道路面層施工柔性路面

道路施工基礎(chǔ)知識（三）

道路面層—瀝青類李慶廣2008年12月市政工程崗位技能系列培訓(xùn)一、有關(guān)概念

1.粗集料：經(jīng)加工（軋碎、篩分）而成的粒徑大于2.36mm的碎石、破碎礫石、篩選礫石、礦渣等集料。就是我們平常所說的0.5-1cm、1-2cm、1-3cm石子。2.細集料：天然形成或經(jīng)軋碎、篩分等加工而成的粒徑小于2.36mm的天然砂、機制砂及石屑等集料。3.填料：在瀝青混合料中起填充作用的粒徑小于0.075mm的礦物質(zhì)粉末。拌和站所指的填料就是礦粉和生產(chǎn)過程產(chǎn)生的回收粉。4.礦料：用于瀝青混合料的粗集料、細集料、填料的總稱。5.瀝青結(jié)合料：在瀝青混合料中起膠結(jié)作用的瀝青類材料（含摻加的外摻劑、改性劑等）的總稱。6.乳化瀝青：石油瀝青與水在乳化劑、穩(wěn)定劑等的作用下經(jīng)乳化得到的瀝青產(chǎn)品。我們常用的是噴灑型陽離子乳化瀝青，簡稱PC。7.改性瀝青：摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、磨細的橡膠粉等改性劑，使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善而成的結(jié)合料成為改性瀝青。常見的有MAC和SBS。8.瀝青混合料:由礦料與瀝青結(jié)合料拌合而成的混合料成為瀝青混合料。按材料組成及結(jié)構(gòu)分成連續(xù)級配、間斷級配混合料。按礦料級配及空隙率大小分為密級配、半開級配、開級配混合料。按工程最大粒徑的大小可分為特粗式，粗粒式、中粒式、細粒式、砂粒式。密級配瀝青混合料：按密實級配原理設(shè)計組成的混合料，包括空隙率較小的密實式瀝青混凝土混合料（以AC表示）和密實式瀝青穩(wěn)定碎石混合料（以ATB表示）。特點：級配為連續(xù)密級配，空隙率較低。孔隙率為3~6%的混合料為I型密實型瀝青混凝土，孔隙率為4～10％的為II型半密實瀝青混凝土混合料。10、連續(xù)半開級配瀝青碎石混合料：由適當比例的粗集料、細集料及少量填料（或不加填料）與瀝青結(jié)合料拌和而成，經(jīng)馬歇爾標準擊實成型試件的空隙率在10％以上的半開式瀝青碎石混合料（以AM表示）。11.開級配瀝青混合料：礦料級配主要由粗集料嵌擠組成，細集料及填料較少，壓實后剩余空隙率為15％以上的混合料稱為開級配瀝青混合料。12.

間斷級配瀝青混合料：礦料級配組成中缺少1個或幾個檔次（或用量極少）而形成的瀝青混合料。SMA就屬于本類型。14.瀝青馬蹄脂碎石混合料：由瀝青結(jié)合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細集料以及較多的填料（礦粉）構(gòu)成，簡稱SMA。15.瀝青面層：由瀝青材料、礦料及其他外摻劑按要求比例混合、鋪筑而成的單層或多層式結(jié)構(gòu)層。一般瀝青面層分為下、中、上三層結(jié)構(gòu)。*16.透層：為使瀝青面層與非瀝青材料基層結(jié)合良好，在基層上噴灑液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青而形成的透入基層表面一定深度的薄層。作用：1.增進基層與瀝青層的粘結(jié)力；2.封閉基層表面的孔隙，減少水分下滲；3.防止基層吸收表面處治的第一次噴灑瀝青；4.在鋪筑面層前，能作為臨時性的保護基層。17.粘層：為加強路面瀝青層與瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土路面之間的粘結(jié)而灑布的瀝青材料薄層。

