OGFC大空隙开级配排水式沥青磨耗层
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1.橡胶沥青:橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,并在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。
橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能,是较为理想的环保型路面材料,主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中。
作用:1.提高沥青混合料的耐久性和抗疲劳寿命。
2.改善抵抗路面产生疲劳裂缝和反射裂缝的能力,这是由于高的粘结剂含量、沥青膜厚度和良好的弹性所致。
3.改善高温抗永久变形能力(车辙、拥包)4.改善抗低温裂缝的能力。
5.提高了薄层罩面的耐久性和使用性能,降低了路面成本。
6.降低噪声,改善了行驶舒适性。
特点:1.降低了沥青加温的温度,防止沥青的高温老化,防止接近闪点带来的不安全因素。
2.由于施工的和易性改善,明显提高了压实度,这样更增加了抗车辙能力。
3.由于可降低沥青温度,可有效节约拌和成本。
橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力,可以改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂的性能;具有较好的高低温性能,降低了沥青对温度的敏感性;同时,橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点;开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音,大大提高路面行车安全和舒适性;橡胶沥青的应用不仅有利于环境保护,节约自然资源,还有利于改善人类的生存环境。
应用形式:橡胶沥青应力吸收层: 将单一粒径的石料均匀的满铺在橡胶沥青层上,用胶轮压路机进行嵌挤碾压,橡胶沥青被挤压到石料高度的约3/4,石料嵌锁形成后将构成结构性支撑,这时所形成碎石封层模式的路面即为橡胶沥青应力吸收层。
橡胶沥青应力吸收层功能特点:1、抗反射裂缝在橡胶沥青应力吸收层中,高用量的橡胶沥青与单一粒径的碎石强力粘结,形成约11cm厚的裂缝反射结构层,水稳层或旧水泥路面的各种裂缝将很难穿透该层,可以有效遏制裂缝的反射。
J T G F《公路沥青路面施工技术规范》(总92页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1总则为贯彻“精心施工,质量第一”的方针,保证沥青路面的施工质量,特制定本规范。
本规范适用于各等级新建和改建公路的沥青路面工程。
沥青路面施工必须符合国家环境和生态保护的规定。
沥青路面施工必须有施工组织设计,并保证合理的施工工期。
沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路),以及雨天、路面潮湿的情况下施工。
沥青面层宜连续施工,避免与可能污染沥青层的其他工序交叉干扰,以杜绝施工和运输污染。
沥青路面施工应确保安全,有良好的劳动保护。
沥青拌和厂应具备防火设施,配制和使用液体石油沥青的全过程严禁烟火。
使用煤沥青时应采取措施防止工作人员吸入煤沥青或避免皮肤直接接触煤沥青造成身体伤害。
沥青路面试验检测的实验室应通过认证,取得相应的资质,试验人员持证上岗,仪器设备必须检定合格。
沥青路面工程应积极采用经试验和实践证明有效的新技术、新材料、新工艺。
沥青路面施工除应符合本规范外,尚应符合国家颁布的现行有关标准、规范的规定。
特殊地质条件和地区的沥青路面工程,可根据实际情况,制订补充规定。
各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况,制订相应的技术指南,但技术要求不宜低于本规范的规定。
2 术语、符号、代号术语沥青结合料 asphalt binder,asphalt cement在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。
乳化沥青emulsified bitumen(英), asphalt emulsion,emulsified asphalt(美)石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品,也称沥青乳液。
液体沥青 liquid bitumen(英), cutback asphalt(美)用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥青。
概述OGFC沥青混合料薄层罩面技术前言随着重载、超载交通的不断作用及公路运营时间的延长,沥青路面的使用性能将不可避免地逐渐衰退,表面抗滑性能和行驶质量不断下降,出现泛油、车辙、拥包、松散等各种病害。
预防性养护作为一种主动性养护措施,可以有效节约养护经费、提高养护工作成效、保持路面服务水平、延长路面使用寿命。
