一种温拌沥青混合料施工方法与流程

文档序号:22256939发布日期:2020-09-18 13:50阅读:282来源:国知局

本发明涉及道路工程建设技术领域,尤其涉及一种温拌沥青混合料施工方法。



背景技术:

目前,我国道路工程建设正在处于迅速发展时期,而沥青路面由于良好的路用性能在道路路面类型中占据着相当大比例。有两种类型沥青混合料在沥青路面施工中应用广泛,一种是热拌沥青混合料(hotmixasphalt,hma),一种是冷拌沥青混合料(coldmixasphalt,cma)。热拌沥青混合料是国内外高速公路建设中使用最为广泛的铺装材料,其最大的缺点在于混合料的拌和及摊铺、碾压需要较高的温度,这不仅会消耗大量的能源,而且在施工过程中会排放大量的有毒气体,产生大量粉尘,对周围环境及施工人员造成不可估量的伤害。此外,沥青在高温过程加热工程中会发生老化,影响混合料的性能。冷拌沥青混合料一般采用的是乳化沥青或液体沥青与矿料在常温状态下拌和、摊铺,并不需要对混合料进行加热处理,因而可以减少能源消耗,减少污染气体的排放。但冷拌沥青混合料的路用性能难以满足高速公路、重载交通道路等重要工程的要求。

温拌沥青混合料(warmmixasphalt,wma)是介于热拌沥青混合料与冷拌沥青混合料之间,性能与热拌沥青混合料相差不大的新型沥青混合料。温拌沥青的制备和使用不仅减少了能源的消耗,而且能够减少有毒气体的排放,避免施工过程中对施工人员的伤害和环境污染。因此,温拌沥青混合料及其制备方法是目前道路建设的研究热点之一。

然而,现有技术中的温拌沥青混合料在施工过程中,往往只进行单次摊铺与压实,且沥青层单一,如此一来,沥青混合料与原路面结构的连接往往不够,在经过雨水冲刷后容易出现沥青剥落,长此以往,导致沥青路面的损坏。

因此,有必要提供一种能够有效改善沥青路面结构,强化了温拌沥青混合料与原路面结构的连接程度的温拌沥青混合料施工方法来解决上述问题。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的上述问题,本发明目的在于提供一种能够有效改善沥青路面结构,强化了温拌沥青混合料与原路面结构的连接程度的温拌沥青混合料施工方法。

本发明所采用的技术方案为:

一种温拌沥青混合料施工方法,包括如下步骤:

步骤s10、物料的准备,提供基质沥青、温拌改性剂及洗净烘干的矿料与纤维,在拌和厂拌和制成温拌沥青混合料备用;

步骤s20、第一次摊铺,清扫原路面结构后摊铺第一温拌沥青混合料,摊铺温度保持在120℃-140℃,厚度为1cm-3cm;

步骤s30、第二次摊铺,所述第一温拌沥青混合料铺设完成后,立即在所述第一温拌沥青混合料上摊铺第二温拌沥青混合料,摊铺温度保持在90℃-110℃,厚度为12cm-15cm;

步骤s40、路面压实,对摊铺完毕的温拌沥青混合料进行压实;

步骤s50、路面保养,对压实完毕的路面喷水保养,持续1-3天。

优选的,步骤s10包括如下子步骤:

步骤s11、第一温拌沥青混合料的制备,将质量比为10:1的所述基质沥青与所述矿料放入拌和机搅拌,搅拌温度为150℃-160℃,搅拌时间为5min;

步骤s12、第二温拌沥青混合料的制备,将质量比为45:4:1的矿料、改性温拌沥青及纤维放入拌和机搅拌,搅拌温度为120℃-130℃,搅拌时间为10min-20min;

步骤s13、运输,将制备完成的所述第一温拌沥青混合料与所述第二温拌沥青混合料分别装车运输至施工现场进行摊铺。

优选的,装有所述第一温拌沥青混合料的摊铺机与装有所述第二温拌沥青混合料的摊铺机间隔运行并保持同时摊铺,且两辆摊铺机保持在150m-300m的间距。

优选的,步骤s40包括如下子步骤:

步骤s41、初压,使用单钢轮压路机紧跟在装有所述第一温拌沥青混合料的摊铺机后,在钢轮表面涂抹一层植物油或清洁剂,避免压路机钢轮粘附温拌沥青混合料,并控制钢轮的喷水量;

步骤s42、复压,使用胶轮压路机紧跟在装有所述第二温拌沥青混合料的摊铺机后,提高密水性;

