沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路施工和养护技术领域，尤其是一种沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层及其施工方法。
【背景技术】
[0002]微表处是由不同粒径的石料按比例范围混配成集料，集料再和改性乳化沥青、水和添加剂(视需要而定)配合搅拌成改性乳化沥青稀浆混合料，并迅速摊铺在原路面上，经养护成型的路面结构层。根据道路工程中实际应用得知，微表处具有经济、高效、抗滑性能强、常温施工的优点，现有的MS-3型微表处已经被大量的应用于道路施工和养护。但是，微表处存在如下缺点:一是微表处与原路面附着力差，导致微表处脱落；二是微表处抗反射裂缝能力差，导致原路面裂缝向上反射，微表处层会产生对应的裂缝；三是微表处行车噪音大，一方面影响行车的舒适性，另一方面污染周围环境。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层及其施工方法，所述的结构层及其施工方法能够提高微表处与原路面的附着力和抗反射裂缝能力，减小行车噪音。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的:
沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层，其中，该结构层设置在原路面上，结构层自上而下包括掺加废胎胶粉减噪微表处层、第二沥青层、纤维层、第一沥青层。
[0005]进一步，所述的沥青层为热沥青/热改性沥青、乳化沥青/改性乳化沥青、稀释沥青的一种，沥青层每层用量0.5kg/m2-l.0 kg/m2。
[0006]进一步，所述的纤维层包括玻璃纤维、聚丙烯睛纶纤维、聚酯纤维、木质素纤维、矿物纤维以及钢纤维的一种或几种混合物，纤维长度控制在5cm-10cm，纤维层用量为80g/m2-160g/ m2；
进一步，所述的掺加废胎胶粉减噪微表处层是指用掺加废胎胶粉的改性乳化沥青稀浆混合料做成，上述的混合料包括石质集料、废胎胶粉、改性乳化沥青、水和添加剂，掺加废胎胶粉减噪微表处层用量为10kg/m2-22kg/m2，其中:
石质集料的级配为集料粒径不大于9.5mm的集料质量占集料总质量的100% ;集料粒径不大于4.75mm的集料质量占集料总质量的70% -90% ;集料粒径不大于2.36mm的集料质量占集料总质量的45% -70% ;集料粒径不大于1.18mm的集料质量占集料总质量的28% -50% ;集料粒径不大于0.6mm的集料质量占集料总质量的19% -34% ;集料粒径不大于0.3mm的集料质量占集料总质量的12% -25%;集料粒径不大于0.15mm的集料质量占集料总质量的7% -18% ;集料粒径不大于0.075mm的集料质量占集料总质量的5% -15% ;
粉集比为1.5%-3%，粉集比是废胎胶粉质量与集料总质量的比值，采用内掺法，即用等质量的废胎胶粉替换石肩，废胎胶粉作为集料的一部分使用； 油石比为7%-10%，油石比是改性乳化沥青蒸发残留物质量与集料总质量的比值；
水集比为4%-10%，水集比是总用水质量与集料总质量的比值，总用水质量是指改性乳化沥青中所含水质量与外加水质量的和；
添加剂视需要而定使用(包括用量)或者不使用，添加剂为消石灰或者水泥。
[0007]本发明的技术方案还可以是这样实现的:沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层的施工方法是首先在原路面上洒第一层沥青，然后在第一层沥青上撒纤维层，在上述的纤维层上洒第二层沥青，最上层摊铺掺加废胎胶粉的改性乳化沥青稀浆混合料，经过养生后得到黏聚力不小于2.0N-m的沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层，所述的沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层的施工方法包括如下步骤:
(一)材料选择、用量与配合比设计
O原材料选择
原材料的质量需要符合现行公路工程相关规范的要求；
2)沥青纤维增强层用量的确定
第一沥青层、纤维层和第二沥青层的单位面积用量根据经验确定；
3)掺加废胎胶粉的改性乳化沥青稀浆混合料的质量配合比设计，具体步骤为:
(1)配置优化的集料配合比
