易密实超薄沥青磨耗层介绍(100621)

1、Proprietary Copyright 2010 The Shanghai Longfu Company易密实超薄沥青磨耗层介绍易密实超薄沥青磨耗层介绍吴剑 技术经理 研发部上海龙孚实业发展有限公司2010.06.21主要介绍内容易密实沥青混凝土的级配特征高强沥青的技术优势易密实添加剂和聚酯纤维的技术优势易密实沥青混凝土的路用性能易密实沥青混凝土处治车辙及罩面的工程实践研究背景车辙、裂缝是我国高速公路沥青路面的主要病害形式传统处治措施存在明显缺陷路面新材料、新工艺不断发展车辙病害处治措施微表处铣刨加铺就地热再生p造价低、交通影响小p耐久性差、噪音大p有效性好p造价高、工期长p设备昂贵、性能

2、有待于验证经济性与合理性易密实沥青混凝土(ECA)处治车辙技术ECA材料组成及特征ECA-6.7主要用于填补车辙，组成材料包括：玄武岩集料、石灰岩矿粉、聚酯纤维、易密实添加剂、高强沥青ECA-10主要用于罩面，组成材料包括：玄武岩集料、石灰岩矿粉、聚酯纤维、易密实添加剂、PG76-22 SBS改性沥青p粗集料约占集料总质量的50%，以提高细粒式沥青混凝土的构造深度，保证路表的抗滑性能要求pECA-6.7采用高强沥青作为胶结料，保证沥青混合料具有优良的抗高温性能，防治新铺混凝土形成车辙p聚酯纤维添加剂，提高沥青混合料的柔韧性，增强混合料的抗裂性能p易密实添加剂的主要作用是拓宽薄层沥青混合料的可碾

3、压温度范围，使沥青混合料易密实，保证其压实度要求ECA技术要求马歇尔试件击实次数双面75次空隙率(%)3.55.0矿料间隙率(%)15沥青饱和度(%)7085稳定度(kN)8.0流值(0.1mm)2050检验项目技术要求试验方法析漏损失(%)0.2T 0732-2000飞散损失(%)15T 0733-2000残留马歇尔稳定度(%)85T 0709-2000冻融劈裂试验残留强度比(%)80T 0729-2000动稳定度(次/mm)3000T 0719-1993渗水系数(mL/min)100T 0730-2000马歇尔试验技术要求配合比设计检验指标技术要求ECA处治车辙的技术方案路面特征路面特征处

4、治措施处治措施1只存在车辙病害只存在车辙病害车辙深度小于车辙深度小于20mm铣刨一定深度后填补铣刨一定深度后填补ECA-6.7车辙深度大于车辙深度大于20mm铣刨一定深度后填补铣刨一定深度后填补ECA-102同时存在车辙、裂同时存在车辙、裂缝病害缝病害车辙深度小于车辙深度小于15mm处治裂缝后处治裂缝后2.5cmECA-10罩面罩面车辙深度大于车辙深度大于15mm聚酯玻纤布处治裂缝后，按照路面特征聚酯玻纤布处治裂缝后，按照路面特征填补易密实沥青混合料，再填补易密实沥青混合料，再2.5cmECA-10罩面罩面3微表处后出现车辙微表处后出现车辙病害病害车辙深度小于车辙深度小于15mm铣刨一定深度后

5、填补铣刨一定深度后填补ECA-6.7车辙深度大于车辙深度大于15mm铣刨一定深度后填补铣刨一定深度后填补ECA-10ECA-6.7沥青混凝土适用的厚度范围为：沥青混凝土适用的厚度范围为：1.3cm2.2cm，宜选用，宜选用1.5cm和和2.0cmECA-10沥青混凝土适用的厚度范围为：沥青混凝土适用的厚度范围为：2.3cm3.0cm，宜选用，宜选用2.5cm和和3.0cmECA级配设计依据主骨料空隙填充法（Course Aggregate Void Filling Method，简称CAVF法）基于两个假设：假定细集料的颗粒不对粗骨料的嵌挤结构形成干涉；细集料与沥青混合的胶浆也不对粗骨料的嵌挤

6、结构形成干涉设计标准：在压实状态下沥青混合料中的粗集料骨架间隙率VCAmix必须等于或小于没有细集料、结合料存在时的粗集料集合体在捣实状态下的间隙率VCADRCECA的级配特征不同6.7-9.5mm含量混合料体积参数和车辙试验结果6.79.5：4.756.7试验结果试验结果油石比油石比（）（）空隙率空隙率（）（）骨料间隙率骨料间隙率（）（）矿料间隙率矿料间隙率（）（）5小时车辙小时车辙变形量变形量（mm）100:05.65.4643.9717.111.82180:205.34.8341.8316.801.74660:405.74.9542.2017.321.98940:605.95.1042.

