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          1. 概述

              超薄罩面主要用于老路面抗滑性能的恢復,也可用于新建公路,并具有行車安全舒適、噪音水平低,節約養護和建設成本的優勢。同時由于鋪裝厚度較薄,對路面整體承載力提高較小,只起功能作用,超薄罩面適用于舊路罩面、各種新建道路的功能層、以及低交通量低造價道路的表面層。熱拌超薄磨耗層Novachip是超薄罩面技術的典型代表,但由于超薄磨耗層所采用的粘層瀝青和瀝青結合料均需采用專用瀝青,且施工機具必須采用專用的薄層攤鋪機,造成施工成本高,制約了該技術的進一步推廣應用。因此開發性價比更高的超薄罩面技術具有重要意義,國內開展了大量的研究和工程實踐,包括采用橡膠瀝青鋪筑超薄罩面、高SBS含量改性瀝青、常溫改性瀝青等,取得了豐富的實踐經驗。

            超薄罩面作為表面功能層,其力學需求及混合料配合比設計等于常規瀝青混凝土面層有較大區別,體現在如下五個方面:

            (1)、層間結合很重要:超薄罩面在交通荷載作用下,與下承層之間所受的剪應力遠大于常規瀝青面層,對層間結合的要求更高,一般需要采用高粘乳化瀝青或橡膠瀝青;

            (2)、強度需求不高:超薄罩面一般用于對道路承載能力較高、面層較完好的瀝青路面的預防性養護工程,下承層強度較高,同時層厚小,骨料更容易發揮強度,因此無需超薄罩面強度過高,尤其是膠結料的彈性和高溫性能無需太高,更應該關注其疲勞抗開裂的能力;

            (3)、材料要求較高:粗集料要求良好的磨耗性,避免抗滑性能的過早衰減。膠結料要求良好的粘附性,避免飛散。施工過程中,超薄罩面降溫快,同時不易采用振動壓實,因此不建議采用軟化點過高的膠結料,混合料的和易性很重要;

            (4)、級配類型要求特殊:為有利于粘層油破乳,同時避免泛油,一般采用間斷級配或開級配,慎重使用連續級配。同時為了保證與層厚匹配,公稱粒徑也有限制,一般不超過11mm。

            基于以上五點考慮,我公司開發ZTS超薄罩面技術,專門應用于瀝青路面預防性養護工程中。

            性能特點

            ZTS超薄罩面具有以下工藝特點:

            (1)直投式改性混合料生產工藝

            采用ZTS超薄罩面專用改性劑,采用直投工藝生產高性能超薄瀝青混合料,生產方便快捷,尤其對于工程量較小的預防性養護工程,其使用便捷性和性價比優勢就更加明顯。                   

            (2)半開級配型瀝青混合料

            采用半開級配型瀝青混合料使超薄罩面具有良好的表面構造深度和優良防滑減噪性能,同時在較大壓實能量作用下,級配既可變成密實式, 又能具有足夠的抗形變能力。同時在較大油石比范圍內材料穩定性好, 施工包容性強, 有利于生產施工控制。

            結構組成

                  ZTS超薄罩面由兩層組成:

            面層    0.4%ZTS高粘改性瀝青混凝土 SAC-10   1.5-62.5px        

            粘層    SBS改性乳化瀝青粘層油

            材料組成

            ZTS超薄罩面專用改性劑及瀝青

            ZTS超薄罩面專用改性劑是針對超薄罩面瀝青混合料力學需求專門開發的改性劑產品。添加ZTS改性劑能夠提升混合料的抗飛散能力和抗水損能力,同時改善面層混凝土柔韌性,具有良好的抗疲勞抗開裂能力。同時采用混合料直投方式,工藝簡單,一般添加量為混合料的0.4%。普通瀝青混合料中添加ZTS專用添加劑后的瀝青及混合料技術指標要求見表1。

            表1 ZTS超薄罩面改性瀝青及混合料技術指標要求


            試驗項目

            單位

            指標要求

            測試方法

            高溫型

            低溫型


            瀝青

            粘度(135℃)

            Pa.s

            ≤4

            ≤1

            T 0625

            針入度(25℃,100g,5s)

