淺談sma瀝青路面施工碾壓溫度與氣溫的關(guān)系

SMA瀝青路面施工碾壓溫度與氣溫的關(guān)系1工程概況XX高速公路瀝青路面施工起止樁號K60+000～K79+612.5，扣除隧道后施工長度為18.277km（不包括匝道）。路基段瀝青面層結(jié)構(gòu)：左幅為7cmACS20+6cmACS16（改性瀝青）+5cmSMA13，右幅為7cmACS20+5cmACS16（改性瀝青）+4cmSMA13，橋面及隧道段瀝青面層結(jié)構(gòu)為4cmACS13+4cmSMA10。其中路基段長14.253km，橋面3.806km，隧道0.218km。瀝青路面設(shè)計采用旋轉(zhuǎn)壓實法制作試件，檢測體積參數(shù)以最大理論密度作為空隙率控制依據(jù)。經(jīng)室內(nèi)試驗按5%空隙率控制指標(biāo)，允許誤差在+1%范圍。上面層施工時間2001年9月底至2002年元月。2施工情況2．1施工配合比經(jīng)現(xiàn)場采備材料室內(nèi)多次試驗確定SMA13混合料級配組成見表1。其中：表1SMA13混合料配組成集料規(guī)格（mm）比例13.29.54.752.361.180.60.30.150.0755～107110097.413.00.4

0～51010010010073.546.932.326.118.510.4砂1010010098.688.563.141.817.05.42.0填料910010010010010010010099.694.4合成級配（%）

10098.238.125.520.016.413.311.49.7級配范圍（%）

10091-10030-5020-3014-2213-1912-16/8-12吸水率，%0.60Gse2.861（1）設(shè)計改性瀝青用量6。1%，采用殼牌AH-70加6%SBS現(xiàn)場制備的改性瀝青。改性劑SBS為岳陽石化廠791H牌號的線型SBS。生產(chǎn)的改性瀝青性能優(yōu)良，多項指標(biāo)超過我國改性瀝青規(guī)范I-D級改性瀝青的質(zhì)量要求。改性瀝青性能試驗結(jié)果見表2。表2改性瀝青性能試驗結(jié)果指標(biāo)試驗結(jié)果I—D級要求針入度，25oC，0.1mm46≥40針入度指標(biāo)PI值+0.1+0.2延度，5oC，cm42.6≥20軟化點oC95.0≥60軟化點TR&BoC5.0≥2.5運動粘度135oC（pa·s）2.95≥3閃點（oC）340≥230溶解度（%）-≥99離析、軟化點差（oC）5.0≥2.5彈性恢復(fù)，25oC，%99.8≥70TFOT后殘留物質(zhì)量損失，%0.02≤1.0針入度比，25oC，%84.8≥65延度，5oCcm38.8≥15（2）集料采用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)輝綠巖軋制的粗細(xì)集料，主要來源為上杭西山下料場石料。洛杉磯磨耗率為11.8%，壓碎值為9.8%，石料磨光值為46。3BPN。按10～15mm、5～10mm分開場地堆放。天然砂為潔凈的石英質(zhì)中砂。其分堆集料的級配范圍見表3。表3分堆集料的級配范圍集料類型10～15mm5～10mm<0.5mm砂通過右列篩孔百分率，%16mm10010010010013.2mm93.61001001009.5mm20.597.41001004.75mm1.013.010098.62.36mm00.473.588.51.18mm0046.963.10.6mm0032.341.80.3mm0026.117.00.15mm0018.55.40.075mm0010.42.0吸水率，%0.380.560.571.50針片狀顆粒，%7.2～8.46.4～8.6--粗集料棱角性，%一個以上破裂面100100--二個以上破裂面100100--（3）填料采用石灰?guī)r礦粉與消石灰粉的組合填料，其中石灰?guī)r礦粉與消石灰粉的質(zhì)量比為80：20。組合填料的特性見表4。表4組合填料特性篩孔尺寸，mm通過率，%要求0.61001000.1599.690～1000.07594.475～100Gsa2.627-（4）木質(zhì)素纖維采用吉林省長春市匯源木質(zhì)素纖維公司的松散木質(zhì)素纖維，其特性見表5。表5匯源牌木質(zhì)素纖維特性指標(biāo)試驗結(jié)果美國NCAT標(biāo)準(zhǔn)纖維長度，μm4850～5500

