完整版稳定型橡胶改性沥青洒布型应力吸收层施工指引.docx
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完整版稳定型橡胶改性沥青洒布型应力吸收层施工指引
《稳定型橡胶改性沥青洒布型应力吸收
层》施工技术指南
GuideforConstructionof
Stress-AbsorbingMembraneInterfacewith
stabilizedrubbermodifiedbinder
、八—
前言
废胎胶粉作为新型道路材料,用于道路工程建设可以改善路面使用性能,延长路面使用寿命,并减轻废轮胎带来的环境压力,符合我国“十二五规划”公路交通环保、低碳、节约资源的发展方向。
近年来,国内结合大批工程建设,相继开展了废胎胶粉在沥青路面建设、养护工程中的应用研究,铺筑了大量实体工程,实现了废旧轮胎资源化,保护了环境,改善了路面的使用性能,大大延长了道路的使用寿命。
随着橡胶改性沥青在我国研究和应用的日益深入,橡胶改性沥青产品的性能也正逐步完善,并取得了丰硕成果,例如,稳定型橡胶改性沥青的研发解决了常规橡胶沥青产品施工和易性差、对时间敏感等传统缺点。
鉴于稳定型橡胶改性沥青已在多项工程中得到应用,用于应力吸收层防治半刚性基层沥青路面和旧水泥混凝土路面加铺沥青层的反射裂缝也取得了良好的效果。
为更好地向有关应用单位提供施工经验和质量控制依据,山东建筑大学和福建省金泉建设集团有限公司总结了稳定型橡胶改性沥青应力吸收层在实际工程应用中的经验,编写了本指南。
由于应用时间较短,许多问题还需要进一步的研究和总结,未尽事宜可参考公路、城市道路和化工部门颁布的现行有关技术规范或标准执行。
使用过程中如发现问题或有修改意见及建议,请及时与编写单位联系(地址:
邮编:
电
话:
E-mail:
)。
主编单位:
山东建筑大学
福建省金泉建设集团有限公司
本指南主要起草人:
任瑞波,王立志,耿立涛,郑海峰
1总则
1.0.1为指导稳定型橡胶改性沥青在路面工程中的应用,推广稳定型橡胶改性沥青应力吸收层的施工技术,结合福建省气候、自然条件、交通和材料特点,特制订本指南。
1.0.2稳定型橡胶改性沥青的应用,有利于减少废旧轮胎对环境的污染,促进可循环资源的再生利用;同时,有利于改善沥青路面的使用性能、延长路面使用寿命,降低养护维修成本。
1.0.3稳定型橡胶改性沥青是一种性能优良的结构防水、粘结材料,可以作为防水、粘结、应力吸收的功能层用在沥青路面结构层、旧水泥混凝土路面加铺沥青的结构层中,也可以用于沥青混合料生产。
1.0.4与常规的橡胶沥青相比,稳定型橡胶改性沥青在保持传统橡胶沥青优点的同时,高温粘度低,具有良好的施工和易性,且具有不离析、不沉淀、可热储存、可长距离运输等特点。
1.0.5本指南主要包括稳定型橡胶改性沥青的有关技术标准和要求以及稳定型橡胶改性沥青洒布型应力吸收层的技术指标、施工工艺、质量控制、验收方法和标准。
1.0.6稳定型橡胶改性沥青在施工和设计时除应符合本指南外,同时须满足现行国家和行业标准、规范的要求。
未尽事宜可参照现行国家和行业有关沥青路面施工技术标准、规范。
2术语、代号
2.1术语
2.1.1废胎胶粉(CrumbRubber)汽车废轮胎经过粉碎得到,具有一定细度规格的轮胎胶粉。
2.1.2路用废胎胶粉(RoadCrumbRubber)是指满足道路路用性能技术指标的废胎胶粉。
2.1.3溶胀(Swelling)
在橡胶-沥青的范畴内,溶胀是指废胎胶粉在高温的沥青中发生的一种物理性质的相互作用过程。
在这一过程中废胎胶粉的表面部分吸收沥青的轻质组分,并释放出某些油分,其体积膨胀,形成一种凝胶状的物质,但其核心仍保持着固体的颗粒。
2.1.4稳定型橡胶沥青改性剂(StabilizedRubberModifiedBinderAgent)利用废胎胶粉与助剂在特定的工艺条件下混炼而成的接枝化合物,用于生产稳定型橡胶改性沥青。
2.1.5橡胶沥青(AsphaltRubber)
是指一定比例的废胎胶粉与沥青(有的掺加一定比例的添加剂),在高温下经搅拌或(和)剪切、溶胀而得到的产物,其中橡胶粉的掺量不小于18%(外
掺),又称沥青橡胶。
2.1.6橡胶改性沥青(RubberModifiedBinder)指废胎胶粉、沥青和其他某种聚合物改性剂共同拌和得到的产物。
