道路面层施工柔性路面二

道路施工基础知识（三）

道路面层—沥青类李庆广2008年12月市政工程岗位技能系列培训一、有关概念

1.粗集料：经加工（轧碎、筛分）而成的粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等集料。就是我们平常所说的0.5-1cm、1-2cm、1-3cm石子。2.细集料：天然形成或经轧碎、筛分等加工而成的粒径小于2.36mm的天然砂、机制砂及石屑等集料。3.填料：在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075mm的矿物质粉末。拌和站所指的填料就是矿粉和生产过程产生的回收粉。4.矿料：用于沥青混合料的粗集料、细集料、填料的总称。5.沥青结合料：在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料（含掺加的外掺剂、改性剂等）的总称。6.乳化沥青：石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化得到的沥青产品。我们常用的是喷洒型阳离子乳化沥青，简称PC。7.改性沥青：掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉等改性剂，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而成的结合料成为改性沥青。常见的有MAC和SBS。8.沥青混合料:由矿料与沥青结合料拌合而成的混合料成为沥青混合料。按材料组成及结构分成连续级配、间断级配混合料。按矿料级配及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。按工程最大粒径的大小可分为特粗式，粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式。密级配沥青混合料：按密实级配原理设计组成的混合料，包括空隙率较小的密实式沥青混凝土混合料（以AC表示）和密实式沥青稳定碎石混合料（以ATB表示）。特点：级配为连续密级配，空隙率较低。孔隙率为3~6%的混合料为I型密实型沥青混凝土，孔隙率为4～10％的为II型半密实沥青混凝土混合料。10、连续半开级配沥青碎石混合料：由适当比例的粗集料、细集料及少量填料（或不加填料）与沥青结合料拌和而成，经马歇尔标准击实成型试件的空隙率在10％以上的半开式沥青碎石混合料（以AM表示）。11.开级配沥青混合料：矿料级配主要由粗集料嵌挤组成，细集料及填料较少，压实后剩余空隙率为15％以上的混合料称为开级配沥青混合料。12.

间断级配沥青混合料：矿料级配组成中缺少1个或几个档次（或用量极少）而形成的沥青混合料。SMA就属于本类型。14.沥青马蹄脂碎石混合料：由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多的填料（矿粉）构成，简称SMA。15.沥青面层：由沥青材料、矿料及其他外掺剂按要求比例混合、铺筑而成的单层或多层式结构层。一般沥青面层分为下、中、上三层结构。*16.透层：为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好，在基层上喷洒液体石油沥青、乳化沥青、煤沥青而形成的透入基层表面一定深度的薄层。作用：1.增进基层与沥青层的粘结力；2.封闭基层表面的孔隙，减少水分下渗；3.防止基层吸收表面处治的第一次喷洒沥青；4.在铺筑面层前，能作为临时性的保护基层。17.粘层：为加强路面沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。

19.符号及代号AC：密级配沥青混凝土混合料AM：半开级配沥青稳定碎石混合料SMA：沥青马蹄脂碎石混合料SBS：改性沥青的一种（苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物)18.封层：为封闭表面空隙、防止水分侵入而在沥青面层或基层上铺筑的有一定厚度的沥青混合料薄层。铺筑在沥青面层表面的称为上封层，铺筑在沥青面层下面、基层表面的称为下封层。二、沥青路面分类按强度构成原理密实类嵌挤类

密实类沥青路面要求矿料的级配按最大密实原则设计，其强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力。密实类沥青路面按其空隙率的大小可分为闭式和开式两种：闭式混合料中含有较多的小于0.5mm和0.074mm的矿料颗粒，空隙率小于6，混合料致密而耐久，但热稳定性较差；开式混合料中小于0.5mm的矿料颗粒含量较少，空隙率大于6，其热稳定性较好。嵌挤类沥青路面要求采用颗粒尺寸较为均一的矿料，路面的强度和稳定性主要依靠骨料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力，而粘聚力则起着次要的作用。按嵌挤原则修筑的沥青路面，其热稳定性较好，但因空隙率较大、易渗水，且耐久性较差。二、沥青路面分类按施工工艺层铺法厂拌法路拌法二、沥青路面分类沥青路面的技术特性