19.符號及代號AC：密級配瀝青混凝土混合料AM：半開級配瀝青穩(wěn)定碎石混合料SMA：瀝青馬蹄脂碎石混合料SBS：改性瀝青的一種（苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物)18.封層：為封閉表面空隙、防止水分侵入而在瀝青面層或基層上鋪筑的有一定厚度的瀝青混合料薄層。鋪筑在瀝青面層表面的稱為上封層，鋪筑在瀝青面層下面、基層表面的稱為下封層。二、瀝青路面分類按強度構(gòu)成原理密實類嵌擠類

密實類瀝青路面要求礦料的級配按最大密實原則設(shè)計，其強度和穩(wěn)定性主要取決于混合料的粘聚力和內(nèi)摩阻力。密實類瀝青路面按其空隙率的大小可分為閉式和開式兩種：閉式混合料中含有較多的小于0.5mm和0.074mm的礦料顆粒，空隙率小于6，混合料致密而耐久，但熱穩(wěn)定性較差；開式混合料中小于0.5mm的礦料顆粒含量較少，空隙率大于6，其熱穩(wěn)定性較好。嵌擠類瀝青路面要求采用顆粒尺寸較為均一的礦料，路面的強度和穩(wěn)定性主要依靠骨料顆粒之間相互嵌擠所產(chǎn)生的內(nèi)摩阻力，而粘聚力則起著次要的作用。按嵌擠原則修筑的瀝青路面，其熱穩(wěn)定性較好，但因空隙率較大、易滲水，且耐久性較差。二、瀝青路面分類按施工工藝層鋪法廠拌法路拌法二、瀝青路面分類瀝青路面的技術(shù)特性

