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摘要:随着经济的发展和进步,我国城市的现代化程度日益提高。在社会发展过程中,道路建设对于促进经济发展具有重要的作用,沥青混凝土路面优势众多,在我国道路施工中得到了广泛的应用,根据作者曾承担过的50KM的全透式彩色透水沥青路面建设工作,分析不同沥青的使用性能,就全透式彩色透水沥青路面施工过程中遇到的问题提出个人见解,以期能为相关人员提供参考。
关键词:彩色透水沥青,沥青路面,高粘沥青
前言:
全透式彩色沥青路面,指压实后空隙率在20%左右,能够在混合料内部形成排水通道的新型沥青混凝土面层,其实质为单一粒径碎石按照嵌挤机理形成骨架-空隙结构的开级配沥青混合料,针对以改善表面抗滑功能为主的开级配表面薄层应用又称开级配磨耗层( OGFC,open-graded friction course ) 。透水彩色沥青面层下不设防水层,沥青下面层、基层均采用透水结构,地表降水通过各结构层并最终渗入路下土基。这种透水结构可以使雨水快速渗入地下,还原地下水,保持土壤湿度,维护地下水及土壤的生态平衡。这种彩色沥青路面铺装方案主要适用于园林道路、广场、人行道等处。
1.透水沥青路面与普通沥青路面性能的区别
透水沥青路面与普通沥青路面级配对比
类别 | 普通路面 | 透水路面 |
级配 | AC | OGFC或PAC |
结构 | 悬浮-密实结构 | 骨架-空隙结构 |
空隙率(%) | 3~6 | 18~25 |
连通空隙率(%) | — | ≥14 |
渗水系数(ml/min) | <120 | ≥3200 |
渗水情况 | 基本上不渗水 | 渗水很快 |
级配区别 | 0~3㎜集料和3~5㎜集料都比较多 | 0~3㎜集料比较少,3~5㎜集料基本上不用。 |
结构特点 | 比较密实,混合料与空气、紫外线和雨水接触面积小,接触机会比较少 | 空隙率比较大,混合料与空气、紫外线和雨水接触面积大,接触时间长。 |
受力特点 | 集料间接触面积比较大,接触点应力比较小 | 集料间接触面积小,接触点应力比较大 |
胶结料 | 基质沥青或SBS改性沥青 | 高粘改性沥青或基质沥青+高粘沥青改性剂 |
AC级配样块 OGFC级配样块
2.为什么要采用基质沥青+高粘沥青改性剂来作为透水路面的胶结料
透水沥青混合料对沥青胶结料的要求
透水沥青混合料特点 | 混合料性能要求 | 沥青的性能要求 |
接触面积小 | 单位接触面积上需要更高的粘结强度 | 较高的粘度和粘韧性 |
空隙率大 | 混合料长时间与空气、紫外线接触后仍具有良好的稳定性 | 很好的抗老化性能 |
连通空隙丰富 | 需要有特别高的抗水损害能力 | 与集料有良好的粘附性 |
容易被二次压实 | 具有良好的抗车辙能力 | 软化点高 |
3.如何评定高粘沥青改性剂的质量
目前市场上高粘沥青改性剂种类繁多,产品性能和价格差异很大,单纯从外观上并不能判定其质量好坏,因此只能通过检测加入高粘沥青改性剂的透水沥青混合料的性能来评定高粘沥青改性剂的质量好坏。
透水沥青混合料技术标准
指标 | 技术标准 | 测试方法 |
空隙率 | 18~25 | T 0708-2011 |
连通空隙率 | ≥14 | CJJ/T 190-2012 |
马歇尔稳定度,KN | ≥5 | T 0709-2011 |
流值,mm | 2~4 | T 0709-2011 |
浸水马歇尔残留稳定度,% | ≥80 | T 0709-2011 |
冻融劈裂残留强度比 | ≥85 | T 0729-2000 |
析漏损失 | <0.3 | T 0732-2011 |
肯塔堡飞散损失 | <15 | T 0733-2011 |
动稳定度,次/mm | ≥3500 | T 0719-2011 |
渗水系数,ml/min | ≥3200 | T 0703-2011 |
(1)空隙率和连通空隙率越大,路面透水效果越好;
(2)马歇尔稳定度越大,混合料的强度和抗剪切性能越好;
(3)浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留稳定度越大,混合料的抗水损害能力越好;
(4)肯塔堡飞散损失越低,混合料的强度越大,抗飞散能力越好;
(5)动稳定度越大,路面的抗车辙能力越好。
