冷施工沥青混合料路面修补技术 PPT课件

1 冷施工沥青混合料修补路面技术 长安大学公路学院道路材料研究室韩森Email hyram hs 公路路面养护新技术介绍 2 本次介绍的主要内容 一 冷施工沥青混合料适用范围 三 矿质集料要求 四 冷施工沥青混合料的生产冷施工沥青混合料的拌制 冷施工沥青混合料的质量检验 五 冷施工沥青混合料的使用和存放使用 存放 二 改性剂及沥青改性工艺改性剂的主要技术指标 改性沥青生产工艺 改性沥青的稠度 3 一 冷施工混合料适用范围 目前 我国的沥青路面养护修补主要使用热拌热铺沥青混合料 有厂拌也有现场炒拌 这些热拌工艺受气候 工作量大小的影响 往往不能实现及时修补 例如 热拌热施工的沥青混合料 对于大面积的施工是经济 可行的 但对小面积或远距离或低温季节需修补的路面 用热拌热施工混合料则很不方便 坑槽不能及时修补 一是影响交通运输的安全 二是加剧路面大面积的坡坏 使路面由小 病 转化成大 病 再进行补救 造成路面维修在社会效益 经济效益方面的不合算 近些年 也有些地区使用乳化沥青混合料 但其保存期短 使用质量的保质期也短 加之乳化沥青质量波动性大 实际使用效果往往不尽人意 4 应用前景 考虑公路发展需求 以及上述所存在的问题 所研制成功的冷施工沥青混合料是具有良好技术性能的新型常温材料 经工程实际应用表明 可提高我国公路路面养护的技术水平 提高公路路面的使用品质 这种新材料的使用将会成为今后路面养护发展的方向 因为 它既可保证使用性能好 随取随用之优势 又是符合环保要求 改善施工人员工作环境的 绿色 材料 该材料主要用於修补和养护沥青路面 水泥路面 小面积的沥青道面及一些应急的路面工程 表1是冷施工混合料与热施工混合料的性能特点比较 5 冷 热沥青混合料性能对比表1 6 续表 7 二 冷施工改性剂及沥青改性工艺 冷施工沥青混合料是由改性沥青与一定级配的矿料拌制的冷施工混合料 而改性沥青是由冷施工改性剂加入到一定标号的沥青中进行改性而形成的沥青 改性沥青生产工艺 1 确定沥青标号 根据当地气候 路面等级条件 按沥青路面施工规范确定沥青标号 2 确定改性剂掺量与沥青掺配温度 按表2进行 8 改性剂掺量与沥青掺配温度表2 生产工艺流程 10 冷沥青加热脱水 按表2控制温度 并按表2中规定的掺配比例加入改性剂 边加边搅拌 机械搅拌或人工搅拌均可 但依据搅拌效率的不同 所需搅拌时间亦不同 要使混合物稠稀均匀 温度均匀 在加入改性剂后 温度仍按表2控制 随后即可用於拌制混合料 如配好的改性沥青未用完 要将温度降低 下次用时再升温 边加热边搅均匀 温度仍按上表控制 11 改性沥青的稠度 掺配好的改性沥青稠度一般处在表3范围 如稠度不合适 可以增减改性剂的用量 改性沥青稠度选定范围表表3 12 三 矿质集料要求 混合料的矿质集料级配根据需要可按表4级配范围参考选用 矿料级配范围要求表4 13 根据所补坑槽或罩面的厚度可从上述级配中选择 结构层厚度大于4cm选AM 16 厚度2 4cm选AM 13型 小于2cm选用AM 10型级配 要求矿料符合级配要求 选用机轧碎石 酸碱性均可 对高等级公路 粗集料压碎值不大于25 其他不大于28 洛杉矶磨耗对高等级路面不大于30 一般公路不大于40 要求矿料干净 干燥 坚硬 无风化和杂质 表面粗糙有棱角 其他技术性能尽量符合沥青路面用粗集料要求 集料的选择 14 四 冷施工混合料的生产1 冷施工混合料的拌制 常温施工的沥青混合料可以用机械拌和 连续和间歇 也可人工拌和 既可在大型的机械化程度高的拌和厂生产 也可在较小的厂房内生产 更适合县级养路段拌合厂生产 可以热拌 也可常温拌 当气温高于30 矿料干燥时 矿料可以不加热 直接和加热至规定温度的沥青拌和 如气温低于30 时 可将矿料加热至40 60 与加热至规定温度的沥青拌和 用太阳能加热的拌和炉更经济 