橡胶沥青施工可行性报告及技术指标_沥青站可行性报告
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橡胶沥青施工可行性报告
针对高温、多雨、白改黑地区(应力吸收层)
通过对橡胶沥青的环境影响及其技术优势的论述,表明橡胶沥青具有优良的环境效益和社会效益。主要表现在减少黑色污染、降低路面噪声、提高行驶安全性、改善公路质量、延长路面使用寿命,减薄路面厚度等方面。另外通过橡胶沥青路面与普通沥青路面、SBS改性沥青路面的寿命周期费用分析对比,发现橡胶沥青路面虽然初始建设费较高,但是其使用性能好,养护费用和用户费用低,从而总费用较低。
采用橡胶沥青,不但可以改善沥青的高低温性能,减缓沥青路面的老化,提高车辆的行驶安全和道路使用寿命,还可为废旧橡胶的回收利用、保护环境做出贡献。因此,废旧胶粉沥青的研究与应用越来越受到材料应用和公路科技工作者的关注。结果表明,掺加废旧胶粉后的沥青,高温稳定性、温度敏感性、低温抗裂性等指标均比未添加前有明显改善和提高,达到了预定的目的。总结了适合孝感地区多雨高温气候,选用公路建设的成套橡胶沥青路面湿拌应力吸引收层施工工艺。
随着交通事业的发展和人们对公路行驶舒适水平要求的不断提高,孝感地区乃至我国的许多公路建设大量采用了半刚性基层加柔性面层的结构形式,原80年代兴建的大量水泥路面也多采取了原路加铺沥青面层的白加黑结构,但由于半刚性基层具有干缩性和温缩性,旧水泥路面固有各种接缝和裂缝,在这样的结构形式下,反射裂缝成为沥青面层最主要的病害类型。在道路工程中,常规的沥青混凝土面层混合料组成设计中已考虑了温度收缩的影响,因此该层材料通常不会因本身的温度收缩而开裂。沥青混凝土路面开裂的主要诱因为半刚性基层温度收缩开裂所形成的反射裂缝。水泥混凝土路面上加铺的沥青混凝土路面开裂的主要诱因为原水泥混凝土路面板缝的反射裂缝。因此,在目前常见的沥青混凝土路面裂缝中,绝大部分是沥青路面下层开裂反射造成的。基于此,我们设想在沥青混凝土面层下部设置一个应力吸收层。该层的设置要素为:
(1)具有较大的抗变形能力。这就需要该层材料本身的温度收缩小,抗拉强度高,具有一定的厚度,以吸收下层开裂处的集中应力。
(2)该层的设置不能影响整个结构层的高温稳定性。这就需要该层在高温时同样具有足够的承载能力与抗变形能力。按上述思路,我们设想使用一定数量的橡胶沥青喷洒在基层顶面,在其上洒布一定数量的高品质等粒径碎石,经碾压,形成一个由单层材料构成,粒料间距为0.5~2mm,粒料底部满布橡胶沥青,但粒料与基层有点状接触,粒料的4/5高度饱满地充填有橡胶沥青的结构层次,作为应力吸收层。应力吸收层的作用机理为:由满布的粒料将面层可承受的荷载传递至基层;粒料间0.5~2mm厚、4/5粒料高的橡胶沥青承担基层变形;1/5高度的间隙承担夏季橡胶沥青的膨胀。橡胶沥青在沥青面层和基层之间形成了一层1cm左右厚度的高粘弹性的软介层,通过等粒径碎石的传递及橡胶沥青的粘结作用,将面层和基层联结成为整体。应力吸收层能把裂缝处基层位移引起的应变消散在夹层范围内,有效缓解基层裂缝处沥青面层底面的应力集中现象,起到遏制基层裂缝向面层扩展的作用;同时填充面层和基层的缝隙,防止水分下渗,起到封层的作用;橡胶沥青的高粘性,能够使面层牢固的吸附粘结在基层上,使路面形成统一的结构整体,共同发挥作用。因此,研究橡胶沥青应力吸收层的施工技术对提高我国公路建设和养护技术,延长路面使用寿命具有重大的研究和应用价值。
