行業(yè)新聞
開普封層原材料選用與技術(shù)要求
1、膠結(jié)材料的選擇
開普封層常用的膠結(jié)料有普通基質(zhì)瀝青、乳化瀝青、橡膠瀝青、SBS改性瀝青和改性乳化瀝青等。
橡膠瀝青是由基質(zhì)瀝青、廢舊輪胎橡膠屑和添加劑等在專用設(shè)備中經(jīng)理化反應(yīng)后融合而成的。研究表明：橡膠瀝青與SBS改性瀝青、改性乳化瀝青等相比，具有高黏結(jié)特性和高彈性恢復(fù)，可有效改善瀝青溫度敏感性和與礦料間的黏結(jié)作用，提高抗老化性能。SBS改性瀝青適合在我國北方地區(qū)，特別是溫差較大的地區(qū)使用。由于其彈性和韌性較好，高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性強，路面抗疲勞、抗車轍性能強，特別是在大流量、超載嚴(yán)重的公路上展現(xiàn)了較好性能。另外，SBS改性瀝青具有較好的黏結(jié)能力，可改善浸水后路面的水穩(wěn)定性和抗拉拔能力。改性乳化瀝青可降低因車輛負(fù)荷過重造成的路面疲勞，提升路面負(fù)荷能力，延長路面使用壽命，在施工過程中具有方便使用、節(jié)約時間等優(yōu)點。
選用同步碎石封層膠結(jié)料時應(yīng)根據(jù)裂縫嚴(yán)重程度合理確定。整治尚處于延伸期的裂縫時，建議優(yōu)先選用橡膠瀝青；對于整治已經(jīng)穩(wěn)定的裂縫，建議選用改性瀝青；對于裂縫寬度大于3mm且裂縫處于穩(wěn)定的情況，以選擇改性乳化瀝青為宜。
上封層(磨耗層)的選用上要充分考慮封閉施工對交通的影響。在重載交通道路，特別是交通繁忙的路段，微表處在快速施工、降低交通環(huán)境影響、開放交通時限等方面較稀漿封層有明顯優(yōu)勢。實踐表明：MS-3的微表處在氣溫24℃、濕度小于50％的情況下可在施工后1h開放交通。研究表明：該瀝青對酸、堿性骨料均有良好的黏附性，與骨料拌和和易性好，可為施工拌和與攤鋪提供充足時間，快速成型、較早開放交通。
碎石
施工所用集料應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2017)的相關(guān)要求，控制其針片狀含量和潔凈程度，確保集料與瀝青裹覆效果。施工經(jīng)驗表明：開普封層應(yīng)選用以立方體或四棱形為主的堅硬、粗糙、耐磨、潔凈且不含風(fēng)化顆粒的堿性石料。為有效控制石料針片狀含量(通常在15％以內(nèi))，石料加工處理應(yīng)采取反擊式破碎機。實踐表明：同步碎石封層的碎石宜選用9.5~13.2mm單一粒徑的石灰?guī)r、白云巖等堿性石料；微表處/稀漿封層的集料宜選用4.75~9.5mm的級配石灰?guī)r碎石。施工中必須將超粒徑顆粒篩除，避免攤鋪過程中出現(xiàn)劃痕和顆粒脫落。另外，稀漿封層/微表處所使用的集料還應(yīng)嚴(yán)格控制砂當(dāng)量指標(biāo)。當(dāng)集料砂當(dāng)量較低時，會增加瀝青用量和施工成本；而集料砂當(dāng)量過大時，則會影響石料與瀝青的裹附效果。規(guī)范規(guī)定：微表處通過4.75mm篩的合成礦料砂當(dāng)量不得低于65％，稀漿封層不得低于45％。
填料
為有效改善開普封層稀漿混合料的施工性能和路用性能，應(yīng)在混合料中添加一定數(shù)量的填料。開普封層所用的填料應(yīng)干燥、疏松、無結(jié)團(tuán)，滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。通常使用的填料有礦粉，主要作用是改善礦料級配，也可以使用水泥和消石灰等來調(diào)整稀漿混合料拌和時間、成漿狀態(tài)與成型速度。在施工中應(yīng)特別***引氣劑和早強水泥的使用數(shù)量，盡可能減少瀝青與填料“抱團(tuán)”現(xiàn)象的發(fā)生。
添加劑
添加劑可用來調(diào)節(jié)混合料拌和時間，加快瀝青破乳速度，縮短開放交通的時間，改善混合料的耐久性和路用性能。施工中應(yīng)該嚴(yán)格控制添加劑的使用劑量，未經(jīng)驗證的添加劑不得在施工中采用。
配合比設(shè)計
開普封層配合比設(shè)計內(nèi)容分為下封層同步碎石的設(shè)計和上承層微表處或稀漿封層的設(shè)計。經(jīng)驗配比法和理論計算法是同步碎石封層的兩種主要設(shè)計方法，而微表處/稀漿封層設(shè)計尚處經(jīng)驗設(shè)計階段，主要是根據(jù)相關(guān)規(guī)范和具體試驗來確定施工參數(shù)。
同步碎石封層配合比設(shè)計
同步碎石封層配合比設(shè)計必須綜合考慮原有線路的交通流量、路面技術(shù)狀況、施工工藝水平和施工現(xiàn)場環(huán)境等因素。碎石層的設(shè)計應(yīng)著重考慮碎石粒徑和碎石撒布量：如果碎石撒布過多，碎石層就會出現(xiàn)重疊，導(dǎo)致上層石料與瀝青膜裹附面積減小，黏結(jié)力下降；如果碎石撒布過少，會導(dǎo)致瀝青膜局部覆蓋效果不佳，壓路機碾壓出現(xiàn)嚴(yán)重的卡輪，甚至無法施工。經(jīng)驗表明：撒布碎石用量存在一個小用量值，施工中必須保證碎石撒布量大于該值且撒布均勻，否則石料不能完全覆蓋，封層質(zhì)量難以保證。
瀝青用量的設(shè)計主要是確定瀝青灑布量的大小，用每平方米灑布基質(zhì)瀝青的質(zhì)量來表示。合理的瀝青灑布量是保證石料裹附率和黏結(jié)力的關(guān)鍵因素。瀝青灑布量大小應(yīng)根據(jù)路面狀況、氣候條件和交通流量等因素確定。若灑布量過大，則工后易出現(xiàn)泛油等病害；若灑布量過小，瀝青爬升高度不足，裹覆石料效果不佳，易出現(xiàn)脫粒掉料等病害。
當(dāng)采用乳化瀝青充當(dāng)同步碎石封層膠結(jié)料時，乳化瀝青裹覆碎石的高度應(yīng)超過碎石直徑的2/3。乳化瀝青同步碎石封層需經(jīng)多次反復(fù)碾壓成型后，方可保證碎石穩(wěn)固在攤鋪層上，不產(chǎn)生泛油和脫粒等病害。
開普封層下封層使用橡膠瀝青的效果優(yōu)于其他種類的瀝青。橡膠瀝青對病害發(fā)展期的路面具有顯著封水特性和抑制反射裂縫的效果。但由于橡膠瀝青施工工藝復(fù)雜，現(xiàn)場生產(chǎn)控制難度大，故在選用時要優(yōu)先考慮資金與技術(shù)條件，避免大幅度地超出工程原有預(yù)算。
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