7、2817.772.18520:806.25.2242.3918.212.9750:1006.45.3342.8518.703.980ECA的级配特征ECA沥青混合料的目标级配 0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 6.7 9.5 13.2提高粗集料的含量增设6.7mm的筛孔ECA的级配特征高强沥青与PG76-22SBS改性沥青技术指标的对比检测指标检测指标PG76-22改性沥青改性沥青高强沥青高强沥青针入度（针入度（25）（）（0.1mm）4432针入度指数针入度指数PI0.20.87软化点（软化点（）9064.2运动粘度（运动粘度（135）（）（Pa.s）2.6

8、2.5动力粘度（动力粘度（60）（）（Pa.s）1148694750闪点（闪点（）316310溶解度（三氯乙烯）（溶解度（三氯乙烯）（%）99.899.9密度（密度（15）（）（g/cm3）1.0321.036弹性恢复（弹性恢复（%）8778TFOT后残留物后残留物（163、5h）质量损失（质量损失（%）0.02-0.01针入度比（针入度比（25，%）7771延度（延度（5 5cm/min，cm）15.30.6粘韧性粘韧性（N.m）6.211.9韧性韧性（N.m）3.54.9DSR试验试验G*/sin（35，kPa）3621056G*/sin（60，kPa）7.222PG等级等级PG76-22

9、PG82-22粘韧性明显大于PG76-22改性沥青，表现出更大的强度G*/sin明显更大，表现出更好的高温性能PG高温等级达到82，高温稳定性更好高强沥青的技术优势高强沥青与PG76-22SBS改性沥青成型混合料动态蠕变试验结果对比试验条件试验温度：60轴压：0.7MPa围压：0.1MPa加载周期为1s，包括0.1s半正弦压力荷载和0.9s间隔 高强度改性沥青混合料在高强度改性沥青混合料在10000次的作次的作用次数下，没有出现破坏阶段，表现出用次数下，没有出现破坏阶段，表现出优良的高温稳定性优良的高温稳定性高强沥青与PG76-22SBS改性沥青成型混合料其他性能的对比 沥青混合料类型试验指标

10、高强沥青混合料SBS改性沥青混合料水稳性能浸水残余稳定度(%)90.990.9冻融劈裂强度比(%)84.983.4车辙试验动稳定度(次/mm)73043610总变形量(mm)1.9122.888劈裂强度试验劈裂强度(MPa)2.261.61破坏拉伸应变(10-3)6.068.00破坏劲度模量(MPa)664362渗水试验渗水系数(mL/min)41.730.7抗滑性能构造深度(mm)0.891.10摩擦系数(BNP)6363表征高温稳定性的动稳定度值约为SBS改性沥青混合料的两倍表征强度性能的劈裂强度提高了40%高强沥青的技术优势易密实添加剂对混合料空隙率的影响无易密实添加剂的混合料空隙率随成

11、型温度的降低而增加使用易密实添加的混合料在135附近出现最大压实度，随着温度的进一步增加，由于易密实添加剂老化致使混合料空隙率变大155以下，易密实添加剂均能明显提高混合料的压实效果，最佳压实温度为135左右易密实添加剂的技术优势ECA-6.7动态蠕变试验曲线试验条件：高度：3cm温度：60轴压：0.7MPa围压：0MPa易密实添加剂和聚酯纤维的技术优势累计应变随荷载作用次数关系图050001000015000200002500030000020004000600080001000012000荷载作用次数累计应变()无易密实添加剂，无纤维有易密实添加剂，无纤维有易密实添加剂，有纤维ECA-10