            0.1mm

            30-70

            40-80

            T 0604

            軟化點(環球法)

            ≥60

            ≥55

            T 0606

            延度(5℃)

            Cm

            >20

            ≥30

            T 0605

            彈性恢復

                %

            ≥80

            ≥60

            T 0662

            瀝青混合料

            空隙率

            %

            5-10

            3-8

            T 0662

            穩定度

            KN

            ≥8.0

            ≥6.0

            T0709

            流值

            0.1mm

            20-50

            20-50

            T0709

            凍融劈裂殘留強度比

            %

            ≥80

            ≥80

            T0729

            車轍動穩定度(60℃)

            次/mm

            ≥2500

            ≥2000

            T0719

             

            基質瀝青采用滿足規范要求的70#或90#重交道路石油瀝青。

            粗集料

            粗集料應采用石質堅硬、清潔、不含風化顆粒、近似立方體顆粒的碎石,粒徑大于4.75mm。宜采用玄武巖集料和輝綠巖集料,粗集料技術要求見下表。

            表2粗集料技術要求

            檢測項目

            技術要求

            試驗方法

            石料壓碎值(%)

            ≤20

            T 0316

            洛杉磯磨耗損失(%)

            ≤28

            T 0317

            視密度(g/cm3)

            ≥2.60

            T 0304

            吸水率(%)

            ≤2.0

            T 0304

            對瀝青的粘附性

            ≥4級

            T 0616

            針片狀含量(%)

            ≤12

            T 0312

            軟石含量(%)

            ≤3

            T 0320

            堅固性(%)

            ≤12

            T 0314

            水洗法<0.075mm顆粒含量

            ≤0.8

            T 0310

            磨光值

            ≥42

            T 0321

            細集料

            細集料應采用堅硬、潔凈、干燥、無風化、無雜質并有適當級配的人工軋制的玄武巖、輝綠巖或石灰巖細集料,不能采用山場的下腳料,應能滿足下表技術要求。

            表3 細集料技術要求

            檢測項目

            技術要求

            試驗方法

            表觀密度(g/cm3)

            ≥2.50

            T 0328

            砂當量(%)

            ≥60

            T 0334

            含泥量(%)

            ≤3

            T 0333

            礦粉

            礦粉宜采用石灰巖堿性石料經磨細得到的礦粉,礦粉必須干燥、清潔,礦粉質量技術要求見下表,拌和機回收的粉料不得用于拌制瀝青混合料。

            表4礦粉技術要求

            檢測項目

            技術要求

            試驗方法

            視密度(g/cm3)

            ≥2.50

            T   0352

            含水量(%)

            ≤1

            T   0103

            粒度范圍(%)

            <0.6mm

            100

            T   0351

            <0.15mm

            90~100

            <0.075mm

            75~100

            外觀

            無團粒結塊


            親水系數

            <1

            T   0353

            級配

            ZTS超薄罩面混合料采用SAC-10級配,級配范圍。

            表5  SAC-10混合料級配

            篩孔

            13.2

            9.5

            4.75

            2.36

            1.18

            0.6

            0.3

            0.15

            0.075

            上限

            100

            100

            35

            28

            23

            20

            15

            12

            10

            下限

            100

            95

            25

            20

            15

            12

            11

            8

            6

            混合料拌合

            拌合時首先加入各檔骨料和ZTS專用改性劑進行干拌,隨后加入瀝青,然后加入礦粉,單盤料拌和周期不低于45秒,其中ZTS和骨料干拌10秒左右。

            表6  拌合、施工環節溫度控制表



            混合料類型施工溫度(℃)