要想保证透水沥青路面在运营期间不会出现脱粒、车辙等病害,一定要采用高品质的高粘沥青改性剂,并做好沥青混合料的级配设计,保证透水沥青混合料的性能均达到CJJ/T 190-2012《透水沥青路面技术规程》中的要求。
如何使用高粘沥青改性剂工艺
采用直接投入法,将高粘沥青改性剂投入到沥青拌和楼的拌合缸中与烘干后的集料(180~190℃)进行干拌,干拌10~15S之后加入基质沥青和矿粉再拌合40S左右。
5.如何确定高粘沥青改性剂的添加量
高粘沥青改性剂的添加量一般为混合料质量的0.6~0.8%,如果采用改性沥青的话,可以适当降低高粘沥青改性剂的添加量,具体的添加量应该根据设计要求、道路交通量以及选用的沥青来决定。
6.全透式彩色沥青路面的优势
6.1路用性能优越
采用高粘度沥青和独特的OGFC级配,这种结构的沥青混合料粗颗粒集料彼此紧密相连,石料与石料能够形成互相嵌挤的骨架,较细粒料数量较少,粗集料之间内摩擦力与嵌挤力起着决定作用,具有良好的高温抗变形性能。
6.2排水性能良好
全透式彩色沥青路面采用OGFC开级配骨架空隙结构,下雨天能迅速排除路表积水。
6.3降低噪音,提高舒适度
独特的开级配结构使沥青路面的空隙率可高达20%左右,降低了空隙中的气压,可有效降低噪音,提高路面舒适性。
6.4抗滑性能好
路面采用骨架空隙结构及优质石料,构成良好的耐磨耗路面宏观构造,具有良好的抗滑性能。
6.5保护环境
全透式彩色沥青路面具有独特的孔隙结构,其在吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆盖的地面,可以有效调节城市空间的温度和湿度,缓解城市热岛效应。同时,透水路面大量的空隙能吸附城市污染物(如粉尘),可以有效减少扬尘污染。
7.高粘度改性沥青和OGFC混合料性能指标要求
高粘沥青指标及技术要求
指标 | 指标要求 | 测试方法 |
针入度(0.1mm) | ≥40 | T 0604-2011 |
软化点(℃) | ≥80 | T 0606-2011 |
5℃延度(cm) | ≥30 | T 0605-2011 |
闪点(℃) | ≥260 | T 0611-2011 |
60℃动力粘度(Pa.S) | ≥100000 | T 0620-2000 |
粘韧性(N.m) | >20 | T 0624-2011 |
韧性(N.m) | >15 | T 0624-2011 |
弹性恢复,25℃ | ≥80 | T 0662-2000 |
TFOT后残留物 | ||
质量变化 | ≤0.6 | T 0609-2011 |
针入度比25℃ | ≥70 | T 0604-2011 |
透水沥青混合料性能指标
检测项目 | 技术要求 | 测试方法 |
动稳定度,次/mm | ≥5000 | T 0719-2011 |
浸水马歇尔试验残留稳定度,% | ≥85 | T 0709-2011 |
冻融劈裂试验残留强度比,% | ≥85 | T 0729-2000 |
小梁弯曲破坏应变, | ≥2500 | T 0728-2000 |
肯塔堡飞散试验,飞散损失% | ≤15 | T 0733-2011 |
8.透水沥青混合料生产温度要求
施工中各个环节的温度控制是全透式彩色沥青路面施工的关键。OGFC级配沥青混合料各环节温度控制如下表所示。
OGFC级配沥青混合料各工序施工温度控制参数
工序 | 施工温度(℃) |
沥青(成品高粘沥青)加热温度 | 170~180℃ |
集料加热温度 | 180~190℃ |
混合料出厂温度 | 175~180℃ |
摊铺温度 | 不低于160℃ |
初压温度 | 不低于150℃ |
碾压终了温度 | 不低于90℃ |
开放交通时路面温度 | 低于50℃ |
9、结语
前文针对全透式彩色透水沥青路面进行了简要的分析和描述,工程的建设施工通常会面临诸多的问题,需要相关工作人员能够对此有一个高度的重视,给人们创造一个良好的出行环境,促进道路施工建设良性发展.。
参考文献:
[1]乐宏亮.彩色沥青路面在道路工程中的实践分析[J].交通世界(下旬刊),2018,(10).10-11,15.
[2]李嘉琛,黄小侨,李剑新,等.基于使用性能的透水路面用彩色沥青应用方案比选[J].公路与汽运,2018,(2).56-57,61.
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