橡胶沥青应力吸收层施工方案
一、技术指标
检测项目
橡胶沥青技术指标
技术指标粘度,177℃(Pa.s)1.5~4.0 针入度,(25℃,100g,5s)(0.1mm)不小于25
软化点,不小于(℃)54 弹性恢复,25℃,不小于(%)60
石质坚硬、清洁、不含风化颗粒,推荐使用近立方体颗粒的碎石。所使用的石料应满足下表的技术要求。
橡胶沥青应力吸收层石料技术要求
橡胶沥青应力吸收层的碎石级配要求如下
筛孔或关键性筛孔尺寸13.2(mm)通过率100% 9.5(mm)0~15% 2.36(mm)0~5%
二、橡胶沥青应力吸收层施工工艺
2.1 橡胶沥青的生产
橡胶沥青生产的关键因素是温度的控制。
用于喷洒和用于拌和的橡胶沥青的生产方法也不存在区别。生产前,基质沥青需加热到204℃~226℃的高温(橡胶沥青是不能加热的)。橡胶沥青胶结料必须在搅动状态下反应至少45分钟才能达到较为理想的反应效果,反应温度应保持在规定的190℃~218℃。橡胶沥青生产完成后,应将橡胶沥青保温储存,用于储存橡胶沥青和基质沥青的储存罐须有加热和保温装置,以使储存罐能保持在规定的温度,温度范围一般为190℃~226℃。
橡胶沥青生产中的温度控制
项目 温度
基质沥青的加热温度 204℃~226℃
胶结料的反应温度 190℃~218℃
胶结料储存温度 190℃~226℃
2.2 橡胶沥青应力吸收层的施工
2.2.1 施工前准备
施工前,基面的处理必须满足规定要求,同时应彻底清除基面上的泥土、杂物,并确保基面的粗糙、干净、干燥。需用的设备应进入待命状态,包括橡胶沥青洒布车、碎石撒布机、胶轮压路机。
2.2.2
施工工艺流程
(1)预拌碎石
为保证撒布的石料与橡胶沥青的充分粘结,石料需预先采用油石比为.40~0.60%的普通热沥青进行预裹,拌和温度在150℃~170℃。(2)弹性活化橡胶沥青的洒布
在处理好的基面上喷洒弹性活化橡胶沥青。橡胶沥青用量2.2kg/㎡,洒布 必须均匀,沥青洒布量要严格控制,不宜多也不宜少,喷洒最大偏差量不应超过规定的±0.2kg/㎡。沥青纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右。
(3)撒布碎石
喷洒橡胶沥青后应立即满铺碎石,碎石撒铺量推荐采用14±2kg/㎡,可用碎石撒布车撒布。根据试铺情况确定,以满铺、不散失为度,对于局部碎石撒铺量不足的地方,应人工补足。最低撒布温度不低于120℃。
(4)碾压
采用轮胎压路机进行压实。碎石撒铺后应立即进行碾压作业。根据需要选择压路机的数量,施工中为了确保碾压的温度,要求胶轮紧随碎石撒布车后面碾压,距离不能超过5米,碾压遍数2~3遍为宜。
碾压时间要求
大气温度 完成碾压时间 18℃ 至40℃之间 20分钟 40℃以上 10分钟
(5)清扫
碾压完毕后,清除多余的没有粘结的松散碎石,以避免影响与上层的粘结性能。
(6)开放交通要求
橡胶沥青应力吸收层的施工应与上面层沥青混凝土紧凑进行,中间不开放交通,若期间必须开放交通,须待碾压施工完成3小时后方可开放交通,但车速不宜超过25km/h。
三、注意事项
(1)施工时,气温和路面温度不易低于18℃;
(2)路面应洁净、干燥;
(3)应注意风速,风速应不能影响到工程的施工;
(4)雨天和即将下雨的天气不能进行橡胶沥青应力吸收层的施工。