沥青路面压实度的评定

1、1压实度的定义及计算1.1压实度的定义沥青混合料面层的施工压实度是指按规定方法钻孔的混合料芯样的实际密度与标准密度之比,以百分率表示。压实度用K表示,按下式进行计算K=s/0×100%式中:K沥青面层某一测定部位的压实度,%;s由试验确定的芯样试件的实际密度,g/cm3;0沥青混合料的标准密度,g/cm3。1.2标准密度(0沥青混合料的标准密度以沥青拌和厂取样试验的马歇尔试验密度为准。沥青拌和厂按要求每天取样进行马歇尔试验,以实测的马歇尔试验密度(试件数不少于46个,最好取6个的平均值作为该段压实度计算的标准密度。对于粗粒式沥青混凝土和沥青碎石,也可采用试验段钻孔芯样密度作为标准密度

2、。最新颁布的公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004提出增加一个标准密度,即每天实测的混合料最大理论密度,以合格率最低的作为评定结果。1.3s的确定芯样试件的实际密度s一般采用毛体积密度。公路工程沥青及沥青混合料实验规程(JTJ052-2000中关于沥青试件密度试验的4种方法适用于各种不同的情况,使用时应根据实际情况选择1。1.4实例计算阳茂高速公路路面十三标下面层采用AC-25I型沥青路面压实度评价及控制探讨陈少幸1,邱志雄2,张肖宁1,邹桂莲1(1.华南理工大学道路工程研究所,广东广州510641;2.广东省高速公路有限公司,广东广州510100摘要:应用3种不同的标准密度计算沥

3、青路面的压实度,由于标准密度的不同,压实度评价出现不一致的结果。其中采用试验室马歇尔密度作为标准密度计算压实度,压实度评价结果容易达到,最大理论密度次之,而采用试验路的芯样密度作为标准密度时,压实度评价结果不合格。结果表明施工时碾压的压实功要比马歇尔试验的大,造成压实度指标容易达到要求,试验路的碾压工艺控制比施工的时候要好。关键词:沥青路面;压实度;标准密度中图分类号:U416.217文献标识码:B文章编号:1000-033X(200606-0051-03Discussion of Asphalt Pavement Compaction DegreeIndex Evaluation and C

4、ontrolCHEN Shao-xing1,QIU Zhi-xiong2,ZHANG Xiao-ning1,ZOU Gui-lian1(1.Road Engineer Research Institute,South China University of Technology,Guangzhou510640,Guangdong,China,;2.Guangdong Provincial Expressway Co.Ltd.,Guangzhou510100,Guangdong,ChinaAbstract:This paper discusses the calculation of compa

5、ction degree of asphalt pavement by three different standard densities.Because of different standard densities,results of compaction degree evaluation are not coincident.The result of compaction degree evaluation are easily achieved by standard density of laboratory Mashell test density,max theory d

6、ensity takes second place.But tile result of compaction degree evaluation don$t achieve qualification with standard density of cores of test section.The results indicate that the compaction power of construction grinding and pressure is greater than Mashell test,resulting more easily to achieve requ

7、irement of compaction degree index,controlling of the grinding and pressure of test section is better than usually construction.Key words:asphalt pavement;compaction degree;standard density压实机械与施工技术51沥青混凝土,下面层厚度8cm,设计的目标空隙率4%,粗集料采用的是花岗岩,胶结料为泰普克AH-70基质沥青,沥青混合料生产配合比按照193312197123703水泥矿粉=201916142722,最

8、佳油石比为4.4%。拌和设备为MARINI-4000型沥青混凝土拌和楼,该拌和楼计量系统精确,每天进行沥青混合料的抽提试验,多次抽提试验的结果为油石比的平均值4.35%,变异系数2.7%。现以该高速公路某段下面层压实度计算为例,分别采用3种不同的密度作为标准密度进行计算。钻芯取样按照1个/100m(双车道单幅,共取4段长度2km,并且是分布在不同的施工作业日。具体计算结果如表1。2压实度评定公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004对于公路热拌沥青混合料路面施工过程中压实度指标的评定及控制标准:实验室马歇尔密度97%;最大理论密度93%;试验段密度99%2。2.1施工过程评定在施工过程

9、中,每100m检查一组,逐个试件评定合格率,当合格率达不到60%时,进行补充钻孔,重新评定。按照上面不同的标准密度来评定压实是否合格,发现以试验路的密度计算压实度时有3个点达不到规范要求,其他计算出来的压实度能够满足规范。同时,用马歇尔密度作为标准时,压实度比较容易达到。2.2交工验收评定以13km为一个评定段,计算一个评定路段的压实度以代表值和极值评定压实度是否合格,代表值的计算按照公式(1。K=K-tSN"(1式中:K一个评定路段的压实度代表值,%;S一个评定路段的压实度测定值的标准差;N该评定内各测定点的总数,其自由度为N-1;t!t分布表中随自由度和保证率变化的系数。下面利用

10、该公式对该路段分别采用不同的标准密度分别进行评定,评定的结果如表2。3标准密度分析3.1实验室马歇尔密度由于施工单位每天必须取料进行马歇尔试验,用拌和厂每日提供的马歇尔试验密度作为标准密度比较方便,但是配合比设计的马歇尔试验得出的密度在随后的工程进展过程中会发生变化。应该说,少量变化是容许的,也是不可避免的,但不容许矿料颗粒组成超出级配范围的变化。而且有时油石比的变化对于试件成型的密度影响相当大,这可以从表1得出,每天马歇尔密度变化比较大,同时造成压实度的变异最大。马歇尔密度作为标准偏低,因为现在压实机械越来越多,在高速公路的施工中,通常具有能量大的现代化的光面钢轮压路机、振动压路机和轮胎压路