2.1.7稳定型橡胶改性沥青(StabilizedRubberModifiedBinder)指一定比例的稳定型橡胶沥青改性剂与基质沥青经特定的工艺加工,再经一定的发育时间后得到的满足相关技术指标要求的产物。
2.1.8橡胶沥青碎石封层(AsphaltRubberAggregateSealCoat)指喷洒高粘度橡胶沥青后,立即撒布一定粒径的粗集料,经碾压形成的薄层封层。
2.1.9橡胶沥青应力吸收层(AsphaltRubberStress-AbsorbingMembrane
Interlayer)
指一种铺筑于水泥混凝土路面与沥青面层之间或半刚性基层与沥青面层之间,为防止反射裂缝而设计的高弹性、高变形能力的橡胶沥青碎石封层。
它能吸
收下层裂缝部位的应力集中,防止上层沥青路面对应形成反射裂缝。
2.1.10稳定型橡胶改性沥青应力吸收层(Stress-AbsorbingMembraneInterfacewithstabilizedrubbermodifiedbinder)
指以稳定型橡胶改性沥青作为粘结剂铺筑的应力吸收层,保持了橡胶沥青应力吸收层的优点,同时由于高温粘度低、稳定型好,因而具有良好的施工和易性和存储稳定性。
2.2代号
表2.1有关材料符号及代号
编号
符号或代号
意义
1
CR
废胎胶粉
2
SCRA
稳定型橡胶沥青改性剂
3
AR
橡胶沥青
4
SAMI
应力吸收层
5
SAMI-SCRA
稳定型橡胶改性沥青应力吸收层
3材料
3.1稳定型橡胶改性沥青
3.1.1一般说明
除可应用于应力吸收层外,稳定型橡胶改性沥青也可用于沥青混合料、碎石封层、防水黏结层或其它的路面结构功能层。
3.1.2稳定型橡胶改性沥青的技术要求
稳定型橡胶改性沥青的质量应符合表3.1的规定。
表3.1稳定型橡胶改性沥青的技术指标要求
检测项目
技术指标
检测方法
针入度(25C,100g,5s)0.1mm
60~80
T0604
延度(5cm/min,5°C)cm
>8
T0605
软化点(环球法)C
>55
T0606
闪点(开口)C
<230
T0611
针入度指数PI
>0.0
T0604
177C表观粘度Pa.S
>1.0
T0625
135C表观粘度Pa.S
>8.0
T0625
离析,软化点差(165C,48hr)C
V7.0
T0661
弹性恢复25C%
>70
T0622
薄膜质量变化%
>±1.0
T0609
烘箱针入度比%
>70
T0604
试验延度5Ccm
>5
T0605
PG分级
PG76-28
-
3.2碎石
3.2.1碎石规格
1.应力吸收层用碎石宜为9.5〜13.2mm、13.2〜16mm或16〜19mm规格的
单粒级,同时控制其中的小碎石与粉料含量
2.为利于稳定型橡胶改性沥青应力吸收层的质量控制,撒布的碎石宜进行筛分,确保碎石的单一粒径。
对于高等级道路,碎石粉尘含量较高时,需要进行水洗并晾干。
不同粒级碎石的规格应符合表3.2的要求。
表3.2应力吸收层用碎石规格
石料粒级范围(mm)
通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)
19
16
13.2
9.54.75
2.36
0.075
16~19
100
0~15
——
————
0~5
0~0.5
13.2~16
100
100
0~15
————
0~5
0~0.5
9.5~13.2
100
100
100
0~15—
0~5
0~0.5
3.2.2碎石技术要求
1.碎石应坚硬、洁净、干燥、不含风化颗粒、表面粗糙、近立方颗粒。
对受热易变质的石料,宜采用经拌和机烘干后进行检验。
稳定型橡胶改性沥青应力吸收层用石料料源的技术要求见表3.3。
表3.3稳定型橡胶改性沥青应力吸收层用石料料源的技术要求
检测项目
技术指标
检测方法
集料压碎值%
>15
T0316
洛杉矶磨耗损失%
>28
T0317
对沥青的粘附性
5级
T0616
坚固性%
>12
T0314
细长扁平颗粒含量(混合料)%
>15
T0312
水洗法<0.075颗粒含量%
>1
T0310
软石含量%
>3
T0320
2.石料的加工质量应符合《公路工程沥青路面矿料技术标准》(DB37/T13-
-90-2009)的有关要求。
