稀浆封层技术在高速公路路面下封层中的应用

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1. 2 稀浆封层作为下封层技术指标的特点 稀浆封层作为下封层时主要作用是防水、粘结
和开放临时交通时保护基层等作用。作为上封层时 不仅具有防水、防滑、粘结作用, 同时要直接承受交 通与气候的直接作用。因此, 作为下封层时原材料 指标要求比上封层时略低。
1. 2. 1 集料
在下封层时要求集料砂当量 \45% , 磨耗损失 [ 35% , 级配选择 ES- Ñ或 ES- Ò型( 取下限) , 可以用天 然砂与矿料混合使用; 作上封层时集料要求坚硬、有 棱角、耐磨等, 砂当量 \60% 、磨耗值 [ 30% 、粘附性 不小于 4 级等更高的技术要求, 只能使用轧制的矿 料, 级配选择 ES- Ò型( 取上限) 或 ES- Ó型。
第 3期 2003 年 6 月
公路交通技术 Technology of Highway and Transport
No. 3 Jun. 2003
稀浆封层技术在高速公路路面下封层中的应用
杨枫
( 合肥市 公路桥梁工程有限责任公司 合肥 230041)
摘 要 介绍了乳化沥青稀浆封层原材料选择、混合料配合比设计以及在合杭高速公路芜宣段作 为沥青路面下封层的具体应用。 关键词 稀浆封层 下封层 应用
15 0. 2 20
25
500 40. 1 13 20 0. 2 25 30
由上表的结果可知, 最佳含水量是骨料总量的 10% ~ 20% 时稠度为 20~ 30 mm。在实际实施过程 中根据温度和湿度进行适当调整。
3. 3 乳液用量的确定 根据规范推荐的油石比为 7. 5% ~ 13. 5% 。由
于乳液设计要求沥青含量为 60% , 因此乳液用量范 围为 12. 5% ~ 22. 5% 。根据湿轮磨耗与负荷车轮试 验, 确定乳化沥青的用量( 油石比) 。试验结果如表 4。
表 4 ES- Ò 磨耗附砂试验结果
沥青 用量 (%)
磨前 质量 ( g)
磨后 质量 ( g)
压前 质量 ( g)
压后 质量 ( g)
ES- Ò 100 100~ 90 90~ 65 70~ 45 50~ 30 30~ 18 21~ 10 15~ 5 封层 100 99. 8 74. 9 56. 7 32. 3 19. 8 13. 1 6. 5
2. 3 填料 采用普通硅酸盐水泥 P. O. 32. 5 级水泥作为填
料, 其用量为 0. 5~ 0. 3% 。 2. 4 添加剂 考虑到工程成本及工程实际, 在实施时未加添加
Abstract This paper introduces the thin grout sealing of asphalt emulsion, including material selection, design of mixture ratio and its application in Wuxuan Sect ion of Hefei- Hangzhou Expressway as lower seal coat of asphalt pavement. Key words thin grout sealing lower seal coat application
参考文献
1 沈金安 1 改性沥青与 SMA 路面 1 北京: 人民交通出版社, 1999: 120~ 147
2 行业标准 1 公 路 改性 沥青 路 面施 工技 术 规范 ( JTJ036 98)1 北京: 人民交通出版社, 1999
3 梁清源, 等 1 聚乙稀 改性 沥青在 韶关 地区改 建公 路中 的
( 粘聚力 CT 大于 12 kg#cm 时) 可用轮胎压路机碾压, 并从路中开始, 向外侧扩展, 碾压速度为 5~ 8 kmPh。
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第3期
董诚春: 胶粉改性沥青的生产及其在公路建设中的应用
45
制订我国的用于改性沥青的废轮胎胶粉标准、胶粉 改性沥青的性能标准及胶粉改性沥青路面施工技术 规范, 并建议国家有关机构向美国和澳大利亚一样 制订修筑公路时必须使用废轮胎胶粉改性沥青的法 律, 强制执行用胶粉改性沥青修筑公路。
