水泥乳化沥青稳定基层施工工艺与控制

1、水泥-乳化沥青稳定基层施工工艺与控制1 .研究的背景及意义1.1 综述以水泥为无机结合料的稳定碎石半刚性基层由于承载力大，水稳定性好，抗冲刷、抗冻性较好、板体性强、原材料易得，能够充分的利用当地砂石材料，现阶段被广泛应用于各种等级道路的基层和底基层。但也恰恰由于其刚度和脆性较大，容易在温度和湿度变化时产生收缩裂缝，进而在沥青面层形成反射裂缝，导致或加速路面的破坏。研究表明：通过在半刚性材料中掺入乳化沥青，能够有效的改变半刚性材料的强度、抗裂性、水稳性、耐磨性和抗冻性等路用性能，并使其能够有更广泛的适用性。1.2 技术来源水泥-乳化沥青稳定基层的应用研究课题已经由安徽省公路XX局,XX局和东南大

2、学共同完成，并通过安徽省交通厅主持技术鉴定。课题通过在低剂量水泥稳定碎石基层材料中加入少量乳化沥青，对该材料抗裂、施工和易性等性能的研究，优化设计、水泥乳化沥青添加量以及施工工艺，进而解决半刚性基层裂缝问题。1.3 推广应用项目概况通过在宿州市X056山闵路改建工程进行该课题成果的推广应用研究，深刻认识半刚性基层裂缝的危害，寻找半刚性基层裂缝预防措施，确定本地区实施水泥乳化沥青半刚性基层的施工工艺。X056泗县山头至宿州闵贤段公路改建工程，为亚洲开发银行贷款项目。路线全长约106km,二级公路标准，水泥稳定碎石基层，沥青混凝土面层，批准施工图预算总金额36138.6万元。2 .施工前的准备工作

3、2.1 原材料2.1.1 水泥本次试验项目采用徐州“久久”牌P.C32.5水泥。3.5.1压实机械宜采用振动压路机与三轮压路机相结合的方法进行，先用振动压路机在关闭振动装置的情况下碾压1-2遍，再振动1-2遍，后采用18-21吨的三轮压路机碾压密实。1.1.2 碾压应注意稳压要充分，振压不起波浪、不推移，压至无轮迹印，并应注意压实段落，避免漏压或超压。1.1.3 碾压过程中如有“弹簧”、松散或起皮现象，应及时翻开重心拌和，对于离析较重的料宜换新料填补；1.1.4 碾压应在水泥和乳化沥青终凝前及试验确定的延迟时间内完成，碾压完成即检查压实度。1.1.5 为保证基层边缘强度，应有一定的超宽。1.1

4、.6 碾压应及时，应保湿碾压。3.6 接缝设置摊铺机摊铺混合料时不宜中断，第二天开工的接头断面或因故中断时间超过2h，应设置横向接缝。横缝设置方法如下：3.6.1 人工将末端含水量合适的混合料弄整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同，整平紧靠方木的混合料。3.6.2 方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m长，其高度应高出方木几厘米。3.6.3 将混合料碾压密实。3.6.4 在重新开始摊铺混合料之前，将砂砾或碎石和方木除去，再将已压实成型的混合料切去10-15cm，并将下承层顶面清扫干净。3.6.5 摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料。3.7 养生3.7.1 每一

5、段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生。3.7.2 养生采用湿土工布进行养生，并在整个养生期间保持土工布处于潮湿状态。3.7.3 在养生期间，除洒水车外，应严格控制机动车辆通行。3.8 工程检测依据公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)、公路路基路面现场测试规程(JTGE60-2008)等现行相关规范和标准进行。4.关键工艺及需要特别注意的地方水泥-乳化沥青稳定基层因乳化沥青用量相对较少，在性能上与普通水泥稳定集料基层类似，相应的，其施工工艺和质量控制方法也有相通之处。除此之外，因乳化沥青的加入，在施工中还需要注意以下问题：4.1 拌和均匀问题水泥-乳化沥青稳定集料材料