熱拌瀝青碎石瀝青混凝土瀝青表面處治乳化瀝青碎石混合料瀝青貫入式瀝青瑪蹄脂碎石SMA二、瀝青青路面分分類按顆粒大大小粗粒式中粒式細粒式砂粒式傳統(tǒng)的表表面理論論認為瀝瀝青混合合料是由由粗、細細集料和和填料組組配而成成的礦質(zhì)質(zhì)骨架和和瀝青組組成，瀝瀝青分布布在礦質(zhì)質(zhì)骨料表表面，將將礦質(zhì)骨骨料膠結(jié)結(jié)成具有有強度的的整體。。其中瀝瀝青的膠膠結(jié)作用用是一個個相當復(fù)復(fù)雜的過過程，包包括物理吸附附、化學學吸附、、選擇性性吸附等。所謂物理吸附附是在固-液界面面間產(chǎn)生生的表面面張力作作用下，，在礦料料表面形形成定向向吸附和和濕潤現(xiàn)現(xiàn)象，吸吸附的瀝瀝青沒有有發(fā)生任任何化學學變化；；化學吸附附是瀝青中中的瀝青青酸及瀝瀝青酸酐酐與礦料料表面的的金屬陽陽離子間間產(chǎn)生的的化學反反應(yīng)，生生成了瀝瀝青酸鹽鹽，化學學吸附比比物理吸吸附產(chǎn)生生的吸附附作用更更強烈，，形成的的瀝青膜膜更穩(wěn)定定；選擇性吸吸附主要是由由于礦料料表面的的微孔或或毛細孔孔產(chǎn)生的的吸附作作用，使使得瀝青青中的小小分子如如油分和和樹脂被被吸收而而增強了了瀝青的的粘結(jié)力力，從而而使瀝青青與礦料料作用更更穩(wěn)固。。三、瀝青混合合料的組組成結(jié)構(gòu)構(gòu)的現(xiàn)代代理論（一）主主要優(yōu)點點：①優(yōu)良的結(jié)結(jié)構(gòu)力學學性能和和表面功功能特性性：一般瀝瀝青路面面均具有有良好的的受力特特性；路路面平整整、無裂裂縫或接接縫、柔柔韌舒適適、噪音音小等優(yōu)優(yōu)點②表面抗滑滑性能好好：瀝青路路面既平平整、表表面又粗粗糙，有有一定的的粗、細細紋理構(gòu)構(gòu)造，能能保證車車輛高速速安全行行駛③施工方便便：瀝青路路面可以以集中拌拌和（廠廠拌）、、機械化化施工（（攤鋪、、碾壓等等），完完全可以以實現(xiàn)大大面積施施工，質(zhì)質(zhì)量能夠夠得以保保障，開開放交通通早④經(jīng)濟耐久性好：與水泥路面相比比，瀝青路面一次次性投資要低得多多，其使用壽命達達到15年，若施施工質(zhì)量好、養(yǎng)護護保養(yǎng)及時有的可可以使用20年四、瀝青路面的特點⑤便于再生利用：瀝青再生利用已已成為發(fā)達國家一一項熱門的可持續(xù)續(xù)發(fā)展和能源再生生利用的新型課題題，我國目前也在在進行這方面的研研究和技術(shù)開發(fā)；；⑥其它，如抗震性好、日日照下不反射引起起眩光、晴天無揚揚塵、雨后不泥濘濘等（二）主要缺點：：①瀝青易老化：瀝青是多組分有有機材料，隨著使使用期的延長，瀝瀝青的膠體結(jié)構(gòu)和和組成成分發(fā)生變變化，使瀝青粘性性變差、塑性降低低、瀝青路面易表表面松散、整體性性降低，從而導(dǎo)致致結(jié)構(gòu)破壞；一般可以添加抗老老化劑，如添加碳碳黑可以起到抗氧氧化的作用，增強強瀝青的老化特性性，還有其他材料料如阻酚類、氨基基甲酸酯類、鈣鹽鹽、胺類等，但研研究不成熟。②溫度敏感性較差：夏季高溫易流淌淌，高溫穩(wěn)定性差差；低溫易發(fā)脆，，抗裂性能差?？煽刹捎脙?yōu)質(zhì)瀝青或或采取改性措施等等。五、瀝青類路面材材料1.道路瀝青根據(jù)氣候、交通性性質(zhì)等可選用油-100、油-60等，氣溫較高高和交通繁重條件件下應(yīng)選用稠度較較高的石油，反之之可選用稠度較低低的石油。根據(jù)標標準的不同，又分分為“重交瀝青””與“普通道路瀝瀝青”。