热拌沥青碎石沥青混凝土沥青表面处治乳化沥青碎石混合料沥青贯入式沥青玛蹄脂碎石SMA二、沥青青路面分分类按颗粒大大小粗粒式中粒式细粒式砂粒式传统的表表面理论论认为沥沥青混合合料是由由粗、细细集料和和填料组组配而成成的矿质质骨架和和沥青组组成，沥沥青分布布在矿质质骨料表表面，将将矿质骨骨料胶结结成具有有强度的的整体。。其中沥沥青的胶胶结作用用是一个个相当复复杂的过过程，包包括物理吸附附、化学学吸附、、选择性性吸附等。所谓物理吸附附是在固-液界面面间产生生的表面面张力作作用下，，在矿料料表面形形成定向向吸附和和湿润现现象，吸吸附的沥沥青没有有发生任任何化学学变化；；化学吸附附是沥青中中的沥青青酸及沥沥青酸酐酐与矿料料表面的的金属阳阳离子间间产生的的化学反反应，生生成了沥沥青酸盐盐，化学学吸附比比物理吸吸附产生生的吸附附作用更更强烈，，形成的的沥青膜膜更稳定定；选择性吸吸附主要是由由于矿料料表面的的微孔或或毛细孔孔产生的的吸附作作用，使使得沥青青中的小小分子如如油分和和树脂被被吸收而而增强了了沥青的的粘结力力，从而而使沥青青与矿料料作用更更稳固。。三、沥青混合合料的组组成结构构的现代代理论（一）主主要优点点：①优良的结结构力学学性能和和表面功功能特性性：一般沥沥青路面面均具有有良好的的受力特特性；路路面平整整、无裂裂缝或接接缝、柔柔韧舒适适、噪音音小等优优点②表面抗滑滑性能好好：沥青路路面既平平整、表表面又粗粗糙，有有一定的的粗、细细纹理构构造，能能保证车车辆高速速安全行行驶③施工方便便：沥青路路面可以以集中拌拌和（厂厂拌）、、机械化化施工（（摊铺、、碾压等等），完完全可以以实现大大面积施施工，质质量能够够得以保保障，开开放交通通早④经济耐久久性好：与水泥泥路面相相比，沥沥青路面面一次性性投资要要低得多多，其使使用寿命命达到15年，，若施工工质量好好、养护护保养及及时有的的可以使使用20年四、沥青路面面的特点点⑤便于再生生利用：沥青再再生利用用已成为为发达国国家一项项热门的的可持续续发展和和能源再再生利用用的新型型课题，，我国目目前也在在进行这这方面的的研究和和技术开开发；⑥其它，如抗震震性好、、日照下下不反射射引起眩眩光、晴晴天无扬扬尘、雨雨后不泥泥泞等（二）主主要缺点点：①沥青易老老化：沥青是是多组分分有机材材料，随随着使用用期的延延长，沥沥青的胶胶体结构构和组成成成分发发生变化化，使沥沥青粘性性变差、、塑性降降低、沥沥青路面面易表面面松散、、整体性性降低，，从而导导致结构构破坏；；一般可以以添加抗抗老化剂剂，如添添加碳黑黑可以起起到抗氧氧化的作作用，增增强沥青青的老化化特性，，还有其其他材料料如阻酚酚类、氨氨基甲酸酸酯类、、钙盐、、胺类等等，但研研究不成成熟。②温度敏感感性较差差：夏季高高温易流流淌，高高温稳定定性差；；低温易易发脆，，抗裂性性能差。。可采用用优质沥沥青或采采取改性性措施等等。五、沥青类路路面材料1.道路沥青青根据气候、交交通性质等可可选用油-100、油-60等，气气温较高和交交通繁重条件件下应选用稠稠度较高的石石油，反之可可选用稠度较较低的石油。。根据标准的的不同，又分分为“重交沥沥青”与“普普通道路沥青青”。普通沥青AH-70中的的字母A是Asphalt沥青的的英语翻译中中第一个字母母，H是Highway重交通通的英语翻译译中第一个字字母，70是沥青针入度度的范围中值值即60-80（0.1mm），因因此说针入度度是普通沥青青三大指标中中最重要的，，普通沥青常常常作为改性性沥青的基质质沥青。