稀浆封层是由良好级配的矿料、乳化沥青、水及 添加剂等组成。
2. 1 乳化沥青 采用慢裂快凝的阳离子乳化沥青, 各项技术指
标如表 1。 2. 2 矿石材料 采用宣城狸桥轧制的优质矿质材料, 其级配经
筛分符合设计规范中 ES- Ò级配, 其它各项技术指 标均达到设计要求。
收稿日期: 2003- 02- 13 作者简介: 杨 枫( 1970- ) , 男, 安徽省涡阳县人, 本科, 工程师 1
着物, 并用风力灭火器吹尘和用高压水枪冲洗, 提高 稀浆封层混合料与原路面的粘结力。
5. 2 标划引导线 根据封层路幅全宽, 调整摊铺箱宽度, 使摊铺次
数为整数, 尽量少用 或不用半幅施 工方案, 按 此宽 度, 划出走向引导线, 以便铺幅顺直, 接幅平顺。
5. 3 摊铺 摊铺时先将摊铺箱厚度调整至设计厚度, 然后
1. 2. 2 乳化沥青 作下封层时要选择渗透性能优良的乳化沥青如
表 1; 作上封层时选择各种性能优越的乳化沥青, 尽可 以选择改性乳化沥青。
1. 2. 3 技术指标 作上封层时构造深度、摩擦系数有较高的要求
以防止行车事故的发生; 作下封层时对渗透、粘结性 能有一定要求以起到防水、粘结等作用。
2 稀浆封层原材料的技术要求
12. 5 871 854. 4 319. 2 326. 52 546 812
13. 5 752. 95 737. 1 316. 2 324. 41 523 910
将试验结果的磨耗值与附砂值绘制成与沥青用 量的关系曲线如图 1。
由图 1 可知, 油石比范围为 7. 5% ~ 8. 5% , 最佳 沥青用量为 8. 0% 。
无粗 颗粒 无
或结块
2. 2 矿石材料 采用宣城狸桥轧制的优质矿质材料, 其级配经
筛分符合设计规范中 ES- Ò级配, 其它各项技术指 标均达到设计要求。
表 2 ES- Ò 稀浆封层矿料筛分级配
封层
筛 孔 孔 径( mm)
类型 9. 5 4. 75 2. 36 1. 18 0. 6 0. 3 0. 15 0. 075
表 3 外加水试验结果
骨料 骨料 乳液 乳 液 加水量 添加剂 合 计 稠度
含水量 质量 含水量 用 量
用量 含水量
( % ) ( g) ( % ) ( % ) ( % ) ( % ) ( % ) ( mm)
500 40. 1 13 10 0. 2 15 20
0( 烘干
骨料) 500 40. 1 13
4. 2 机械设备的选型 根据工程的施工要求, 本项目配备的机械设备
有: HD- 10 封层机、装载机、轮胎压路机、洒水车、洒 布车、沥青运输车、风力灭火器等。检查、调试稀浆 封层机处于良好工作状态, 并按试验提供的数据对
骨料、乳液、水、填料、添加剂等各种材料的用量要在 封层机上进行供给量的标定, 标定后不得随意变动。
1 稀浆封层作为下封层的原因和特点
1. 1 稀浆封层作为下封层的原因 下封层过去施工时常采用洒油封层, 是将乳化
沥青、集料分别洒布在施工段面上, 机械化程度低, 易造成布料不均匀, 且集料和乳化沥青无法拌和, 质 量控制较难; 稀浆封层作为下封层的主要原因是乳 化沥青、集料经机械均匀拌和、计量准确、摊铺厚度 均匀一致, 具有良好的防水、粘结和保护层作用, 能 有效地控制施工质量。


残留延度( 25 e ) 不小于


性 溶解度( 三氯 乙烯) 不小于 质
40~ 90 > 40
82 > 100
> 97. 5 98. 5
贮存稳定性 1 d 不大于 破乳速度试验
粘附性( 裹覆面积) 拌和试验
1% 慢裂 > 2P3 均匀
0. 89% 慢裂 > 2P3 均匀
低温贮存稳定性( - 5e )
根据组成设计, 把设定的各种物料流量控制器打开, 进行拌和、摊铺, 并随时观察浆体状况, 调节水量, 使 混合料保持合适的稠度, 从而保证摊铺的平整度、均 匀性和不跑浆等外观质量, 如果出现漏铺或不足及 过厚等情况应及时调整并修补, 要保证纵向接幅过 渡自然, 横向搭接平整。
5. 4 碾压 碾压时机十分重要, 待稀浆混合料达到初凝时
2 717. 2 576. 5
<4 不大于 800 不大于 600
根据以上各结果, 封层的配合比( 百分比) 为骨 料B乳液B水B填料= 100B13B20B1. 5, 各项指标均符 合要求。