根据石质集料的级配确定优化的石质集料质量配合比，即4.75mm -9.5mm碎石:2.36mm-4.75mm碎石:石肩:矿粉的比值；选择粉集比并计算废胎胶粉用量，石质集料级配偏细时，宜选择较大的粉集比，石质集料级配偏粗时，宜选择较小的粉集比，选用废胎胶粉的粒径为20目-30目，换算成毫米为0.6mm-0.8mm，理论上应该用等质量的废胎胶粉替换0.6mm-1.18mm的石质集料，但由于0.6mm-1.18mm的石质集料包含于石肩，实际上用等质量的废胎胶粉替换0.6mm-l.18mm的石质集料也就是用等质量的废胎胶粉替换石肩，替换后集料的级配比例会发生变化，但这种变化很小，不影响稀浆混合料的施工性能和路用性能，可以忽略不计，废胎胶粉用量确定后，可确定集料的质量配合比，即4.75mm-9.5mm碎石:2.36mm-4.75mm碎石:石肩:废胎胶粉:矿粉的比值，施工时，按前述比值配合集料；
(2)配置优化的油石比
实施时，油石比的可选范围是根据(T0752-2011)《稀浆混合料湿轮磨耗试验》和(T0755-2011)《稀浆混合料负荷轮粘砂试验》确定的，由(T0752-2011)《稀浆混合料湿轮磨耗试验》确定最小值，由(T0755-2011)《稀浆混合料负荷轮粘砂试验》确定最大值，然后再结合经验确定油石比值，油石比确定后，根据改性乳化沥青中蒸发残留物的含量计算出改性乳化沥青的用量；
(3)配置优化的外加用水量
实施时，外加用水量是根据(T0751-1993)《乳化沥青稀浆封层混合料稠度试验》确定的；要求稀楽.混合料的稠度控制在2cm-3cm之间，确定外加用水量；
(4)配置优化的可拌和时间
根据(T0757-2011)《稀浆混合料拌和试验》检验稀浆混合料的可拌和时间；可拌和时间不小于120秒；如果可拌和时间不能满足要求，可使用添加剂进行调整，并通过试验确定添加剂的用量，添加剂并不是必须使用的，当可拌和时间不能满足要求时才使用；
由上所述，可以确定改性乳化沥青废胎胶粉稀浆混合料的配合比，即:集料:改性乳化沥青:外加水:添加剂的比值，它是调整稀浆封层机各种材料控制系统的依据；
(5)确定开放交通时间
根据(T0754-2011)《稀浆混合料黏聚力试验》测量改性乳化沥青废胎胶粉稀浆混合料试件黏聚力达到2.0N.m的时间；施工时，此时间作为确定开放交通时间的参考；
(二)施工方法
1)封闭交通；
2)检查验收原路面，其要符合相关规范要求；
3)第一沥青层、纤维层和第二沥青层可以使用一台纤维封层机一次洒(撒)布完成，也可以分三次洒(撒)布完成；当洒布沥青采用热沥青/热改性沥青时，待沥青温度接近常温才进行减噪微表处施工；当洒布沥青采用乳化沥青/改性乳化沥青时，待水分基本蒸发完才进行减噪微表处施工；当洒布沥青采用稀释沥青时，待稀释剂基本挥发完才进行减噪微表处施工；
4)集料干燥，集料的设计质量配合比就是施工质量配合比，按施工质量配合比，即4.7Smm-Q.5mm碎石:2.36mm-4.75mm碎石:石肩:废胎胶粉:矿粉=25: 25: 43: 2: 5的质量比例，把各种集料混合；
5)把配合好的集料、改性乳化沥青、水和添加剂都装进稀浆封层机，依据掺加废胎胶粉的改性乳化沥青稀浆混合料的施工质量配合比，即集料:改性乳化沥青:外加水:添加剂的质量比例，对稀浆封层机进行标定，分别确定集料、改性乳化沥青、外加水和添加剂的控制参数；
6)把稀浆封层机开到施工现场，边搅拌边摊铺；
7)修补摊铺不平处和接缝处；
8)进行养生，使黏聚力不小于2.0N.m ;
9)开放交通。
[0008]本发明相比现有技术的有益效果:
本发明施工工艺简单，用途广泛，提高了微表处结构层与原路面的附着力和抗反射裂缝能力，减小了行车噪音，具体来说:
(I)与原路面的附着力强，延缓沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层脱落，增加了使用寿命。
[0009](2)增强了沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层的抗反射裂缝能力，减少和延缓了沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层产生裂缝。
[0010](3)行车噪音减小了 3dB_5dB，由于废胎胶粉的使用，增加了沥青膜的厚度，并且废胎胶粉具有弹性，达到减小行车噪音的效果；噪音减小3dB，相对于距离增加I倍/交通量减少50% /车速降低25%。
[0011](4)废胎胶粉使用量较大，环境保护效益明显。
[0012](5)沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层用途广泛，可用于新建路面的磨耗层、抗滑层、防水层等，也可用于已建路面的养护罩面，还可用于修补车辙、桥面铺装等。
【附图说明】
[0013]图1为沥青纤维增强型废胎胶粉减噪微表处结构层的结构示意图。