2.改性沥沥青改性沥青是指指通过往沥青青中掺加橡胶胶、树脂、高高分子聚合物物、磨细的橡橡胶粉或其它它填料等外掺掺剂（改性剂剂）或采取对对沥青轻度氧氧化加工等措措施，使沥青青或沥青混合合料的性能得得到改善而制制成的沥青结结合料。而改改性剂则是指指在沥青或沥沥青混合料中中加入的天然然或人工的有有机或无机材材料，它应可可熔融、分散散在沥青中，，能够改善或或提高沥青路路面材料性能能，与沥青发发生反应或裹裹复在集料表表面上。改性沥青的主要功用之一一是提高沥青混混合料在高温温下的抵抗变变形能力，而而在其他温度度下对沥青或或沥青混合料料的特性无不不利作用。国内用于沥青青改性的聚合合物品种大致致可分为三种种类型：一是是橡胶改性类，如天然橡胶胶（NR）、、丁苯橡胶（（SBR）等等；二是热塑性弹性体体：如苯乙烯-丁二烯-苯苯乙烯嵌段共共聚物（SBS）、苯乙烯—异异二烯—苯乙乙烯嵌段共聚聚物（SIS）；三是树脂类：包括热塑性性树脂与热固固性树脂。SBS改性沥沥青是在原有基质质沥青（AH-70）的的基础上，掺掺加2.5%、3.0%、4.0％％的SBS改改性剂，改性性后的沥青，，与原沥青相相比，其高温温粘度增大，，软化点升高高。在良好的的设计配合比比和施工条件件下，沥青路路面的耐久性性和高温稳定定性明显提高高。4.碎石石应选耐磨、方方正有棱角和和与沥青粘结结力较强的碱碱性石料，如如石灰岩、白白云岩等，若若选用酸性石石料（如花岗岗岩），则在在使用前应掺掺加少量（0.6%~2%)的表面面活性剂预先先碱化。在改性沥青中中，为了增强强骨料的强度度，级别较高高的路面采用用玄武岩，造造价较高。细骨料沥青中的细骨骨料常常采用用干净的砂或或石屑。3.乳化沥沥青乳化沥青适用用于表处、贯贯入式、透层层、粘层等，，它是用55％～70％％沥青、纯净净水在乳化剂剂的作用下，，由不相容容的两相形成成一相的稳定定分散系。5.矿粉一般采用石灰灰石粉，其中中的粒径小于于0.074mm的成分分不宜小于80%，亦可可采用水泥、、消石灰粉，，但消石灰粉粉不宜超过3％。矿粉在在沥青混合料料中的作用是是填充混合料料的空隙，增增强矿料和沥沥青的粘结力力，它能显著著的提高混合合料的强度和和温度稳定性性。六、沥青砼路路面施工工艺艺配合比设计运输摊铺碾压放开交通沥青加工骨料加热拌和拌和运输摊铺石油温度：130~170℃砂石温度：140~170℃出厂温度：130~160℃运达温度：>130℃压实温度：80~130℃1、拌和控制：控制油石比比、级配、温温度，前两项项也是控制造造价的关键。。2、运输控制：根据运输距距离、生产能能力、摊铺压压实速度和行行车情况等因因素，遵照生生产施工现场场应保留3-5辆等候的原则则匹配运输车车数量。确保保生产、摊铺铺的连续性和和摊铺质量的的稳定性。运料车每次使使用前后必须须清扫干净，，在车厢板上上涂一层防止止沥青粘结的的隔离剂或防腐腐剂，运料车运输混混合料宜用苫布覆盖保温、防防雨、防污染染。运料车应在摊摊铺机前10～30cm处停住，空空挡等侯，由由摊铺机推动前进开始缓缓缓卸料，避免免撞击摊铺机机。运料车每每次卸料必须须倒干净，尤尤其是对改性性沥青或SMA混合料，，如有剩余，，应及时清除除，防止硬结结。