            SAC-10

            瀝青加熱溫度

            150℃~160℃

            礦料加熱溫度

            175℃~185℃

            瀝青混合料出廠溫度

            165℃~175℃

            攤鋪溫度

            ≥140℃

            開始碾壓溫度

            ≥135℃

            開始復壓溫度

            ≥125℃

            碾壓終了溫度

            ≥70℃

            施工機械配置

            攤鋪機建議采用噴灑、攤鋪一體式攤鋪機,如路面平整度好,攤鋪機性能優良,操作手經驗豐富,可采用常規攤鋪機進行攤鋪。配備相應的銑刨機、清掃車、灑水車等輔助設備。為保證壓實度和平整度,初壓和復壓壓路機緊跟碾壓,每幅攤鋪范圍不超過6m時,需配備1臺初壓鋼輪壓路機、1臺復壓鋼輪壓路機以及一臺終壓壓路機,如果采用雙機梯隊,建議采用2臺初壓壓路機、23臺復壓鋼輪壓路機,1臺終壓壓路機。

            機械設備開工前調試和試機,以防施工期間發生有礙施工進展和質量的故障,以確?;旌狭蠑備伒馁|量。

            ZTS超薄罩面施工工藝

            原路面準備

            ZTS精細罩面厚度小,對原路面的平整度要求相對較高,如原路面平整度較好,建議直接拉毛清掃即可;如平整度不夠,需進行精銑刨,銑刨完成后因及時清理銑刨面,清除碎料及浮灰,保證銑刨面清潔平整。

            原路面清掃

            混合料攤鋪用清掃車對原路面進行清掃,并采用吹風機對原路面進行人工清掃,務必保持原路面潔凈、無雜物。

            高粘乳化瀝青粘層油灑布

            嚴格控制高粘乳化瀝青撒布量,本次施工撒布量為0.6kg/m2,灑布溫度60-80℃,撒布時必須撒布均勻,對邊緣處要保證撒布量,對機械無法撒布到的路面需及時組織人工涂刷。

            混合料攤鋪

            攤鋪時應該注意如下幾點:

            ①攤鋪機開工前應提前0.51h預熱燙平板不低于100℃。鋪筑過程中應選擇燙平板的振搗等壓實裝置具有適應的振動頻率和振幅,以提高路面的初始壓實度。熨平板應仔細調節至攤鋪的混合料沒有明顯的離析痕跡,熨平板必須拼接緊密,不許存有縫隙,防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。

            ②攤鋪機必須緩慢﹑均勻﹑連續不間斷地攤鋪,不得隨意變換速度或中途停頓,以提高平整度,減少混合料的離析。攤鋪速度宜控制在26m/min的范圍內。當發現混合料出現明顯的離析,波浪,裂縫,應分析原因,予以消除。

            ③混合料未壓實前,施工人員不得進入踩踏。出現局部離析,需及時安排人工找補。

            ④采用一臺攤鋪機攤鋪施工,攤鋪機應調整到工作狀態,調好螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配。螺旋布料器內混合料高度略高于螺旋布料器2/3為度,使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內保持一致,避免攤鋪層出現離析現象。

            ⑤攤鋪厚度采用非接觸式平衡梁控制方式,加強厚度檢測,及時調整松鋪厚度,以保證壓實后厚度。

            碾壓

            為保證壓實度和平整度,初壓和復壓的壓路機需緊跟碾壓。建議采用13-16噸鋼輪壓路機進行初壓和復壓,所有碾壓過程均不開振動。碾壓參數見下表。

                               7 碾壓工藝參數

            壓路機類型

            初壓

            復壓

            終壓

            碾壓遍數

            2

            3-5

            2

            碾壓速度

            2.53.5m/min

            2.5-3.5 m/min

            35 m/min

            碾壓過程中,應嚴控壓路機灑水量,建議采用1:1的植物油水混合液作為隔離劑。

            開放交通

            攤鋪碾壓完后的超薄罩面,路表溫度低于50℃時方可開放交通。

            造價

                ZTS超薄罩面主要采用ZTS專用添加劑,在普通石油瀝青混合料基礎上增加約120-150/噸,而每噸混合料可鋪筑27平方米左右,則每平米材料成本增加4.5-5.6元,其余材料造價根據當地材料價格計算。施工費用因攤鋪薄層會較普通瀝青混凝土略高,但碾壓費用可適當降低。預估ZTS超薄罩面造價約為40/m2。


            RO-BRA巖瀝青混合料施工工藝
            橡膠瀝青碎石封層技術說明

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            ZTS預防性養護超薄罩面技術

             施工工藝

            2020/7/24 14:45:00

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