种混合料的矿料部分应有严格的级配要求。
它们经过压实后所得的材料具有规定的强度和孔隙率时称作沥青混凝土。
沥青混凝土的强度和密实度是一般沥青混合料中最大的,但它们在常温或高温下都具有一定的塑性。
沥青混凝土的高密实度使得它水稳性好,因此有较强的抗自然侵蚀能力,故寿命长、耐久性好,适合作为现代高速公路的柔性面层。
从国外以及国内的工程实践来看,以沥青混凝土作为高等级公路或城市道路的路面材料已经相当普遍。
沥青混凝土分类沥青混凝土是一种常见的道路材料,被广泛用于道路、机场跑道和停车场等地面铺设。
根据不同的组成和特征,沥青混凝土可以分为多种分类。
本文将对沥青混凝土的分类进行详细介绍。
一、按照沥青含量分类根据混凝土中沥青的含量不同,沥青混凝土可以分为四种类型:常规沥青混凝土、含沥青饱和基质的沥青混凝土、矿质集料饱和沥青混凝土和改性沥青混凝土。
1. 常规沥青混凝土常规沥青混凝土的沥青含量在4%~6%之间,是最常见和普遍使用的沥青混凝土类型。
它由碎石、沙子和沥青混合而成,具有较高的强度和耐久性。
2. 含沥青饱和基质的沥青混凝土含沥青饱和基质的沥青混凝土是在常规沥青混凝土中加入一定量的沥青基质来提高其强度和耐久性。
沥青基质通过渗透性良好的饱和基质颗粒来提供较好的粘结性能。
3. 矿质集料饱和沥青混凝土矿质集料饱和沥青混凝土使用高渗透性磨料进行颗粒饱和,形成高强度和耐久性的混凝土。
此类型的混凝土通常用于承受重型交通和重载荷载的区域。
4. 改性沥青混凝土改性沥青混凝土是通过在常规沥青混凝土中加入改性剂来改善其性能。
改性剂可以提高沥青的粘结性和弹性,使混凝土更具耐久性、抗裂性和变形能力。
二、按照颗粒级配分类根据沥青混凝土颗粒级配的不同,可以分为粗集料沥青混凝土、中集料沥青混凝土和细集料沥青混凝土。
1. 粗集料沥青混凝土粗集料沥青混凝土的主要颗粒为5~20mm的砾石,适用于承受重型交通和高荷载的道路和机场跑道。
2. 中集料沥青混凝土中集料沥青混凝土的颗粒主要为2.5~5mm的砾石,适用于中等交通和荷载的道路和停车场。
3. 细集料沥青混凝土细集料沥青混凝土的颗粒主要为1~2.5mm的砂石,适用于低交通量的道路和人行道。
三、按照加工工艺分类根据沥青混凝土的加工工艺,可以分为热拌沥青混凝土和冷拌沥青混凝土。
1. 热拌沥青混凝土热拌沥青混凝土是将混合料在高温下加热和混合的过程。
热拌沥青混凝土具有较好的密实性和耐久性,但需要较高的设备和能源消耗。
热拌沥青混合料路面在非洲地区应用的经验分析本人有幸参与非洲地区的援建项目,在南部非洲工作四载有余,参与援建了多条非洲国家安哥拉的的公路网和市政道路的修复新建工作。
主要包括罗安达至洛比托公路修复工程(战后修复,497.5公里),纳米贝公路工程(包括纳米贝至通布洼段、本地亚哑巴至卢西拉段、卢班戈至本地哑巴段,总长107公里),巴隆博至甘达公路工程(总长116.7公里),安哥拉石油公司农业示范园区道路及排水工程(总长9.7公里)及松贝市、安博因市的市政道路等其他工程。
在以上工程中,较大部分路面结构采用热拌沥青混合料路面,部分采用双层表处路面,以上两种路面结构形式通过实践运用,均取得了较好的效果,其中热拌沥青混合料路面技术在安哥拉的应用已经有相当成熟的经验,也得了较好的实践成果。
下面本人就根据热拌沥青混凝土路面在南部非洲国家安哥拉成功实践的工程案例,从热拌沥青路面的原材料、设计和生产、施工控制三个方面分析一下热拌沥青路面在南部非洲地区应用的重难点。
一.热拌沥青混合料的原材料热拌沥青混合料的原材料包括:沥青、粗集料、细集料、填料,外加剂等。
沥青道路石油沥青标号分为30、50、70、90、110、130号和160号7种,号数越大针入度越大,软化点越低,粘度越低。
沥青标号的选用主要根据当地气候、交通条件、路面类型、公路等级和施工方法等确定,当然还应该考虑当地的资源情况和成本。
根据南部非洲的气候条件和交通状况,应该选用50#、70#沥青。
我公司在南部非洲的施工过程中,所运用的沥青有以下几种:1.当地产的80/100号石油沥青、天然沥青,南非产50#、60#、70#沥青,哥伦比亚产沥青等进口沥青。