3、摊铺：沥青混合料料摊铺机摊铺铺的过程中，，自卸汽车将将沥青混合料料卸到摊铺机机料斗后，经经链式传送器器将混合料往往后传到螺旋旋摊铺器，随随着摊铺机向向前行使，螺螺旋摊铺器即即在摊铺带宽宽度上均匀地地摊铺混合料料，随后由振振捣板捣实，，并由摊平板板整平。4、碾压：分层压实厚厚度不得大于于10cm。。5、接缝施工①纵缝尽尽量采用多台联合避免纵缝。缝缝边应保持垂垂直，涂刷一一薄层粘层沥沥青之后方可可摊铺新料。。纵缝应在摊铺铺之后立即碾压，压路机应大大部分在已铺铺好的路面上上，仅有10～15cm的宽度压在新新铺的车道上上，然后逐渐渐移动跨过纵纵缝。②横缝施工横横缝应与与路中线垂直直。接缝时先先沿已刨齐的的缝边用热沥沥青混合料覆覆盖，以资预预热，覆盖厚厚度约15cm，待接缝缝处沥青混合合料变软之后后，将所覆盖盖的混合料清清除，换用新新的热混合料料摊铺，随即即用热夯沿接接缝边缘夯捣捣，并将接缝缝的热料铲平平，然后趁热热用压路机沿沿接缝边缘碾碾压密实。双层式沥青路路面上下层的的接缝应相互互错开20～～30cm，，做成台阶式式衔接。七、沥青混合料检检验1、混合料温度沥青混合料到到场温度是混混合料质量的的一个重要参参数，到摊铺铺温度、初始始碾压温度、、终了碾压温温度和开放交交通时间。据统计，一般般情况下运输输时间在1h内，混合料料温度损失在在0-5℃内。据统计，卸料料时在天气晴晴朗的情况下下，混合料冒冒淡淡的青烟烟，这时温度度约为130-140℃℃；冒较浓的的青烟或蓝烟烟，这时温度度为145-160℃；；冒白烟，这这时温度为170-185℃，冒较较浓的白烟或或白中带黄色色时，这时温温度可能已超超过195℃，应作为废弃料处理。控制出厂温度度普通沥青145℃～165℃；改改性沥青170℃～185℃；高于195℃℃的混合料视视为废料。2、抽提筛分试验验：将取的混合合料拌和均匀匀按四分法分分至要求的试试验质量约1000g～～1500g，倒入离心心式抽提仪进进行试验。抽抽提结束将矿矿料烘干筛分分，计算油石石比和筛分通通过量，与设设计油石比和和设计级配作作比较。抽提提筛分应至少少检查0.075mm、、2.36mm、4.75mm公称最大粒粒径及中间粒粒径等5个筛筛孔的通过率率。3、马歇尔试验：取4～6份份要求质量(一般在1180～1220g左左右)的混合合料再加热进进行马歇尔试试验。测定马马歇尔试件的的空隙率、稳稳定度、流值值等物理指标标,计算合格格率,并结合合规范要求和和设计规定进进行比较。4、路面钻芯：测定路面钻钻芯试件的空空隙率及压实实度。项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值高速公路、一级公路其他公路1△压实度(%)试验室标准密度的96%(*98%)；最大理论密度的92%(*94%)；试验段密度的98%(*99%)32平整度σ(mm)1.22.52IRI(m／km)2.04.2最大间隙h(mm)-53弯沉值(0.01mm)符合设计要求24渗水系数SMA路面200ml/min；其他沥青混凝土路面300ml/min-21、公路标准八、评定标准准5抗滑摩擦系数符合设计要求-2构造深度6△厚度(mm)代表值总厚度：设计值的-8%上面层：设计值的-10%-8%H3合格值总厚度：设计值的-10%上面层：设计值的-20%-15%H7中线平面偏位(mm)2030