12、动态蠕变试验曲线试验条件：高度：3cm温度：60轴压：0.7MPa围压：0MPa易密实添加剂和聚酯纤维的技术优势累计应变随荷载作用次数关系图0500010000150002000025000020004000600080001000012000荷载作用次数累计应变()无易密实添加剂，无纤维有易密实添加剂，无纤维有易密实添加剂，有纤维聚酯纤维对ECA低温性能的影响混合料类型抗弯拉强度（MPa）破坏应变（）弯曲劲度模量（MPa）应变能密度（kJ.m-3）ECA10无聚酯纤维12.257037174014.78ECA10聚酯纤维13.211464490216.32ECA6.7无聚酯纤维9.96110

13、5790010.69ECA6.7聚酯纤维8.471338063410.58使用聚酯纤维后不一定增加ECA沥青混合料的抗拉强度，但可以明显提高其破坏应变，降低ECA低温条件下的劲度模量，提高ECA在低温下柔韧性易密实添加剂和聚酯纤维的技术优势ECA路用性能试验结果 混合料类型试验指标ECA-6.7ECA-10最佳油石比（%）6.15.3空隙率（%）4.44.3矿料间空隙率（%）18.216.8饱和度（%）75.974.6稳定度（kN）15.511.2流值（0.1mm）45.338.2析漏损失（%）0.030.05飞散损失（%）3.592.98残留稳定度（%）99.4103.4冻融劈裂试验强度比（

14、%）80.184.8车辙试验动稳定度（次/mm）44273853总变形（mm）1.7531.958小梁弯曲试验抗弯拉强度（MPa）9.7811.96破坏应变（ ）440911057弯曲劲度模（MPa）22171081应变能密度（kJ.m-3）12.0218.09构造深度（mm）0.671.14摆值表面干燥6979表面潮湿5870ECA各项路用性能均能很好的满足我国技术规范对表面层改性沥青混合料的技术要求。ECA的路用性能材料成本经济比较原材料类型沥青添加剂集料矿粉粘层油材料单价（元/吨）47007000150009011012040001.5cmECA-6.7（22.9元/m2）材料用量（kg

15、/m2）2.290.1233.102.110.30材料成本（元/m2）16.01.83.60.31.22.5cmECA-10（25.9元/m2）材料用量（kg/m2）3.310.1755.643.550.30材料成本（元/m2）15.62.66.10.41.24cmAC-13（37.9元/m2）材料用量（kg/m2）5.100.2789.275.690.30材料成本（元/m2）24.04.08.00.71.2注：高强沥青单价为7000元/吨，SBS改性沥青单价为4700元/吨；AC集料单价为90元/吨，ECA集料单价为110元/吨。ECA处治车辙的优点性能优：保证更好的抗滑、降噪性能的前提下，

16、不降低其他路用性能造价低：相对于4cmAC-13节约原材料成本30%以上兼顾裂缝病害：处治车辙前对裂缝进行处理工期短：用料少、摊铺速度快，施工工期短，对交通量影响小工程实践一江苏省广靖锡澄高速公路养护维修工程工程背景1999通车的双向六车道高速公路日平均车流量达3.5万辆，长时间来路面持续受到重载、超限车辆的碾压车辙、裂缝病害为主要病害形式先后采用铣刨重铺、微表处、就地热再生等养护方案进行病害处治实施方案路段编号路段编号起止桩号起止桩号处治方案处治方案方向方向备注备注IK342+700K345+000第二、三车道铣刨1.5cm后填补ECA-6.7锡广向桥面IIK332+280K332+900第

17、三车道车辙隆起带铣刨后填补ECA-6.7，再三个车道一起罩面ECA-10广锡向第三车道车辙严重IIIK367+300K370+300三个车道直接罩面ECA-10锡广向原路段采用过微表处处治超薄沥青混合料室内性能试验指标试验结果技术要求最佳油石比（%）5.5%析漏损失（%）0.050.1飞散损失（%）2.9815残留稳定度（%）103.485冻融劈裂强度比（%）86.980车辙试验总变形（mm）1.958动稳定度（次/mm）38533000构造深度（mm）1.140.55摆值（BPN）6952施工前准备技术准备材料准备机械准备拌合楼准备原有路面准备技术准备目标配合比设计生产配合比设计生产配合比验