普通瀝青AH-70中的字母A是Asphalt瀝青的英語翻譯譯中第一個字母，，H是Highway重交通的英語翻翻譯中第一個字母母，70是瀝青針入度的范范圍中值即60-80（0.1mm），因此說針針入度是普通瀝青青三大指標中最重重要的，普通瀝青青常常作為改性瀝瀝青的基質(zhì)瀝青。。2.改性瀝青改性瀝青是指通過過往瀝青中摻加橡橡膠、樹脂、高分分子聚合物、磨細細的橡膠粉或其它它填料等外摻劑（（改性劑）或采取取對瀝青輕度氧化化加工等措施，使使瀝青或瀝青混合合料的性能得到改改善而制成的瀝青青結(jié)合料。而改性性劑則是指在瀝青青或瀝青混合料中中加入的天然或人人工的有機或無機機材料，它應(yīng)可熔熔融、分散在瀝青青中，能夠改善或或提高瀝青路面材材料性能，與瀝青青發(fā)生反應(yīng)或裹復(fù)復(fù)在集料表面上。。改性瀝青的主要功用之一是提高瀝青混合料料在高溫下的抵抗抗變形能力，而在在其他溫度下對瀝瀝青或瀝青混合料料的特性無不利作作用。國內(nèi)用于瀝青改性性的聚合物品種大大致可分為三種類類型：一是橡膠改性類，如天然橡膠（NR）、丁苯橡膠膠（SBR）等；；二是熱塑性彈性體：如苯乙烯-丁二二烯-苯乙烯嵌段段共聚物（SBS）、苯乙烯—異二烯烯—苯乙烯嵌段共共聚物（SIS））；三是樹脂類：包括熱塑性樹脂脂與熱固性樹脂。。SBS改性瀝青是在原有基質(zhì)瀝青青（AH-70））的基礎(chǔ)上，摻加加2.5%、3.0%、4.0％％的SBS改性劑劑，改性后的瀝青青，與原瀝青相比比，其高溫粘度增增大，軟化點升高高。在良好的設(shè)計計配合比和施工條條件下，瀝青路面面的耐久性和高溫溫穩(wěn)定性明顯提高高。4.碎石應(yīng)選耐磨、方正有有棱角和與瀝青粘粘結(jié)力較強的堿性性石料，如石灰?guī)r巖、白云巖等，若若選用酸性石料（（如花崗巖），則則在使用前應(yīng)摻加加少量（0.6%~2%)的表面面活性劑預(yù)先堿化化。在改性瀝青中，為為了增強骨料的強強度，級別較高的的路面采用玄武巖巖，造價較高。細骨料瀝青中的細骨料常常常采用干凈的砂砂或石屑。3.乳化瀝青乳化瀝青適用于表表處、貫入式、透透層、粘層等，它它是用55％～70％瀝青、純凈凈水在乳化劑的作作用下，由不相相容的兩相形成一一相的穩(wěn)定分散系系。5.礦粉一般采用石灰石粉粉，其中的粒徑小小于0.074mm的成分不宜小小于80%，亦可可采用水泥、消石石灰粉，但消石灰灰粉不宜超過3％％。礦粉在瀝青混混合料中的作用是是填充混合料的空空隙，增強礦料和和瀝青的粘結(jié)力，，它能顯著的提高高混合料的強度和和溫度穩(wěn)定性。六、瀝青砼路面施施工工藝配合比設(shè)計運輸攤鋪碾壓放開交通瀝青加工骨料加熱拌和拌和運輸攤鋪石油溫度：130~170℃砂石溫度：140~170℃出廠溫度：130~160℃運達溫度：>130℃壓實溫度：80~130℃1、拌和控制：控制油石比、級級配、溫度，前兩兩項也是控制造價價的關(guān)鍵。2、運輸控制：根據(jù)運輸距離、、生產(chǎn)能力、攤鋪鋪壓實速度和行車車情況等因素，遵遵照生產(chǎn)施工現(xiàn)場場應(yīng)保留3-5輛等候的原則匹配配運輸車數(shù)量。確確保生產(chǎn)、攤鋪的的連續(xù)性和攤鋪質(zhì)質(zhì)量的穩(wěn)定性。運料車每次使用前前后必須清掃干凈凈，在車廂板上涂涂一層防止瀝青粘粘結(jié)的隔離劑或防腐劑，，運料車運輸混合料料宜用苫布覆蓋保溫、防雨、、防污染。運料車應(yīng)在攤鋪機機前10～30cm處停住，空擋擋等侯，由攤鋪機推動前進開始緩緩卸料料，避免撞擊攤鋪鋪機。運料車每次次卸料必須倒干凈凈，尤其是對改性性瀝青或SMA混混合料，如有剩余余，應(yīng)及時清除，，防止硬結(jié)。3、攤鋪：瀝青混合料攤鋪鋪機攤鋪的過程中中，自卸汽車將瀝瀝青混合料卸到攤攤鋪機料斗后，經(jīng)經(jīng)鏈式傳送器將混混合料往后傳到螺螺旋攤鋪器，隨著著攤鋪機向前行使使，螺旋攤鋪器即即在攤鋪帶寬度上上均勻地攤鋪混合合料，隨后由振搗搗板搗實，并由攤攤平板整平。