其中,开级配磨耗层(OGFC)由于其对路面行驶质量的恢复以及对路面表面抗滑性能的改善比较明显,得到了养护管理部门越来越多的重视[1]。
开级配抗滑磨耗层(OGFC)从1950年起在美国的一些地方开始使用,除了改善沥青路面的表面抗滑性能外,还可以提供一些辅助的功能,如减少水漂、轮胎溅水、眩光及路面噪音等。
由于OGFC属于一种断级配的沥青混合料,粗集料间的空隙很大(一般达到17%~22%),增加了沥青与空气、雨水的接触,加快了沥青老化速度。
因此,对于OGFC这种沥青混合料,一般要求采用高粘度、高性能的改性沥青作为胶结料。
1、原材料选择1.1沥青选择目前OGFC沥青混合料选用的沥青结合料主要有SK高粘度沥青、改性沥青+聚脂纤维等。
欧洲十多年的使用经验表明,沥青膜较厚时,OGFC混合料的耐久性和使用寿命都会更长,而使用改性沥青和合适的纤维有利于增加沥青膜厚度,从而提高OGFC混合料的使用性能和寿命[2]。
1.2粗集料选择OGFC混合料中集料的接触很少,接触点的应力更高。
必须使用安全的、坚硬的破碎集料。
OGFC沥青路面面层的粗集料的技术质量要求如表1所示。
1.3细集料选择OGFC沥青混合料中细集料是指粒径小于2.36mm的集料,其用量不大,一般不超过15%。
OGFC的细集料不允许采用天然砂,而只能采用机制砂,以保证细集料具有良好的棱角性和嵌挤性能,同时达到提高混合料的高温稳定性能的目的。
细集料技术要求如表2所示。
1.4矿粉的选择OGFC的填料一般要求使用经石灰石磨细的矿粉,同时不允许使用回收粉。
建议OGFC混合料用矿粉的技术指标如表3所示。
OGFC多空隙排水降噪沥青路面大空隙开级配排水式沥青磨耗层(OGFC)是指用大空隙的沥青混合料铺筑、能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的路面。
设计空隙率大于18%,具有较强的结构排水能力,适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层。
(一)多空隙排水降噪沥青路面特点:1.具有“透”、“堵”、“排”排水功能:一般来说,整个多空隙排水降噪沥青路面体系中,中面层不透水,水分从道路两侧排入雨水收集系统,其特征分为“透”、“堵”、“排”三个功能(如图)。
2. 降低路面噪声:由于其发达的空隙,起到了多孔吸声材料的作用,同时轮胎底部空气压缩而后释放产生的“声爆”音由于压缩空气通过连通空隙消散而得到抑制。
一般可降低噪音3分贝以上,雨天由于消除了水体的“声爆”,其降噪量更为显著,可达8分贝。
3. 提高路面行车安全:(1)增加抗滑性能,特别是雨天路面的抗滑性能。
(2)减少高速“水漂”的危险,使得在路表有水的情况下,仍能够维持轮胎与路面的良好接触。
雨水产生的溅水和水雾可大大降低,可视性能良好。
(3)提高雨天和夜间的可视性,夜间开车反射光可被路面结构分散,眩光很少。
(4)增加车辆行进中标志、标线的可见性。
(二)适用性由于多空隙排水降噪沥青路面是一种生态环保型路面,所以本沥青路面可广泛应用于以下道路的沥青路面铺装:⑴快速交通路面:高速公路,城市快速路和主干路等;⑵轻载路面;⑶环境质量较好的铺装;(4) 适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层但是,根据国内外的应用情况分析,应避免在以下几种场合使用(不适用):⑴结构强度不足的路面上;⑵环境质量较差,易于被飘尘或泥土堵塞的路段;⑶低速重载路段;⑷易于滴油与燃料泄漏的区域;SMA沥青玛蹄脂碎石混合料是由高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量,低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。
SMA的组成原理及特点:其组成特征主要包括两个方面:①含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性(抗变形能力强)的结构骨架;②细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起,并填充骨架空隙,使混合料有较好的柔性及耐久性。
1 总则1.0.1为贯彻“精心施工,质量第一”的方针,保证沥青路面的施工质量,特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于各等级新建和改建公路的沥青路面工程。
1.0.3沥青路面施工必须符合国家环境和生态保护的规定。
1.0.4沥青路面施工必须有施工组织设计,并保证合理的施工工期。
沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路),以及雨天、路面潮湿的情况下施工。
1.0.5沥青面层宜连续施工,避免与可能污染沥青层的其他工序交叉干扰,以杜绝施工和运输污染。
1.0.6沥青路面施工应确保安全,有良好的劳动保护。
沥青拌和厂应具备防火设施,配制和使用液体石油沥青的全过程严禁烟火。
使用煤沥青时应采取措施防止工作人员吸入煤沥青或避免皮肤直接接触煤沥青造成身体伤害。
1.0.7沥青路面试验检测的实验室应通过认证,取得相应的资质,试验人员持证上岗,仪器设备必须检定合格。
1.0.8沥青路面工程应积极采用经试验和实践证明有效的新技术、新材料、新工艺。