18、证施工指导意见材料准备SBS改性沥青（PG76-22）、高强沥青粗、细集料矿粉易密实添加剂 （ECA-201）高粘度改性乳化沥青 机械准备名称规格型号额定功率数量间歇式沥青砼拌和设备日工3000型300T/h1沥青混合料摊铺机ABG2251沥青混合料摊铺机ABG4251双钢轮振动压路机HAMA-13013T2轮胎压路机徐工20120T2沥青洒布车1精铣刨机1自卸汽车15T10洒水车5T1路面清扫车1拌合楼准备ECA-201输送设备安装 拌合缸排气口的设置 原有路面的准备处理结构性破坏的路段清理路表的杂物和浮灰，确保施工前路表的清洁罩面部位均匀撒布高粘度改性乳化沥青，撒布不均匀的局部的应该进行处

19、理有裂缝的路段应该采用Trupave聚酯玻纤布处理易密实沥青混凝土温度控制标准矿料加热温度()140150沥青加热温度()160170沥青混合料出料温度()140150混合料摊铺温度() 135开始碾压温度()130开始复压温度()110碾压终了温度() 70易密实沥青混合料拌和ECA-201添加方式拌和时间p保证易密实添加剂 （ECA-201）全部喷洒到沥青上pECA-201作为外加剂与沥青按比例在沥青开始喷洒后延时2秒开始喷入p在沥青喷洒结束之前完成ECA-201的喷洒p单盘料拌和周期不低于60秒p其中干拌7秒，喷沥青和ECA-201控制在13秒以内p然后湿拌6秒添加矿粉p再继续湿拌30秒

20、易密实沥青混合料运输采用数字显示插入式热电偶温度计检测易密实沥青混合料的出厂温度和运到现场温度拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，分几堆装料，以减少粗细集料离析易密实沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，摊铺机前方应有至少两辆以上运料车等候卸料运料车应有良好的篷布覆盖设施连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前1030cm处停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进 旧路铣刨整形及清扫撒布粘层油p高粘乳化沥青粘层油洒布量约为0.3kg/m2，具体洒布量视试验路段洒布情况确定。p龙孚主推的易密实超薄罩面ECA-10以采用一体式摊铺机为优先推荐方案。易密实沥青混合料

21、摊铺易密实沥青混合料的碾压压路机类型初压复压终压适宜最大适宜最大适宜最大钢轮压路机（13t）12(前静后震）2(前静后震）23(静压)3(静压)胶轮压路机（20t）455裂缝处治贴缝前，需要均匀洒布热沥青，洒布面积应该略大于铺布的面积，洒布前应该划线，确保洒布范围的准确性，严格控制热沥青的洒布量（0.50.7L/m2）聚酯玻纤布长度应该相对于裂缝长度两端至少延伸0.5m，贴缝应该在沥青混合料开始摊铺前两个小时完成贴布过程中应该确保聚酯玻纤布的平顺，不得有皱起，皱起部分必须切割掉，铺布完成后需要人工或机械压密，保证布与路面间服贴施工车辆严禁在未经过处理的聚酯玻纤布表面通过，必须通行时，应该在布表

22、面撒热料后通行摊铺过程中发现聚酯玻纤被摊铺机前的运输车粘起，必须立刻停止摊铺，清除粘起的聚酯玻纤布之后才能允许继续摊铺为防止反射裂缝，针对裂缝发展较深的情况，可向裂缝下再深挖45cm，挖掘宽度1.2米，然后再贴布处治纵向接缝处理超薄罩面检测标准项目检查频率质量要求或允许偏差试验方法厚度1次/200m/车道3mm钻孔检查并铺筑时随时插入量取平整度每车道连续检测不大于1.2mm用连续式平整度仪检测摩擦系数1处/200m不小于55BPN摆式仪构造深度不小于0.6mm铺砂法渗水系数1处/200m不大于150ml/min渗水试验仪超薄罩面检测结果检测项目检测结果质量要求或允许偏差试验方法厚度26mm253mm钻孔芯样检测平整度0.84mm1.2mm连续式平整度仪摩擦系数65 BPN55 BPN摆式仪构造深度0.81mm0.6mm铺砂法渗水系数94ml/min150ml/min渗水试验仪车内噪声检测处治方案处治前噪声（分贝）处治后噪声（分贝