【摘要】本文阐述了开发MS-7型超粗改性乳化沥青稀浆混合料的作用和必要性,介绍了MS-7型超粗改性乳化沥青稀浆混合料的材料组成与施工方法,并进一步通过实例和负荷轮车辙试验验证了MS-7型超粗微表处超强的抗车辙性能。
【关键词】沥青路面车辙;MS-7型;改性乳化沥青稀浆混合料
MS-7 Construction technology of ultra coarse surfacing
Yin Xiao-dong
(Pingdingshan Highway Traffic Survey and Design InstitutePingdingshanHenan467036)
【Abstract】This paper describes the development of MS-7 ultra-coarse modified the role and necessity of emulsified asphalt slurry mixture introduced materials and construction methods of MS-7 ultra-coarse modified emulsified asphalt slurry mixture, and further through examples of wheel ruts and load test to verify the MS-7 super ultra-coarse surfacing rut resistance.
【Key words】Asphalt pavement rutting;MS-7 type;Modified emulsified asphalt slurry mixture
1. 前言
(1)我国已建成的高速公路及普通公路绝大部分是沥青路面。由于车辆严重超载超限、大交通量、渠化行车以及高温天气等因素的影响,导致车辙已成为沥青路面的主要病害之一,据统计80%的沥青路面出现不同程度的车辙。深度小于12.5mm的车辙对行车安全影响不大,一般可以不处理;深度大于12.5mm的车辙影响行车安全则要求处理,用微表处修补车辙是比较科学、经济的技术方案。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及水等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(即水分消耗的过程)的路面结构。当车辙达到12.5mm时,往往发展很快,几天就能达到20mm以上。据统计,绝大多数车辙处理时深度在25mm~30mm之间。
(2)目前,对于这样深度的车辙,国内外通常采用双层或三层微表处修补,可以有不同型号的微表处组合,其原则是各单层微表处厚度之和等于或略大于(一般不超过5mm)车辙深度。现有微表处型号有MS-3型(其中MS是英文Micro-Surfacing的缩写,数字3是型号,下同;最粗石料公称粒径为10mm,单层厚度10mm)、MS-4型(最粗石料公称粒径为15mm,单层厚度15mm)、MS-5型(最粗石料公称粒径为20mm,单层厚度20mm)。(JTG F40-2004)公路沥青路面施工技术规范规定:分多层摊铺时下一层摊铺后至少应开放交通24h后方可进行上一层摊铺,结果导致同一路段多次施工封闭多次交通,不仅会给公路通行造成很大影响,而且也会造成很大的经济损失。
(3)在实际应用中,用这些改性乳化沥青稀浆混合料做成双层或三层微表处修补的路面结构抗车辙的能力较差,使用一段时间后双层或三层微表处自身会出现新的车辙。其原因是,粗粒径石料含量少,在多层微表处结构中形不成骨架,悬浮于胶结材料中,在荷载和高温作用下很快就会出现车辙。然而在单层微表处中,最大石料粒径与厚度基本相同,其自身不会产生车辙。
2. MS-7型改性乳化沥青稀浆混合料
(1)沥青路面车辙修补用MS-7型改性乳化沥青稀浆混合料,它的最粗石料公称粒径为30mm,单层厚度30mm,包括集料、改性乳化沥青和水,其中改性乳化沥青中的改性沥青占集料总重量的5~7 %,总用水占集料总重量的4~10 %,集料的不同粒径组分及重量份为:
0.075mm以下集料 3~16份, 0.075~0.15 mm集料 1~4份,0. 15~0.3mm 集料2~5份, 0.3~0.6mm 集料 3~6份,0.6~1.18 mm集料 5~6份,1.18~2.36mm 集料7~9份,2.36~4.75 mm 集料 11~11份, 4.75~9.5mm集料 17~13份,9.5~13.2mm集料 10 ~7份,13.2~16mm 集料8~5份,16~19mm集料 7~4 份,19~26.5mm集料16~9 份,26.5~31.5mm 集料10~5份。