1.0.9沥青路面施工除应符合本规范外,尚应符合国家颁布的现行有关标准、规范的规定。
特殊地质条件和地区的沥青路面工程,可根据实际情况,制订补充规定。
各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况,制订相应的技术指南,但技术要求不宜低于本规范的规定。
2 术语、符号、代号2.1术语2.1.1沥青结合料 asphalt binder,asphalt cement在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。
2.1.2乳化沥青emulsified bitumen(英), asphalt emulsion,emulsified asphalt(美)石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品,也称沥青乳液。
2.1.3液体沥青 liquid bitumen(英), cutback asphalt(美)用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥青。
1 总则1.0.1为贯彻“精心施工,质量第一”的方针,保证沥青路面的施工质量,特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于各等级新建和改建公路的沥青路面工程。
1.0.3沥青路面施工必须符合国家环境和生态保护的规定。
1.0.4沥青路面施工必须有施工组织设计,并保证合理的施工工期。
沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路),以及雨天、路面潮湿的情况下施工。
1.0.5沥青面层宜连续施工,避免与可能污染沥青层的其他工序交叉干扰,以杜绝施工和运输污染。
1.0.6沥青路面施工应确保安全,有良好的劳动保护。
沥青拌和厂应具备防火设施,配制和使用液体石油沥青的全过程严禁烟火。
使用煤沥青时应采取措施防止工作人员吸入煤沥青或避免皮肤直接接触煤沥青造成身体伤害。
1.0.7沥青路面试验检测的实验室应通过认证,取得相应的资质,试验人员持证上岗,仪器设备必须检定合格。
1.0.8沥青路面工程应积极采用经试验和实践证明有效的新技术、新材料、新工艺。
1.0.9沥青路面施工除应符合本规范外,尚应符合国家颁布的现行有关标准、规范的规定。
特殊地质条件和地区的沥青路面工程,可根据实际情况,制订补充规定。
各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况,制订相应的技术指南,但技术要求不宜低于本规范的规定。
2 术语、符号、代号2.1术语2.1.1沥青结合料 asphalt binder,asphalt cement在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。
2.1.2乳化沥青emulsified bitumen(英), asphalt emulsion,emulsified asphalt(美)石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品,也称沥青乳液。
2.1.3液体沥青 liquid bitumen(英), cutback asphalt(美)用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥青。
开级配沥青混合料(jtge42-2005):级配主要由粗集料组成,细集料及填料很少。
典型代表是排水式沥青磨耗层混合料(OGFC)。
开级配沥青混合料是矿料级配主要由粗集料嵌挤组成,细集料和填料较少,矿料相互分开,压实后空隙率大于18%的开式沥青混合料。
开级配沥青混合料路用性能:概述公路交通噪声已经成为环境噪声污染的主要来源之一,有关交通噪声的控制问题越来越引起人们的注重。
为解决这些问题,降低交通噪声日益严重的现状,北京近年来沥青混凝土路面使用大量橡胶沥青代替普通沥青和SBS改性沥青,橡胶沥青可以增强对集料颗粒的裹覆能力、利用橡胶自身特有的弹性和吸音特性,达到降低路面噪声的目的。
橡胶沥青混合料类型多采用ARAC-10ARAC-13以及ARSMA-13等,但由于它们空隙率小,降噪效果不够理想。
因此,本文根据橡胶沥青开级配沥青混合料(AROGFC-10)的空隙率大等体积特性采用室内马歇尔成型制件,开级配排水式磨耗层混合料矿料级配范围进行橡胶沥青开级配沥青混合料配合比设计,从而验证其路用性能及降噪效果,综合分析橡胶沥青开级配沥青混合料的性能优缺点。
1 原材料试验及最佳油石比的确定1.1 原材料试验1.1.1 橡胶沥青试验研究的橡胶沥青选取80目橡胶粉,80目橡胶粉用量为道路石油沥青(70号A级)沥青质量的21%外掺湿拌法使用。
1.1.2 集料试验中粗集料选取10~15mm及5~10mm的玄武岩;细集料采用石灰岩制的机制砂;矿粉采用石灰岩矿粉。
按照《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)要求进行集料各项试验。