步骤s43、终压,使用双钢轮压路机,以消除压路机的痕迹。

优选的,所述矿料包括粗集料、细集料与填料,所述粗集料与所述细集料的重量份数比为1:1至1:3,所述粗集料与所述细集料均为玄武岩,所述填料为石灰石矿粉。

优选的,所述矿料包括粗集料、细集料与填料,所述粗集料与所述细集料的重量份数比为1:1至1:3,所述粗集料为煅烧铝矾石,所述填料为蛭石粉。

优选的,步骤s11中,所述粗集料与所述细集料的重量份数比为1:1,步骤s12中,所述粗集料与所述细集料的重量份数比为1:3。

优选的,所述改性温拌沥青包括基质沥青及温拌改性剂,所述温拌改性剂的质量占比为3%-5%,步骤s12包括如下子步骤:

步骤s121、向所述基质沥青内添加所述温拌改性剂,人工搅拌3min-8min,随后检测所述温拌改性剂在水中的剥落率,以测定所述温拌改性剂在集料表面的粘附性能;

优选的,步骤s121中,提供测试矿料、甲苯、高纯水、振荡器及光度计,利用所述紫外可见光分光光度计读取温拌改性剂质量占比不同的所述改性温拌沥青的吸光度,测定所述改性温拌沥青在甲苯溶液中的浓度,并计算所述改性温拌沥青的剥落率,

起始沥青吸附量的计算公式为:

水剥落后吸附量的计算公式为:

剥落率的计算公式为:

其中,a0为所述改性温拌沥青的初始吸光度,a1为与所述测试矿料混合后的吸光度,a2为水剥落后的吸光度,v0为沥青-甲苯溶液的体积,v1为水剥落后沥青-甲苯溶液的体积,∈为摩尔吸光系数,l为比色皿宽度。

优选的,所述振荡器为水浴恒温振荡器,所述光度计为紫外可见分光光度计。

具体的,本实施方式中采用的测试方法为:将所述测试矿料在120℃条件下烘6h,趁热移入干燥器内冷却15min;称取10g所述测试矿料,加入100ml浓度为0.01g/l沥青-甲苯溶液,放入所述振荡器内在25℃下振荡6h,然后取出2ml稀释至10ml,在前面确定的波长,以甲苯为参比,测器吸光度;再向瓶内加入2ml水,振荡2h后,取出2ml稀释至10ml,在前面确定的波长,以水的饱和甲苯溶液为参比,测其吸光度。

步骤s122、根据检测结果调整所述温拌改性剂的质量占比,使所述温拌改性剂具备良好的抗水剥离性。

综上所述,与现有技术相比,本发明提供的温拌沥青混合料施工方法,通过设置连续进行的第一次摊铺与第二次摊铺,在所述第二温拌沥青混合料与原路面结构之间增设所述第一温拌沥青混合料,增加了所述第二温拌沥青混合料与原路面结构之间的连接强度,使得路面结构更为稳定,可靠性更强;通过在两道摊铺工序之间穿插三道压实工序,控制两辆摊铺机之间的距离,一方面保证两辆摊铺机的正常运行,另一方面与两道摊铺工序之间的温度差适配,确保温拌温压沥青的正常使用,在保证沥青路面结构强度的同时,避免了传统热拌热压沥青对环境的污染;通过计算所述改性温拌沥青在水中的剥落率调整所述改性温拌沥青中温拌改性剂的质量占比,改善了所述第二温拌沥青混合料的抗水剥落能力,延长了路面的使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。

本发明提供了一种温拌沥青混合料施工方法,包括如下步骤:

步骤s10、物料的准备,提供基质沥青、温拌改性剂及洗净烘干的矿料与纤维,在拌和厂拌和制成温拌沥青混合料备用;所述矿料包括粗集料、细集料与填料,所述粗集料与所述细集料的重量份数比为1:1至1:3。

在本实施方式中,所述粗集料与所述细集料均为玄武岩,所述填料为石灰石矿粉。同时,为了增强所述温拌沥青混合料的隔热性能,在其他实施方式中,也可以设置所述粗集料为煅烧铝矾石,所述填料为蛭石粉。通过采用煅烧铝矾石及所述蛭石粉作为隔热材料改善所述温拌沥青混合料的隔热性能。

具体的,步骤s10包括如下子步骤:

步骤s11、第一温拌沥青混合料的制备,将质量比为10:1的所述基质沥青与所述矿料放入拌和机搅拌,搅拌温度为150℃-160℃,搅拌时间为5min;

优选的,在本实施方式中,所述粗集料与所述细集料的重量份数比为1:1。

步骤s12、第二温拌沥青混合料的制备,将质量比为45:4:1的矿料、改性温拌沥青及纤维放入拌和机搅拌,搅拌温度为120℃-130℃,搅拌时间为10min-20min;