(2)MS-7型改性乳化沥青稀浆混合料在提高微表处修补的路面抗车辙的能力的同时,并有利于微表处修补车辙工艺的简化,能够缩短路面车辙修补工期、降低工程成本的沥青路面车辙修补用特粗型改性乳化沥青稀浆混合料。
(3)以100kg集料为例,集料的不同粒径组分及其重量的计算方法为:每个粒径组分的重量×100kg集料/∑各个不同粒径组分的重量=每个粒径组分的重量,各个不同粒径组分重量份的重量之和为100kg。
3. MS-7型微表处的施工方法
(1)第一步、首先要封闭交通,即在修补沥青路面车辙路段进行封闭;
(2)第二步、对出现的除车辙以外的病害如坑槽等的部位进行处理;
(3)第三步、对改性乳化沥青稀浆混合料拌和摊铺专用机械进行标定,确定各种材料配比控制参数;
(4)第四步、按不同粒径组分及其重量份要求配好的集料、改性乳化沥青和水都装进改性乳化沥青稀浆混合料拌和摊铺专用机械,然后开到施工现场,边搅拌边摊铺,进行一次性单层摊铺,摊铺厚度为30mm;
(5)第五步、修补摊铺不平处和与原路面的接缝处;
(6)第六步、最后进行初期养生和验收。
4. 实施例
4.1一种沥青路面车辙修补用MS-7型改性乳化沥青稀浆混合料,包括集料、改性乳化沥青和水;本实施例改性乳化沥青中改性沥青含量为60%。
4.2以100kg集料为例,集料的不同粒径组分及其重量为:
0.075mm以下 集料9.5 kg,0.075~0. 15 mm 集料2.5 kg,0. 15~0.3mm集料 3.5 kg,0.3~0.6mm集料4.5 kg,0.6~1.18 mm集料 5.5 kg,1.18~2.36mm集料 8 kg,2.36~4.75 mm 集料11kg,4.75~9.5mm集料15 kg,9.5~13.2mm集料 8.5 kg, 13.2~16mm集料6.5 kg,16~19mm 集料5.5 kg,19~26.5mm集料12.5kg,26.5~31.5mm 集料7.5 kg。
4.3每个粒径组分的重量数×100kg集料/∑各个不同粒径组分的重量份数=每个粒径组分的重量,各个不同粒径组分的重量之和为100kg。
4.4改性乳化沥青中所含改性沥青占集料总重量的6 %,即6 kg, 改性乳化沥青中改性沥青含量为60 %,则用改性乳化沥青10kg,总用水占集料总重量的7 %,即7kg,改性乳化沥青中含水4kg,则需外加水3kg。
4.5其施工方法是:
(1)第一步、首先要封闭交通,即在修补沥青路面车辙路段进行封闭;
(2)第二步、对出现的除车辙以外的病害如坑槽等的部位进行处理;
(3)第三步、对改性乳化沥青稀浆混合料拌和摊铺专用机械进行标定,确定各种材料配比控制参数;
(4)第四步、按不同粒径组分及其重量份要求配好的集料、改性乳化沥青和水都装进改性乳化沥青稀浆混合料拌和摊铺专用机械,然后开到施工现场,边搅拌边摊铺,进行一次性单层摊铺,摊铺厚度为30mm;
(5)第五步、修补摊铺不平处和与原路面的接缝处;
(6)第六步、最后进行初期养生和验收。
4.6表1是实施例和现有技术方案负荷轮车辙的试验记录,数据表明本发明不会产生车辙。
5. 结语
(1)MS-7型微表处由于抗车辙能力强,能够有效避免车辙重复出现。在这种特粗型微表处结构中,最大石料的粒径(即单层微表处厚度)与车辙深度基本一样,起主支撑作用,它自身不会产生车辙,而用双层或三层微表处修补车辙时,其自身会出现车辙。
(2)MS-7型微表处由于对同一路段深度为25mm~30mm的车辙实现一次封闭交通一次性完成修补,简化了工艺,明显缩短路面车辙修补工期;对封闭交通给行车的影响时间明显减少。因此,可以降低工程成本,提高车辆通行效率。
(3)由于MS-7型微表处的改性沥青与集料的比值较现有微表处改性沥青与集料的比值低,所以,本发明单位面积的造价也有明显降低。
(4)MS-7型微表处用途广泛,不仅能用于车辙修补,还可以作为新建路面的保护层、磨耗层或防噪层、桥面铺装、已建路面的预防性养护、地方或临时道路简易铺装、美化或防噪等路面使用。
参考文献
[1]JTG H10-2009.公路养护技术规范.
[2]CJJ 66-95,路面稀浆封层施工规程.
[3]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范.
[4]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[S].北京:人民交通出版社,2006.
[5]虎增富,等.乳化沥青及稀浆封层技术[M].北京:人民交通出版社,2001.
[6]姜云焕,等.改性稀浆封层施工技术[M].河北:石油工业出版社,2001.
[7]ISSA Technical Bulletin No.100~147.
[8]ISSA Design Technical Bulletins A105,A143.
[作者简介] 银晓东(1975-),男,学历:本科,籍贯:河南叶县人,职称:高级工程师,长期从事公路工程技术与管理工作。