3.石料加工质量控制要点:
(1)采石场在生产过程中必须彻底清除覆盖层及泥土夹层。
生产碎石用的原
石不得含有风化岩、土块、杂物
(2)石料须采用二级或三级破碎工艺,第二级及第三级破碎不得采用颚式破
碎机加工生产。
第一级采用颚式破碎的碎石粒径不得小于10cm。
(3)多个石料厂供应石料,应统一振动筛筛孔尺寸,建议的振动筛筛孔尺寸如表3.4所示。
表3.4振动筛筛孔尺寸建议
标准筛筛孔(mm)
2.36
4.75
9.5
13.2
16
19
26.5
对应的振动筛筛孔
3〜4
7
11
15
18
22
28
4.应力吸收层用碎石的堆放措施:
(1)成品石料不得堆放在泥土地上,其存放场地必须硬化,并做好防尘、防雨工作,避免二次污染,以备施工使用。
(2)不同规格的成品石料应采用隔墙措施分别存放。
4稳定型橡胶改性沥青应力吸收层
4.1一般说明
4.1.1稳定型橡胶改性沥青洒布型应力吸收层是指以稳定型橡胶改性沥青作为粘结剂,铺筑于水泥混凝土路面与沥青面层之间或半刚性基层与沥青面层之间,为防止反射裂缝而设计的高弹性、高变形能力的橡胶改性沥青碎石封层。
它能吸收下层裂缝部位的应力集中,防止上层沥青路面对应形成反射裂缝,且起到防渗水的作用。
4.1.2稳定型橡胶改性沥青应力吸收层的结构形式如图4.1所示。
单一粒径石料
旧水泥混凝土路面或沥青路面半刚性基层
图4.1稳定型橡胶改性沥青应力吸收层的结构形式
4.1.3稳定型橡胶改性沥青应力吸收层的基本施工流程为:
稳定型橡胶改性
沥青的洒布、规格石料的撒布以及胶轮碾压成型。
4.1.4为保证施工质量,应采用专业的机械化施工队伍。
有条件的建议使用同步封层车进行施工。
4.2施工断面清理
4.2.1下承层的质量检验,按现行公路沥青路面施工技术规范的要求,对下承层的外观质量与内在质量进行全面检查,对局部质量缺陷(例如严重开裂、油
污染等)应按规定进行修复。
4.2.2当稳定型橡胶改性沥青应力吸收层用于旧水泥混凝土路面加铺时,旧水泥混凝土路面表面应作铣刨拉毛处理,清除浮灰和浮浆,尽量使基面集料颗粒
能部分外露,并确保基面的粗糙、干燥,除去过高的突出部位,并清扫干净。
4.2.3在稳定型橡胶改性沥青应力吸收层施工前应进行认真的清理。
施工人员先用扫帚全面清扫下承层表面,再用2〜3台森林灭火鼓风机沿纵向排成斜线
将浮灰吹净。
若不能达到“除净”的要求,则用水冲洗,清除下承层表面的浮灰和污物。
待路面彻底干燥后,方可施工。
4.3施工准备
4.3.1稳定型橡胶改性沥青的洒布应采用专用、洒布剂量控制精确、加热、保温和搅拌效果理想的洒布设备。
4.3.2施工前认真清理洒布设备,储油罐内的残油清除干净。
有关施工机械严格清理,严禁将污染物带上施工断面。
4.3.3正式洒布前应进行试洒,检查喷嘴是否堵塞,检查洒布量是否准确。
4.3.4有关施工机械设备应进入待命状态,包括碎石撒布车、胶轮压路机等。
435其他应注意事项:
施工时气温和路面温度不得低于18C;风速不能影响到沥青的洒布;雨天和即将下雨天气不能进行施工。
4.4稳定型橡胶改性沥青的洒布
4.4.1稳定型橡胶改性沥青的洒布量
1.稳定型橡胶改性沥青的洒布量应根据交通量、洒布层位、集料规格等因素综合确定,宜为2.2~2.8kg/m2之间,以石料嵌入沥青大约60〜70%为宜。
重载、特重交通路段,为避免日后泛油,洒布量不宜过大。
2.沥青洒布量的最大偏差不应超过设计值的±0.2kg/m2。
4.4.2稳定型橡胶改性沥青的喷洒
1.稳定型橡胶改性沥青的洒布温度一般控制在190C〜200C范围内。
2.沥青洒布过程中,撒部车应保持匀速行驶,确保均匀洒布。
3.注重接头处的施工处理,横向接头位置,再次施工既要与前次施工紧密衔接,又要避免断面重叠。
可在每次横向接头洒布前以油毛毡或铁皮覆盖住已洒布的路段,洒布车经过后应及时取走油毛毡或铁皮。
4.应调整洒布宽度,使纵向接缝(搭接线)处于中线上或者行车道的中部或边缘,纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右。
5.沥青洒布后、撒布碎石前禁止任何车辆、行人通过沥青洒布层。
4.5碎石的撒布
4.5.1撒布的碎石宜为9.5〜13.2mm、13.2〜16mm或16〜19mm规格的单粒级。