4、碾壓：分層壓實厚度不不得大于10cm。5、接縫施工①縱縫盡量采采用多臺聯(lián)合避免縱縫。縫邊應(yīng)應(yīng)保持垂直，涂刷刷一薄層粘層瀝青青之后方可攤鋪新新料?？v縫應(yīng)在攤鋪之后后立即碾壓，壓路機應(yīng)大部分分在已鋪好的路面面上，僅有10～15cm的寬度壓在新鋪的的車道上，然后逐逐漸移動跨過縱縫縫。②橫縫施工橫橫縫應(yīng)與路中線垂垂直。接縫時先沿沿已刨齊的縫邊用用熱瀝青混合料覆覆蓋，以資預(yù)熱，，覆蓋厚度約15cm，待接縫處處瀝青混合料變軟軟之后，將所覆蓋蓋的混合料清除，，換用新的熱混合合料攤鋪，隨即用用熱夯沿接縫邊緣緣夯搗，并將接縫縫的熱料鏟平，然然后趁熱用壓路機機沿接縫邊緣碾壓壓密實。雙層式瀝青青路面上下下層的接縫縫應(yīng)相互錯錯開20～～30cm，做成臺臺階式銜接接。七、瀝青混合料料檢驗1、混合料溫度度瀝青混合料料到場溫度度是混合料料質(zhì)量的一一個重要參參數(shù)，到攤攤鋪溫度、、初始碾壓壓溫度、終終了碾壓溫溫度和開放放交通時間間。據(jù)統(tǒng)計，一一般情況下下運輸時間間在1h內(nèi)內(nèi)，混合料料溫度損失失在0-5℃內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計，卸卸料時在天天氣晴朗的的情況下，，混合料冒冒淡淡的青青煙，這時時溫度約為為130-140℃℃；冒較濃濃的青煙或或藍煙，這這時溫度為為145-160℃℃；冒白煙煙，這時溫溫度為170-185℃，冒冒較濃的白白煙或白中中帶黃色時時，這時溫溫度可能已已超過195℃，應(yīng)作為廢棄料處理?？刂瞥鰪S溫溫度普通瀝瀝青145℃～165℃；改改性瀝青170℃～～185℃℃；高于195℃的混合合料視為廢廢料。2、抽提篩分試試驗：將取的混混合料拌和和均勻按四四分法分至至要求的試試驗質(zhì)量約約1000g～1500g，，倒入離心心式抽提儀儀進行試驗驗。抽提結(jié)結(jié)束將礦料料烘干篩分分，計算油油石比和篩篩分通過量量，與設(shè)計計油石比和和設(shè)計級配配作比較。。抽提篩分分應(yīng)至少檢檢查0.075mm、2.36mm、4.75mm公稱最大大粒徑及中中間粒徑等等5個篩孔孔的通過率率。3、馬歇爾試驗驗：取4～6份要求質(zhì)質(zhì)量(一般般在1180～1220g左左右)的的混合料再再加熱進行行馬歇爾試試驗。測定定馬歇爾試試件的空隙隙率、穩(wěn)定定度、流值值等物理指指標,計算算合格率,并結(jié)合規(guī)規(guī)范要求和和設(shè)計規(guī)定定進行比較較。4、路面鉆芯：測定路面面鉆芯試件件的空隙率率及壓實度度。項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權(quán)值高速公路、一級公路其他公路1△壓實度(%)試驗室標準密度的96%(*98%)；最大理論密度的92%(*94%)；試驗段密度的98%(*99%)32平整度σ(mm)1.22.52IRI(m／km)2.04.2最大間隙h(mm)-53彎沉值(0.01mm)符合設(shè)計要求24滲水系數(shù)SMA路面200ml/min；其他瀝青混凝土路面300ml/min-21、公路標準八、評定標標準5抗滑摩擦系數(shù)符合設(shè)計要求-2構(gòu)造深度6△厚度(mm)代表值總厚度：設(shè)計值的-8%上面層：設(shè)計值的-10%-8%H3合格值總厚度：設(shè)計值的-10%上面層：設(shè)計值的-20%-15%H7中線平面偏位(mm)2030