其中因南部非洲属于热带,所以进口沥青50# - 70#在较适合,但价格稍高,本地产80#、100#沥青针入度过大,软化点偏低,不宜直接应用于沥青混合料中,需做改性处理,但可用于透层油、粘层油施工中。
我公司多采用购买部分50#沥青与当地产80#沥青掺配或者选用掺入橡胶轮胎粉的改性处理的方法提高当地产沥青的路用性能。
普通热拌沥青混合料材料组成普通热拌沥青混合料是道路施工中常用的路面材料,其材料组成对路面性能起着至关重要的作用。
一般来说,普通热拌沥青混合料主要由沥青、骨料、填料和添加剂等几种基本材料组成。
沥青是普通热拌沥青混合料中的主要胶结材料,起着将骨料粘结在一起,形成坚实路面的作用。
沥青根据其来源和性质的不同,可以分为天然沥青和人工合成沥青两种。
天然沥青是从油田中提取的天然矿物油,具有胶粘性较强、耐久性好的特点;而人工合成沥青则是通过加工改性石油沥青或其他石油化工产品得到的,性能稳定,适用范围广。
骨料是普通热拌沥青混合料中的主要支撑材料,其质量的优劣直接影响到路面的承载能力和耐久性。
骨料一般选用天然石料或人工骨料,根据不同的规范要求,可以分为粗骨料和细骨料。
粗骨料主要用于增加路面的强度和稳定性,而细骨料则用于填充沥青胶接的空隙,提高路面的平整度和耐久性。
填料是普通热拌沥青混合料中的一种辅助材料,主要用于填充骨料之间的空隙,增加沥青混合料的密实性和稳定性。
填料的种类多样,一般选用石粉、矿粉、矿渣等细颗粒材料,其颗粒大小应适中,不宜过大或过小,以保证沥青混合料的均匀性和流动性。
添加剂是普通热拌沥青混合料中的一种特殊材料,通过添加适量的添加剂可以改善沥青混合料的性能,提高路面的抗老化性能、耐水性能和耐磨性能。
添加剂的种类繁多,常见的有改性剂、增粘剂、抗裂剂等,其添加量应根据实际需要进行调整,以保证沥青混合料的性能达到设计要求。
普通热拌沥青混合料的材料组成主要包括沥青、骨料、填料和添加剂四种基本材料,它们各自的性能和比例搭配对沥青混合料的性能有着重要影响。
在实际应用中,需要根据路面的设计要求和施工条件,科学合理地选择和搭配这些材料,才能保证路面的质量和使用寿命,确保道路交通的安全和畅通。
1.热拌沥青混合料种类表1 热拌沥青混合料的种类2. 热拌沥青混合料的应用各种沥青混合料路面的选择使用,—方面要根据任务要求(道路的等级、交通量、使用年限、修建费用等)和工程特点(施工季节、施工期限、结构组合状况等),另一方面还应考虑材料的供应情况、施工机具、劳动力和施工技术条件等因素。
我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40 -2004)规定:高速公路及一级公路的表面层、中面层、下面层应采用沥青混凝土,二级公路的表面层应采用沥青混凝土。
工程实践中可参照表2、表3和以下原则选定。
1)特粗式沥青混合料适用于基层,粗粒式沥青混合料适用于下面层或基层,中粒式沥青混合料适用于中面层和表面层,细粒式沥青混合料适用于表面层和薄层罩面;砂粒式沥青混合料适用于非机动车道或行人道路。
对高速公路及一级公路,除沥青稳定碎石基层外,通常宜选用公称最大粒径为13.2~26.5mm的沥青混合料。
表2 面层类型的选择表3 沥青路面各层适用的沥青混合料参考类型符合潮湿条件下的抗滑要求,抗滑性能不符合要求时,宜铺筑抗滑磨耗层。
在寒冷地区,表面层应考虑低温抗裂性能的要求。
②三层式面层的中面层或双层式面层的下面层应重点满足混合料的高温抗车辙性能。
下面层应在满足高温抗车辙性能的基础上,重点考虑抗疲劳性能及抗裂性能的要求。
③除排水式沥青混合料外,每一层都应该考虑密水性,当上层属渗水性结构层时,层间或下层应采取防渗水或排水措施。
高速公路的紧急停车带(硬路肩)沥青面层宜采用与车行道相同的结构,但表面层宜采用密级配沥青混凝土混合料铺筑。
3)沥青类路面一般不宜铺筑在纵坡大于6%的路段上。
在纵坡大于3%的路段,考虑抗滑性能时宜采用粗粒式的沥青碎石或粗粒式沥青混凝土做面层。
表4 各种常用基层、底基层类型级配碎石分为骨架密实型和连续级配型,其集料的级配组成可参照表16.1.1确定。
表16.1.1级配碎石混合料的级配组成注:1)上基层是指沥青面层下与半刚性基层之间设置级配碎石,该层的级配宜符合此规定。