机械拌和的拌和时间与热施工混合料拌和时间相同 人工拌和一般15min左右 具体时间根据所拌料的多少确定 要求拌和均匀 沥青均匀的裹覆在所有矿料的表现 混合料看上去亮润 无花白现象 沥青用量参照表4 15 2 冷施工混合料的质量检验 混合料拌制质量的好坏 直接影响到所修铺路面的质量 对混合料必须进行质量检验 检验的主要项目有 1 沥青用量 当矿料的级配和其他性能指标符合要求时 改性沥青的用量是决定冷施工混合料性能的主要因素 沥青用量过大 会出现油包 泛油及常时间不能变硬 而且增大了费用 当沥青用量过小时 修补的路面及坑槽不能很好的成型 互相粘结不好 甚至会出现松散 因此必须掌握好合适的沥青用量 一般同样的级配用冷施工沥青混合料的改性沥青用量略多于热施工沥青混合料的沥青用量 16 沥青用量具体检验方法如下 a 滚动法 将拌好的混合料取50 100g 放在一张白纸上 两手捏着两边 来回拉动2 3次 当混合料在纸上来回滚动2 3次后能在纸上留下均匀的油斑点 即为沥青用量合适 如有油团说明沥青用量过多 如无油斑或不均匀则沥青量过少 b 手捏法 混合料冷却后 带上手套 抓一把混合料轻轻一捏能粘成团块 即为沥青用量合适 如捏不成团块 沥青用量过少 此种方法主要检验沥青用量是否过少的情况 c 贴纸法 用一张干净的白纸 贴在拌和的混合料上 用手轻轻的压2 3次 拿起来 纸上有均匀的油斑 为沥青用量合适 没有油斑或稀少 说明沥青用量少 如成油团 说明沥青用量多 冷施工混合料目前尚未找到适合的溶剂和仪器方法来检验油石化 只能用直观的经验法来检验 2 粘附性与粘结性试验 沥青对矿料粘附与粘结性的好坏 与矿料的酸碱性 干净程度 干湿情况 拌和情况 拌和时间 沥青用量等因素有关 一般用以下方法来检验 a 水煮法 将拌好的混合料取30 50g 放在一筛网上 架在烧杯中 用清水微煮3min钟 观察有无沥青脱落浮在水面 有无石料裸露 一般无石料裸露 仅有微量的漂浮物为粘附性合格 否则为不合格 b 磨耗法 将拌和的混合料 在163 下放置5h时 制成马歇尔试件 放置24 48h后 称其重量后放在洛杉矶石料磨耗机中磨15min钟 测定其磨损的部分 磨损量小于40 时 粘结性为合格 冷施工沥青混合料的施工工艺简单 施工程序和热施工沥青混合料基本相同 但压实工序比热混合料简单 可用小型夯实设备或人工压实 然后借助行车来完成最后的压密 五 冷施工混合料的使用和存放1 使用 坑槽修补 1 将损坏部分刨松并清除干净 保证周边和底部无松动及浮渣 为使修补后的路面美观好看 修补的形状尽量要规则 高等级路面最好用切割机切除损坏部分 以使修补的路面整齐规则 2 将冷补材料摊入清理干净的坑槽内 摊平留足松铺厚度 松铺系数一般取1 4 0 1 细粒径取高值 粗粒径取低值 当坑槽小 深度小于40mm时可用铁锨背拍实也可用脚踩实 如坑槽深度大于40mm时可分两层压实 以保证修补部分尽快压密成型 3 压实后的修补部分应比旧路面略高一点 使其通过一段时间行车碾压后与旧路面持平 具体高出的程度应视坑槽深度 松铺系数及当时碾压设备压实功而定 4 初步压密后即可开放交通 20 渭南开发区破坏的路面修补前 开挖 加基层 21 原面层厚度小于5cm 22 渭南修补的坑槽 23 大面积修补 面积在2m2以上 大面积的修补槽底处理同前 压实设备使用机械压实保证修补部分的平整度 对与旧路面接茬部分要加强压实以使修补材料能与坑壁紧密粘结 罩面 用冷施工混合材料罩面同样可以取得良好的效果 铺料前要将旧路面清扫干净 无浮土和砂砾 以保证与旧路面的良好粘结 混合料摊平后用轻型压路机压密即可开放交通 冷施工混合料成型慢 在碾压成型与初期交通荷载作用过程中要经过一个变形阶段 在此变形阶段中 不断完善与旧路面周边和坑槽底部的粘结最终形成一个整体 在此阶段路面虽有发软感觉 但不粘铁锨 不粘鞋底 不粘车轮 不会出现车辙 24 大面积修补后的交叉口 渭