8縱斷高程(mm)±10±15

9寬度(mm)有側(cè)石±20±30

無側(cè)石不小于設(shè)計10橫

坡(%)±0.3±0.5

2、市政標準九、幾個問問題的探討討1.透層油油滲透深度度多少為最最佳？通常認為至至少應(yīng)該有有5-10mm以上上，如果不不能透入基基層只灑在在表面形成成了一層油油膜（或油油皮），它它并不能起起到固結(jié)、、穩(wěn)定、聯(lián)聯(lián)結(jié)、防水水等作用，，就不是真真正意義上上的透層油油。這一層層油皮很容容易在施工工過程中被被運料車、、攤鋪機粘粘起、推掉掉。2.透層油油什么時候候噴灑？噴噴灑了透層層油后不能能馬上鋪筑筑瀝青面層層時采取什什么措施？？柔性基層的的透層油何何時噴灑乳乳化瀝青一一般都沒有有疑問，時時間上也不不太講究，，但半剛性性基層因為為有一個強強度形成和和增長的問問題。要求求透層宜選選擇在基層層施工結(jié)束束后表面稍稍干后澆灑灑乳化瀝青青，這是非非常重要，，也是正確確的。有些些工程在施施工養(yǎng)生1周后噴灑灑，這是錯錯誤的做法法。為什么么必須在半半剛性基層層碾壓以后后立即噴灑灑呢？這是因為經(jīng)經(jīng)過養(yǎng)生將將逐漸產(chǎn)生生強度，內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)將將越來越致致密。試驗驗可知，半半剛性基層層在水泥尚尚未結(jié)硬的的時候噴灑灑透層油透透入的深度度最深，隨隨著齡期的的增長與強強度的增長長，透層油油越來越難難以透入。。而且及時時噴灑透層層油對基層層的水分有有良好的保保護作用，，基層表面面也不容易易松散，透透層油起保保護半剛性性基層不受受太陽曝曬曬開裂的作作用。為了保護透透層油不被被運輸車輛輛破壞，通通常是在上上面撒一層層石屑或粗粗砂，乳化化瀝青的噴噴灑可有兩兩種選擇：：不撒石屑屑或粗砂，，可噴灑1.0-1.4kg/m2；噴灑石屑屑或粗砂時時可噴灑1.5-2.0kg/m2乳化瀝青，，待透層油油一破乳立立即撒布用用量為2m3/1000m2的石屑或粗粗砂保護。。3.粘層可不噴噴灑粘層油油嗎？粘層的作用用在于聯(lián)結(jié)結(jié)瀝青層，，國外規(guī)范范規(guī)定層與與層之間必必須噴灑粘粘層瀝青。。原規(guī)范定定稿時僅僅僅從經(jīng)濟考考慮，同意意下層是連連續(xù)攤鋪并并未產(chǎn)生污污染時可省省去粘層，，當已遭污污染時必須須打掃干凈凈，再灑布布粘層油。。實際上對對于“尚未未產(chǎn)生污染染”有不同同的理解，，北京市以以往認為第第二天就接接著攤鋪的的可以不灑灑。但絕大大部分地區(qū)區(qū)則是對看看起來路面面并不太臟臟的都可以以不灑，或或者即使臟臟了，甚至至污染已很很嚴重，只只要用高壓壓水沖、掃掃把掃了，，也可以不不灑；還有有一種情況況是即使灑灑粘層油，，也不是滿滿灑，而是是灑成一條條一條間隔隔的；甚至至還有人擔擔心粘層油油會導(dǎo)致層層間滑動，，產(chǎn)生車轍轍變形。以以上說明在在噴灑粘層層油的問題題上，認識識十分混亂亂。瀝青路面的的結(jié)構(gòu)設(shè)計計以彈性層層狀體系理理論為基礎(chǔ)礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)層層之間完全全連續(xù)是一一個整體，，只有這樣樣才能符合合完全連續(xù)續(xù)的界面條條件。如果果幾層瀝青青層沒有粘粘結(jié)好，在在使用過程程中進入水水分，則瀝瀝青層與瀝瀝青層之間間的界面條條件將變成成不完全連連續(xù)，甚至至完全不連連續(xù)，就如如三合板在在使用過程程中逐漸脫脫落一樣，，導(dǎo)致瀝青青路面的受受力狀態(tài)發(fā)發(fā)生質(zhì)的變變化。因此此粘層油是是必須噴灑灑的。粘層層油噴灑量量根據(jù)情況況可噴灑0.2-0.3kg/m2。謝謝！瀝青混凝土土分類表種類方孔篩系列對應(yīng)的圓孔篩系列瀝青混凝土瀝青碎石最大集料粒徑(mm)瀝青混凝土瀝青碎石最大集料粒徑(mm)特粗式/AM-4037.5/LS-5050粗粒式AC-30AM-3031.5LH-40LH-35LS-40LS-354035AC-25AM-2526.5LH-30LS-3030中粒式AC-20AM-2019.0LH-25LS-2525AC-16AM-1616.0LH-20LS-2020細粒式AC-13AM-1313.2LH-15LS-1515AC-10AM-109.5LH-10LS-1010砂粒式AC-5AM-54.75LH-5LS-55瀝青拌和站站改性瀝青