4 施工组织
4. 1 施工组织机构 建立项目经理部, 设置内部机构, 建立、健全各
项规章制度, 严格管理, 做到分工明确、责任到人, 采 用流水作业法施工。
剂。 2. 5 水 一般就地采用人畜用水即可。
3 稀浆混合料的配合比设计
3. 1 确定封层类型 由于该封层为沥青路面下封层, 主要起到防水
和粘结作用, 厚度为 5 mm, 故采用 ES- Ò型稀浆封
层。该封层的骨料级配如表 2。 3. 2 外加水的确定 根据稠度试验确定最佳用水量。一般情况下稠
度为 20~ 30 mm 时, 加水量比较适宜, 试验结果如表 3。
乳化沥青稀浆封层是 充分利用乳化 沥青的特 性, 将骨料、乳液、填料、水等材料按照一定的设计配 合比拌制成糊状、流动、均匀的稀浆混合料, 并用特 定的稀浆封层摊铺机将其摊铺在路面上, 经破乳、养 护成型后即可开放交通的新型路面结构, 是新技术、 新材料、新工艺在道路建设中的应用。本文主要介 绍乳化沥青稀浆封层技术在合杭高速公路芜宣段作 为沥青路面下封层的应用。
3. 4 填料用量的确定 根据粘结力试验来确定填料的用量, 采用普通
P. O. 32. 5 级水泥作为填料, 试验结果如表 5。
第3期
杨 枫: 稀浆封层技术在高速公路路面下封层中的应用
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表 5 填料用量试验结果
试验条件
相对湿度 51% ;
气温 28 e
沥青用料( % ) 填料用量( % ) 所需时间( min)
( 6) 废轮胎胶粉及农用废 PE 薄膜均是废物回收 再利用, 有利于减少黑色和白色污染, 有利于环境保 护, 同时还可降低修建公路的成本。
致谢: 北京路翔技术发展有限责任公司的李卫 江高工和梁清源高工、北京泛洋伟业科技有限公司 的庞澍华总工、青岛绿叶橡胶有限公司的袁强总经 理等提供了有关改性沥青的资料及青岛广源发埃尔 夫沥青有限公司实验室丁七玲主任协助作了有关胶 粉改性沥青的基本性能检测, 特此表示衰心地感谢。
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公路交通技术
2003 年
表 1 乳化沥青技术指标
试验项 目
指标值 实验值
筛上剩余量( % ) 1. 2 mm 沥青微粒离子电 荷
< 0. 3 (+ )
接近 Leabharlann Baidu (+ )
标准粘度 C25 , 3( S) 蒸发残留物含量( % ) 不小于
40~ 100 55
45 55. 62
蒸 针入度( 25 e 100g 5s 0. 1mm)
0. 5
120
1. 0
110
1. 5
95
8. 0
2. 0
92
2. 5
95
3. 0
120
根据以上结果可知, 填料用量为 1. 5% 时最佳。 3. 5 该封层的稀浆混合料的技术指标表 6
表 6 稀浆混合料指标


本封层指标 规范指标
稠 度( mm) 初凝时间( h)
25
20~ 30
1. 25
<3
固化时间( h) 湿轮磨耗( gPm2) 负荷车轮( gPm2)
磨耗值 附砂值 ( gPm2 ) ( gPm2)
7. 5 1 106. 7 1 084. 6 280. 4 285. 5 707. 4 564. 4
8. 0 909. 9 888. 1 326. 4 331. 6 717. 2 576. 5 8. 5 892. 3 874. 4 321. 0 326. 3 588. 9 587. 6 9. 0 814. 9 797. 2 273. 9 280. 1 582. 3 687. 4 10. 5 738. 83 721. 1 301. 2 307. 98 582 752
4. 3 材料的准备 乳化沥青、添加 剂、填料 等提前 采购并做 好试
验, 备用; 矿粉的料源为固定单一料厂( 已筛分) , 在 施工路段设置临时堆料厂, 提前储备备用; 水的供应 要找好优质稳定的水源, 以免影响生产, 各项工序有 专人负责, 严把质量关。
5 施工工艺
5. 1 清扫路面 交通封闭后, 清扫基层上的泥土、杂质及其它附
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