优选的,在本实施方式中,所述粗集料与所述细集料的重量份数比为1:3。

具体的,所述改性温拌沥青包括基质沥青及温拌改性剂,所述温拌改性剂的质量占比为3%-5%。步骤s12具体包括如下子步骤:

步骤s121、向所述基质沥青内添加所述温拌改性剂,人工搅拌3min-8min,随后检测所述温拌改性剂在水中的剥落率,以测定所述温拌改性剂在集料表面的粘附性能;

在本步骤中,提供测试矿料、甲苯、高纯水、振荡器及光度计,利用所述紫外可见光分光光度计读取温拌改性剂质量占比不同的所述改性温拌沥青的吸光度,测定所述改性温拌沥青在甲苯溶液中的浓度,并计算所述改性温拌沥青的剥落率,

起始沥青吸附量的计算公式为:

水剥落后吸附量的计算公式为:

剥落率的计算公式为:

其中,a0为所述改性温拌沥青的初始吸光度,a1为与所述测试矿料混合后的吸光度,a2为水剥落后的吸光度,v0为沥青-甲苯溶液的体积,v1为水剥落后沥青-甲苯溶液的体积,∈为摩尔吸光系数,l为比色皿宽度。

优选的,所述振荡器为水浴恒温振荡器,所述光度计为紫外可见分光光度计。

步骤s122、根据检测结果调整所述温拌改性剂的质量占比,使所述温拌改性剂具备良好的抗水剥离性。

步骤s13、运输,将制备完成的所述第一温拌沥青混合料与所述第二温拌沥青混合料分别装车运输至施工现场进行摊铺。

步骤s20、第一次摊铺,清扫原路面结构后摊铺所述第一温拌沥青混合料,摊铺温度保持在120℃-140℃,厚度为1cm-3cm;

步骤s30、第二次摊铺,所述第一温拌沥青混合料铺设完成后,立即在所述第一温拌沥青混合料上摊铺第二温拌沥青混合料,摊铺温度保持在90℃-110℃,厚度为12cm-15cm;

装有所述第一温拌沥青混合料的摊铺机与装有所述第二温拌沥青混合料的摊铺机间隔运行并保持同时摊铺,且两辆摊铺机保持在150m-300m的间距。具体的,装有所述第一温拌沥青混合料的摊铺机在匀速运行摊铺150m-300m后,装有所述第二温拌沥青混合料的摊铺机运行并进行匀速摊铺。

也就是说,经过两次摊铺后,所述第一温拌沥青混合料夹在所述第二温拌沥青混合料与原路面结构之间起到粘结层的作用,而所述第二温拌沥青混合料为功能层。通过设置所述第一温拌沥青混合料,增加了所述第二温拌沥青混合料与原路面结构之间的连接强度,使得路面结构更为稳定,可靠性更强。

步骤s40、路面压实,对摊铺完毕的温拌沥青混合料进行压实;

具体的,步骤s40包括如下子步骤:

步骤s41、初压,使用单钢轮压路机紧跟在装有所述第一温拌沥青混合料的摊铺机后,在钢轮表面涂抹一层植物油或清洁剂,避免压路机钢轮粘附温拌沥青混合料,并控制钢轮的喷水量;

步骤s42、复压,使用胶轮压路机紧跟在装有所述第二温拌沥青混合料的摊铺机后,提高密水性;

步骤s43、终压,使用双钢轮压路机,以消除压路机的痕迹。

也就是说,在沥青路面的摊铺压实过程中,采用摊铺机-单钢轮压路机-摊铺机-胶轮压路机-双钢轮压路机连续工作的模式,路面的建造过程的连续更强,减少了温度对沥青粘度的影响,路面成型更为稳定的同时在极大程度上缩短了工期。

步骤s50、路面保养,对压实完毕的路面喷水保养,持续1-3天。

与现有技术相比,本发明提供的温拌沥青混合料施工方法,通过设置连续进行的第一次摊铺与第二次摊铺,在所述第二温拌沥青混合料与原路面结构之间增设所述第一温拌沥青混合料,增加了所述第二温拌沥青混合料与原路面结构之间的连接强度,使得路面结构更为稳定,可靠性更强;通过在两道摊铺工序之间穿插三道压实工序,控制两辆摊铺机之间的距离,一方面保证两辆摊铺机的正常运行,另一方面与两道摊铺工序之间的温度差适配,确保温拌温压沥青的正常使用,在保证沥青路面结构强度的同时,避免了传统热拌热压沥青对环境的污染;通过计算所述改性温拌沥青在水中的剥落率调整所述改性温拌沥青中温拌改性剂的质量占比,改善了所述第二温拌沥青混合料的抗水剥落能力,延长了路面的使用寿命。

本发明不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。

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