8纵断高程(mm)±10±15

9宽度(mm)有侧石±20±30

无侧石不小于设计10横

坡(%)±0.3±0.5

2、市政标准九、几个问题题的探讨1.透层油渗渗透深度多少少为最佳？通常认为至少少应该有5-10mm以以上，如果不不能透入基层层只洒在表面面形成了一层层油膜（或油油皮），它并并不能起到固固结、稳定、、联结、防水水等作用，就就不是真正意意义上的透层层油。这一层层油皮很容易易在施工过程程中被运料车车、摊铺机粘粘起、推掉。。2.透层油什什么时候喷洒洒？喷洒了透透层油后不能能马上铺筑沥沥青面层时采采取什么措施施？柔性基层的透透层油何时喷喷洒乳化沥青青一般都没有有疑问，时间间上也不太讲讲究，但半刚刚性基层因为为有一个强度度形成和增长长的问题。要要求透层宜选选择在基层施施工结束后表表面稍干后浇浇洒乳化沥青青，这是非常常重要，也是是正确的。有有些工程在施施工养生1周周后喷洒，这这是错误的做做法。为什么么必须在半刚刚性基层碾压压以后立即喷喷洒呢？这是因为经过过养生将逐渐渐产生强度，，内部结构将将越来越致密密。试验可知知，半刚性基基层在水泥尚尚未结硬的时时候喷洒透层层油透入的深深度最深，随随着龄期的增增长与强度的的增长，透层层油越来越难难以透入。而而且及时喷洒洒透层油对基基层的水分有有良好的保护护作用，基层层表面也不容容易松散，透透层油起保护护半刚性基层层不受太阳曝曝晒开裂的作作用。为了保护透层层油不被运输输车辆破坏，，通常是在上上面撒一层石石屑或粗砂，，乳化沥青的的喷洒可有两两种选择：不不撒石屑或粗粗砂，可喷洒洒1.0-1.4kg/m2；喷洒石屑或或粗砂时可喷喷洒1.5-2.0kg/m2乳化沥青，待待透层油一破破乳立即撒布布用量为2m3/1000m2的石屑或粗砂砂保护。3.粘层可不喷洒洒粘层油吗？？粘层的作用在在于联结沥青青层，国外规规范规定层与与层之间必须须喷洒粘层沥沥青。原规范范定稿时仅仅仅从经济考虑虑，同意下层层是连续摊铺铺并未产生污污染时可省去去粘层，当已已遭污染时必必须打扫干净净，再洒布粘粘层油。实际际上对于“尚尚未产生污染染”有不同的的理解，北京京市以往认为为第二天就接接着摊铺的可可以不洒。但但绝大部分地地区则是对看看起来路面并并不太脏的都都可以不洒，，或者即使脏脏了，甚至污污染已很严重重，只要用高高压水冲、扫扫把扫了，也也可以不洒；；还有一种情情况是即使洒洒粘层油，也也不是满洒，，而是洒成一一条一条间隔隔的；甚至还还有人担心粘粘层油会导致致层间滑动，，产生车辙变变形。以上说说明在喷洒粘粘层油的问题题上，认识十十分混乱。沥青路面的结结构设计以弹弹性层状体系系理论为基础础，结构层之之间完全连续续是一个整体体，只有这样样才能符合完完全连续的界界面条件。如如果几层沥青青层没有粘结结好，在使用用过程中进入入水分，则沥沥青层与沥青青层之间的界界面条件将变变成不完全连连续，甚至完完全不连续，，就如三合板板在使用过程程中逐渐脱落落一样，导致致沥青路面的的受力状态发发生质的变化化。因此粘层层油是必须喷喷洒的。粘层层油喷洒量根根据情况可喷喷洒0.2-0.3kg/m2。。谢谢！沥青混凝土分分类表种类方孔筛系列对应的圆孔筛系列沥青混凝土沥青碎石最大集料粒径(mm)沥青混凝土沥青碎石最大集料粒径(mm)特粗式/AM-4037.5/LS-5050粗粒式AC-30AM-3031.5LH-40LH-35LS-40LS-354035AC-25AM-2526.5LH-30LS-3030中粒式AC-20AM-2019.0LH-25LS-2525AC-16AM-1616.0LH-20