可知矿料各项指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》的相关要求。
1.2 级配设计根据橡胶沥青混合料中橡胶沥青的特性,采用马歇尔成型试件设计方法对AROGFC-10级配类型的橡胶沥青混合料进行配合比设计,确定各个环节的控制温度:橡胶沥青加热温度为180 ~190 ,不宜超过200 ;集料加热温度为190 ~200 。
新型开级配排水式OGFC路面特殊施工工艺探讨罗宏俭(长安大学,陕西西安710064)摘要:开级配磨耗层OGF C(O pen-gr aded Fr iction Courses)路面作为一种排水式新型路面结构,以其优越的排水、抗滑和降噪性能而在我国城市道路和高速公路建设中受到关注,不少省、市铺筑了试验段,陕西咸阳机场高速公路18.341km O GF C-13路面已经成功运行了5年。
OG-FC独特的大孔隙骨架密实结构特征决定了其苛刻的材料、配合比要求和独特的施工工艺。
关键词:公路;路面;开级配磨耗层(O GF C);施工工艺中图分类号:U416.217文献标识码:B文章编号:1671-2668(2008)06-0072-03开级配磨耗层OGFC(Open-graded Fr ictio n Co ur ses)在我国又称为大孔隙排水式路面。
与以往普遍使用的沥青砼路面密级配和半开级配结构(空隙率一般为3%~6%和6%~10%)最大的不同是OGFC采用开级配,其空隙率可达到18%~22%,是一种可排水新型路面结构形式。
它是20世纪60年代中后期欧美发展起来的大孔隙嵌挤骨架密实型路面功能层,采用开级配在混合料内部形成大量的连通孔隙,具有优越的排水、抗滑和降噪性能。
近年来,OGFC路面以其特殊的安全环保性能在我国城市道路和高速公路建设中受到越来越多的关注,铺筑了不少试验段。
选材和工艺对OGFC的质量和耐久性有着决定性意义,对OGFC的推广发展有着深远的影响。
1优选各类原材料,严把配合比关OGFC路面的大孔隙结构决定了混合料内部易受阳光、空气和水的侵蚀,相对一般沥青砼路面而言耐久性略差。
为了弥补耐久性,必然对结合料提出苛刻的要求,其骨架密实结构的石-石接触也对骨料提出了严格的要求。
高品质的材料是高质量路面的前提,优选混合料级配和选定最佳油石比是路面耐久性的保证。
1.1原材料质量控制结合料应选择高粘度改性沥青,60e粘度应大于100000Pa#s,达400000Pa#s甚至更高,25e 粘韧性大于20N#m,25e韧性大于15N#m。
50总487/488/489期2019年第01/02/03期(1月)0 引言OGFC —13透水沥青路面拥有良好抗滑性能,能减弱雨天车辆行驶时产生的水雾、溅水现象,有利于提高路面行驶可视性,对保证车辆安全顺利通行具有重要作用。
此外,车辆夜间行驶时,OGFC —13透水沥青路面能减弱汽车前灯引起的眩光现象,降低车辆行驶噪音,提高行车舒适度,因而其应用也变得越来越广泛。
同时,为确保OGFC —13透水沥青路面工程质量,促进其作用充分发挥,施工过程中应该严格混合料配合比设计,加强施工全过程质量控制,实现对质量缺陷的预防,让OGFC —13透水沥青路面施工取得更好效果。
1 OGFC —13透水沥青的概念与性能OGFC —13透水沥青路面拥有自身优良性能,有利于提升工程质量,实现对质量缺陷的预防,让工程建设取得更好效果,下面将介绍OGFC —13透水沥青路面的概念与性能。
1.1 概念OGFC —13透水沥青路面是Open Graded Friction Course 的简称,翻译为大孔隙开级配排水式沥青磨耗层,具体是指用大孔隙的沥青混合料铺筑,能迅速从其内部排走路表雨水,具有抗滑、抗车辙及降噪等优良品质的路面[1]。
1.2 性能作为施工技术创新和施工经验总结的结果,OGFC —13透水沥青路面拥有自身显著特点。
例如,OGFC —13透水沥青路面抗滑性能良好,拥有优良的抗车辙能力,有利于提高行车舒适度。
同时,将其用于公路工程施工还能降低行车噪音,减少对周围环境的影响和破坏[2],其优势和特点十分明显,在公路工程建设中的应用也变得越来越广泛。
2 OGFC —13透水沥青路面施工配合比设计要想提高OGFC —13透水沥青路面施工效果,首先应选择质量合格的原材料,然后提高混合料配合比设计水平,为提升施工效果奠定基础。
2.1 材料选用重视材料质量控制,根据施工规范要求选用质量合格的材料。
沥青常用70#高黏改性沥青并加强试验检测,确保沥青质量合格。
大空隙开级配排水式沥青磨耗层)开级配抗滑磨耗层(OGFC)是指用大空隙的沥青混合料铺筑、能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的路面。
设计空隙率大于18%,具有较强的结构排水能力,适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层。
其英文全称为:Open Graded Friction Course,是一种嵌挤型热拌沥青混合料。
今年来我国城市开始修筑降噪排水路面,以提高城市道路的使用功能和减少城市交通噪声。
而在沥青路面结构组合选用上就使用到了OGFC作为上面(磨耗层),中面层、下(底)面层等采用密级配沥青混合料。
既满足沥青路面强度高、高低温性能好和平整度密实等路用功能,又实现了城市道路降噪排水的环保功能。