纖維含量，%87

灰分含量，%20.718±5PH值8.07.5±1吸油率，倍5.45.0±1含水率，%4.8<52施工要求（1）設(shè)計推薦施工溫度如下：

改性瀝青加熱溫度：170～180oC；

集料加熱溫度：190～210oC；

混合料出料溫度：180～190oC，最高200oC

混合料攤鋪溫度：170～185oC；

混合料碾壓起始溫度：165～180oC；

混合料碾壓終結(jié)溫度：≥135oC。（2）下臥層的處理。①在上面層SMA混合料攤鋪之前，應(yīng)用掃帚或其他方法徹底清除下臥層（Acs-16中面層）表面的泥土和雜物。②在下臥層表面上均勻灑布乳化改性瀝青粘層，用量為0.25～0.45kg/m2。為保證SMA上面層與下臥層粘結(jié)良好，采用霧狀均勻灑布，用量不得超過規(guī)定。待破乳后進行SMA上面層鋪筑。一般情況下，下臥層處理在SMA面層鋪筑前一天完成，對處理后的下臥層加強保護。（3）拌和：采用西安M-3000型瀝青混合料拌和設(shè)備。

（4）攤鋪：用德國產(chǎn)ABG-423攤鋪機全幅攤鋪。

（5）碾壓：2臺英格索蘭DD-130碾壓6～8遍，1臺BW161振動路機碾壓2～3遍，進行找平。3施工過程中的溫度控制該施工地段地處龍巖及漳州交界，施工時間為2001年9月～2002年1月，日氣溫變化較大，特別是石崆山隧道（龍巖端）與烏石山隧道（漳州端）之間與其它地段日氣溫相差5oC以上。施工過程中，在保證路面的壓實度，平整度及外觀無油斑、麻面前提下，隨時掌握每日開始混合料山料時的溫度，到達工地后的溫度，攤鋪時的溫度及開始碾壓時的溫度。如果碾壓發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)油斑時立即通知降低（或升高）出料溫度，控制碾壓起始溫度。經(jīng)過多日觀察及取芯試驗，發(fā)現(xiàn)日氣溫與起始碾壓溫度有密切聯(lián)系，日氣溫高碾壓起始溫度相對較低，通過每日施工觀察記錄，整理了施工中每日氣溫與起始碾壓溫度記錄表（表6）。表6施工氣溫與碾壓溫度記錄表日氣溫oC碾壓初始溫度oC芯樣壓實度%外觀備注3216596.3少許油斑晴3116195.1平整陰3016295.1平整晴,有風(fēng)2916195.4平整晴2816595.7少許油斑晴2716395.3平整晴2616394.3平整陰,有風(fēng)2516595.3平整晴,有風(fēng)2416694.8平整陰2316794.6平整晴2216894.6平整晴2016794.7平整晴1916994.7平整晴1817094.8平整陰1617395.2平整陰1517595.2少許油斑晴1417495.2平整晴1317395.3平整晴1217495.4平整晴1017794.2平整晴817994.0平整晴617994.0平整晴3結(jié)果與建議（1）根據(jù)表6記錄，繪制氣溫與碾壓起始溫度的坐標(biāo)圖，得出氣溫與碾壓起始溫度成線性反比關(guān)系。根據(jù)施工過程中的觀察，氣溫越高碾壓起始溫度就較低，但混合料的起始碾壓最高溫度一般不超過175oC，最低溫度應(yīng)不低于160oC，否則將產(chǎn)生局部油斑或密實度達不到設(shè)計要求指標(biāo)。該直線有關(guān)數(shù)據(jù)可代今后施工作業(yè)參考。（2）施工過程中需掌握如下幾個事項：

①氣溫較低時（約10～15oC），混合料攤鋪過程中冷卻較快，需邊攤鋪邊碾壓，才能保證碾壓的初始溫度。但由于壓咱機緊跟攤鋪機，需注意壓面衡接，以免產(chǎn)生平整度差的問題。氣溫低于10oC時，鉆取芯樣密實度較差，建議不予施工。

②氣溫高于20oC時，應(yīng)隨時測定混合料的溫度，