为了确保碎石干燥无尘,并有利与沥青结合,碎石洒铺前宜通过拌和楼进行预拌,加热温度150C-170C。
有条件时建议采用0.3~0.5%按碎石重量计)的70#或90#道路石油沥青进行预裹附,裹附温度在120C以上,拌和时间为20s
左右,使碎石充分裹附。
碎石的撒布温度不宜低于110C。
4.5.2碎石的试撒主要确定撒布车料斗的倾角、车速和标准的撒布量。
一般设计中,碎石的撒布要求时按照面积的标准给出的,宜满铺的80%以上,这是通
过实际工程中试撒得到的,并经过业主和监理的确认,作为今后工程计量的标准。
石料规格为9.5〜13.2mm时,撒布量一般为8〜14kg/m2;规格为13.2〜16mm时,撒布量一般为10〜16kg/m2;规格为16〜19mm是,撒布量一般为12〜18kg/m2。
撒布的最大偏差量不应超过设计量的土2kg/m2。
4.5.3在稳定型橡胶改性沥青洒布后应立即撒布碎石,以利于沥青和石料能有效粘结,大规模施工时,一般1台沥青洒布车需配备2台碎石撒布车。
撒布车辆倒退匀速行驶,确保不出现粘轮现象,在接缝处避免撒布量过度重叠或漏撒。
4.5.4每台碎石撒布车应再配备1~2名施工人员,跟随在撒布车后,对多撒或撒布不足处进行处理。
4.6稳定型橡胶改性沥青应力吸收层的成型
4.6.1碎石撒布完成后,为保证碎石与橡胶沥青之间的粘结,应在碎石撒布后90s内的较高温度下进行碾压,碾压时采用胶轮压路机紧跟撒布车进行,距离
不能超过5m。
4.6.2压路机应采用慢速,速度为(6〜10)km/h,避免碎石推移,碾压遍数为2〜4遍。
碾压应在较短的时间内完成,以防止温度下降难于压实,从稳定型橡胶改性沥青的洒布到碾压完成的时间要求如表4.1所示。
表4.1碾压施工时间要求
下承层温度
完成碾压时间
40°C以上
20分钟
18°C~40C
10分钟
4.6.3碾压完毕,待碎石粘附在沥青层中后,应清除多余的未粘结碎石,减少飞石的可能性及避免多余的石料形成软弱夹层影响与上层的粘结性。
撒布完成后应尽快扫除,宜在半小时内完成。
4.6.4稳定型橡胶改性沥青应力吸收层的施工应与上面层沥青混合料紧凑进行,中间不开放交通;若期间必须开放交通,须待碾压施工完成24小时后方可开放交通。
5施工质量管理与检查验收
5.1一般规定
5.1.1稳定型橡胶改性沥青应力吸收层施工应根据全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工各工序的质量进行检查评定,达到规定的质量标准,确保施工质量的稳定性。
5.1.2施工前应对沥青洒布车、碎石撒布车、胶轮压路机等各种施工机械和设备进行调试,对机械设备的配套情况、技术性能、传感器计量精度等进行认真检查、标定,并得到监理工程师的认可。
5.1.3正式开工前,各种原材料的试验结果,应在规定的期限内向监理工程师提出正式报告,待取得正式认可后方可使用。
5.2质量管理与检查验收
5.2.1施工阶段质量控制项目包括稳定型橡胶改性沥青的质量、洒布量,碎石撒布量,外观检查等。
检验方法及检验标准见表5.1。
表5.1质量控制检测方法和标准
检测项目
检查频率
质量要求或允许误差
试验方法
稳定型橡胶改性
沥青177C粘度
每生产批1次
>1
T0625
稳定型橡胶改性
沥青洒布量
每半天1次
设计量±0.2kg/m2
称定面积收取稳定
型橡胶改性沥青用
量
碎石撒布量
每半天1次
设计量±2kg/m
碎石总量与洒布面
积计算
外观均匀一致,用硬物
外观检杳
随时全面检杳
刮开观察,与基层表面牢固粘结、不起皮、无油包和基层外露现象
-
5.2.2稳定型橡胶改性沥青洒布量和碎石撒布量控制
1.沥青洒布量控制
洒布沥青时,在已知尺寸矩形容器内置与容器底大小一致的油毛毡,称其质量并置于洒布车前10〜15m,待洒布车经过容器后,立即取出再称其质量,以此计算实际洒布量,不符合要求时,再调整沥青洒布量直至调置到设计洒布量为止。
2.碎石撒布量控制撒布碎石时,取已知尺寸的矩形容器称其质量并置于撒布车前已洒布沥青路面的路段尾处,待撒布车经过容器后立即取出在称其质量,以此计算实际撒布量,然后调整撒布车的计量装置直至调至到设计撒布量为止。
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