11、机。只要在规定温度范围内,保持必要的碾压遍数也较易达到高压实度。压路机的吨位有所提高,甚至有的压路机的吨位达到30t。特别是胶轮压路机的使用,对于沥青混合料的压实更加有利,这样造成现场的压实功要比实注:是芯样密度;是马歇尔密度;是最大理论密度;是试验路密度。项目压实度1=/压实度2=/压实度3=/平均值101.196.699.8标准差4.1613.7503.980变异系数/%4.1163.8823.988代表值99.4995.1598.26要求值>97>93>99结果合格合格不合格表2压实度评定日期编号芯样编号芯样密度/(gcm-3马歇尔密度/(gcm-3最大理论密度/(gc

12、m-3试验路芯样密度/(gcm-3压实度/压实度/压实度/112.4472.4182.5342.447101.296.6100.0 22.457101.697.0100.4 32.464101.997.2100.7 42.464101.997.2100.7252.4332.4192.529100.696.299.4 62.434100.696.399.5 72.464101.997.4100.7 82.427100.396.099.2392.4472.4082.528101.696.8100.0 102.449101.796.9100.1 112.40599.995.198.3 122.464

13、102.397.5100.7 132.474102.797.9101.14142.4262.4162.528100.496.099.1 152.446101.296.799.9 162.442101.196.699.8 172.464102.097.5100.7 182.437100.896.499.6 192.40399.595.198.2 202.39599.194.797.9项目平均值2.4152.5302.447101.196.699.8标准差0.8650.4980.0004.1613.7503.980表1压实度计算压实机械与施工技术52验室的大,同时碾压温度也在提高。但是马歇尔试验标

14、准仍然没有变,击实次数仍是75次,成型时按照沥青混合料试验规程规定的击实温度进行,没有调整为与施工碾压温度相匹配。3.2混合料实测的最大理论密度施工过程中,每天进行沥青混合料的最大理论相对密度试验,从表1的数据分析计算出来的压实度变异系数小,可以认为最大理论密度作为标准密度是比较合理的方式,计算出来的压实度能够反映现场的实际情况。相对于其他标准密度,最大理论密度试验的影响因素少。当然,每天混合料的级配和油石比会发生不同程度变化,甚至在同一天,拌和时不同锅的混合料的级配和油石比都有波动。但是,由于级配和油石比小幅度的波动对于最大相对密度的变化影响很小。3.3试验段钻芯密度采用试验段钻件密度作为标

15、准密度,铺筑试验段时用的矿料组成和沥青用量在随后的工程进展过程中同样会发生变化。如果对于下面层整个施工过程中采用试验段的钻芯密度作为标准密度来计算压实度就显得更加不合理。下面层的施工过程中集料等原材料的变化同样是不能忽视的问题,因此用试验段钻件密度作为标准密度比用马歇尔试验密度作为标准密度存在问题更加突出,计算出来的压实度的不合理性和变异性会更大。同时,施工单位为了一次性成功,在试验段施工时往往压实的工艺控制的较好,而且会多碾压几次,压实功增大,造成试验段的芯样密度偏大。这样,以试验段的芯样密度作为标准密度时,压实度评价结果出现了不合格。4压实度的变异性4.1碾压温度实践证明,碾压温度是影响沥

16、青混凝土密实度的最主要因素。沥青混合料的温度越高,其塑性越大,越容易在外力作用下缩小其空隙和增加密度。一般在规定温度范围内沥青混合料的温度愈高,则愈容易达到高密实度。碾压温度的测定位置在摊铺的沥青混合料的中部,混合料的表面温度和底部温度都要低于中间的温度,温差一般在10以上。当采用红外线温度计进行温度测试时必须要标定。为了保证压实的整体效果,在施工过程中应尽可能地提高碾压温度,特别是初压和复压的温度。在不发生推移、表面无发裂的情况下,初压的压路机可一直紧跟摊铺机,以确保在较高的温度下进行碾压,但是必须注意沥青混凝土不要粘轮。复压应紧跟初压,终压也尽可能地在较高温度下进行。考虑到终压的目的是消除

17、缺陷和保证面层有较好的平整度,不宜一味提高终压温度,应以沥青面层轮迹和无明显缺陷为判断标准,确定适宜的终压温度。4.2沥青面层压实层厚度该高速公路AC-25下面层设计,为了满足厚度大于最大粒径的3倍,与其相匹配的压实层厚度提高到8cm,利于压实,而且铺设层厚时,材料的热度保持的时间也长,从而适当地延长铺设时间和碾压工序。经研究表明,开始铺设到温度降至工序终结温度所需的时间t(有效压实时间与铺设厚度h符合下列关系t=kh n式中:t有效压实时间,min;k常数,与铺设环境有关;h面层厚度,cm;n回归幂指数,一般为1718。4.3混合料级配在进行配合比设计时级配曲线要追求“S”型,4.75 mm以上部分各档尽量位于中值线上方,混合料偏细;4.75mm以下部分各档尽量位于中值线下方,混合料偏粗,这样能够保证混合料的颗粒比较均匀,摊铺机摊铺时减少离析,有利于碾压密实。同时,必须要防止施工原材料的变化,施工过程中就不得随意变更。但由于施工所使用的材料变异性大,砂石料场的生产工艺不稳定,常常使级配发生变化,往往难以达到标准级配要求,这样会影响压实效果3。5结语(1进行压实度的评定时要针对不同的路面结构及层位选择不同的标准密度,对于下面层这种密实结构,认为采用