6、中包括：集料、石屑、石粉、水泥、乳化沥青及外加水等，各种材料的加入顺序不同，拌和的难易程度不同，得到的混合料均匀程度也不同。通过室内拌和工艺验证，先将集料、石屑、石粉、水泥和外加水份进行拌和，然后再加入乳化沥青拌和的方式比较容易获得均匀的拌和效果。4.2 外加水量乳化沥青中含有水份，这些水份将在破乳过程中释放出来，从乳化沥青形成强度的水泥物理性能试验数据序号试验项目试验结果标准要求结论1细度（为1.110.0合格2 标准稠度用水量（%）29.7-29.73 凝结时间初凝时间（min）197600min合格4 体积安定性合格必须合格合格5 强度（MPa）抗压3d14.310.0合格28d32.8

7、32.5合格抗折3d2.92.5合格28d8.35.5合格结论所检项目符合P.C32.5级标准要求1 .1.2乳化沥青本次试验项目采用宿州市材料站生产的沥青含量分别为50%、60%的阳离子慢裂型乳化沥青。乳化沥青试验序号检验项目50%沥青含量实测值60%沥青含量实测值要求值1筛上剩余量（%0.20.2554 蒸发残留物针入度（0.1mm）706960-3005与矿料的粘附性，裹覆面积4/512/36 粗粒式集料拌合试验均匀均匀均匀7 细粒式集料拌合试验均匀均匀均匀8 1.18mm筛上剩余量（为0.50.559 .1.3粗细集料的合成筛分9.5-31.5mm:粗细集料全部采购自宿州市符离石料场，

8、按照4.75-9.5mm:2.36-9.5mm:0-4.75mm=30.3%:27.0%:20.8%:21.9%进行合成，合成后的筛分试验和级配曲线如下。粗、细集料合成筛分试验数据筛孔尺寸（mm）通过率（%）标准要求通过率（%）37.5100.0100.031.597.990-10026.594.119.085.267-9013.574.49.564.245-684.7534.629-502.3618.618-381.1814.10.610.58-220.0752.80-72.2水泥-乳化沥青稳定碎石的配合比设计根据集料筛分结果确定的集料级配为9.5-31.5mm:4.75-9.5mm:2.3

9、6-9.5mm:0-4.75mm=30.3%:27.0%:20.8%:21.9%，水泥剂量为2.5%，乳化沥青（沥青含量为60%）剂量为1.8%，混合料的最大干密度为2.316g/cm3，最佳含水量为5.9%。2.3 机械设备主要的机械设备有水稳拌和站，乳化沥青添加设备，装载机，摊铺机，自卸汽车，压路机，洒水车等。2.4 拌和站拌和站场地需硬化，不同粒级的碎石以及细集料(如石屑和砂)应隔离，分别堆放，细集料应有覆盖，防止雨淋后过分潮湿。应备足满足施工的各种材料，数量应与配合比相适应。3.施工工艺与控制3.1 准备下承层3.1.1 按公路路面基层施工技术规范(JTJ34-2000)验收下承层，验

10、收合格，方可铺筑水泥-乳化沥青稳定基层。3.1.2 对下承层进行清扫，过分干燥时，应洒少量水湿润，但严禁有积水现象。3.1.3 测量高程后做好摊铺机的高程控制基线，并在施工过程中做好保护工作。3.2 拌和3.2.1 配料应准确，拌和应均匀。在正式拌制混合料之前，必须先调试所用的设备，使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求。当集料的颗粒组成发生变化时，应对集料组成重新进行调整，且应重新调试设备。3.2.2 应根据集料、乳化沥青和混合料含水量的大小，及时调整加水量，天气炎热或风大干燥时含水量宜略大于最佳值，但混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量应略小于或接近最佳值。3.2.3 拌和站与摊铺机的生

11、产能力应相互匹配。3.2.4 乳化沥青的加入要自制设备，把乳化沥青和水按比例加入储存罐，用沥青泵把混合液泵入拌和仓，要精确校准沥青泵流量，确保乳化沥青和水的剂量准确。3. 3运输3.1.1 采用自卸汽车运输混合料，根据拌和站的日产量备足自卸汽车以保证拌合好的混合料及时运至摊铺路段，自卸汽车的运量应较拌合能力和摊铺速度有所富余。3.1.2 自卸汽车的车厢应保持干净，每天收工后要进行清扫或冲洗。3.1.3 装运混合料后应覆盖，减少水分损失，延迟乳化沥青破乳时间。3.1.4 尽可能缩短运输时间，一般可控制在40分钟（含拌和时间）内运到摊铺现场。3.1.5 混合料装车时运输车必须前后移动，至少分三次装料，避免混合料离析。3.4 摊