沥青混凝土路面施工

2020/12/211学习任务3:沥青混凝土路面施工原材料要求机械选择组织施工施工方法施工过程厂拌法质量检验常见问题及其处理措施准备下承层施工放样混合料拌制混合料运输混合料摊铺混合料压实成型接缝处理开放交通主要内容2020/12/212一、沥青混合料分类分类ACSMAATBATPBAMOGFC基础知识2020/12/213沥青混合料材料级配组成及空隙率大小分材料组成及结构分制造工艺分公称最大粒径分1.特粗式沥青混合料2.粗粒式沥青混合料3.中粒式沥青混合料4.细粒式沥青混合料5.砂粒式沥青混合料1.连续级配沥青混合料2.间断级配沥青混合料1.密级配沥青混合料2.半开级配沥青混合料3.开级配沥青混合料1.热拌沥青混合料2.冷拌沥青混合料3.再生沥青混合料沥青混合料分类2020/12/214二、沥青混合料材料要求原材料组成粗集料细集料：天然砂、石屑填料沥青外掺剂基础知识2020/12/215沥青混凝土面层原材料要求1.粗集料料源：碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。粗集料的规格（S1～S14）粗集料质量技术要求：表6.59粗集料的磨光值要求（做表面层）粗集料与沥青的粘附性（不符时，掺加石灰、水泥等处理）破碎砾石对破碎面的要求基础知识2020/12/216沥青混凝土对原材料要求2.细集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配集料的洁净程度天然砂：以小于0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂：以砂当量(适用于0～4.75mm)或亚甲蓝值(适用于0～2.36mm或0～0.15mm)表示。细集料的质量要求：表观密度、坚固性、含泥量、砂当量、亚甲蓝值、棱角性2020/12/217沥青混凝土对原材料要求2.1.天然砂天然砂的规格（粗砂、中砂、细砂）控制天然砂的用量（小于20%)2.2石屑规格（S15、S16）2.3机制砂规格（S16）2020/12/218沥青混凝土对原材料要求3.填料定义：小于0.075mm的矿物质粉末种类：矿粉、水泥、消石灰、粉煤灰3.1矿粉矿粉应干燥、洁净。应满足质量技术要求（密度、含水量、亲水系数、塑性指数、加热安定性拌和机的粉尘可回收，但应控制用量，小于25%粉煤灰控制用量，小于填料总量的50%2020/12/219补充知识1.做为填料的粉煤灰，在我国由于粉煤灰质量不够稳定，一般不允许在高速公路上使用2.矿粉在沥青混合料中起重要作用，矿粉要适量，少了不足以形成足够的比表面吸附沥青，矿粉过多又会使胶泥成团，致使路面胶泥离析3.矿粉的作用：吸附沥青。4.真正起到沥青混合料结合料作用的，不是沥青结合料，而是沥青矿粉胶泥混合料5.矿粉的亲水系数：是将通过0.075mm部分各取5g分别置于水及煤油的量筒中，经24h后观察的体积比值，要求在水中的体积小于在煤油中的体积2020/12/2110沥青混凝土对原材料要求4.沥青种类：应采用道路石油沥青，严禁用煤沥青修筑热拌铺路面沥青各层可以采用相同标号，也可采用不同标号上面层宜采用较稠的沥青，下面层或联结层宜选用较稀的沥青。热拌热铺类选用较稠的沥青，冷拌冷铺选用较稀的沥青；对于沥青贯入式路面，宜选用中等稠度的沥青。不同来源、不同标号的沥青分开存放，不得混杂。沥青使用期间贮存温度不宜低于130℃，并不得高于180℃。2020/12/2111沥青混凝土对原材料要求5.纤维稳定剂种类：木质纤维素、矿物纤维木质纤维素质量技术要求：纤维长度、灰分含量、PH值、吸油率、含水量纤维存放地点：应有棚盖纤维掺加比例2020/12/2112补充知识-纤维1.纤维作用：分散、吸附沥青、稳定、增粘作用2.纤维类型：木质素纤维、矿物纤维、聚合物化学纤维等3.SMA必须使用纤维稳定剂，原因是SMA使用较多的矿粉与沥青，如果没有纤维，过多的矿粉和沥青结合料将会成团，施工时不能分散开，将会形成许多油斑4.纤维对防止SMA沥青析漏的功效较好，但对防止飞散和提高路面性能的效果不如改性沥青2020/12/21133.沥青混合料技术要求3.1矿料级配沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定。配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线。一个好的设计应该具有良好的使用性能，施工操作性好及变异性小，容易压实等特点2020/12/2114密级配沥青混合料工程设计矿料级配1.分类：粗型(C型)或细型(F型)混合料。AC-C型：适用于夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料，并取较高的设计空隙率。AC-F型：适用于对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，并取较低的设计空隙率2.各种密级配沥青砼的矿料级配范围取值3.沥青混合料技术要求2020/12/2115SMA路面—矿料级配范围OGFC—矿料级配范围ATB—矿料级配范围AM—矿料级配范围ATPB—矿料级配范围3.沥青混合料技术要求2020/12/2116马歇尔技术标准（1）VV-空隙率3.2沥青混合料技术要求（2）MS-稳定度（3）VMA-矿料间隙率（4）FL-流值（5）VFA-沥青饱和度击实次数试件尺寸马歇尔试验沥青混合料配合比采用马歇尔试验设计方法，要求设计完成的沥青混合料应满足如下各项技术要求:2020/12/21173.2沥青混合料技术要求SMA路面—马歇尔试验技术要求沥青稳定碎石—马歇尔试验技术要求（AM、ATB、ATPB）沥青混凝土—马歇尔试验技术要求OGFC—马歇尔试验技术要求3.沥青混合料技术要求2020/12/2118（3）耐久性1.技术性质2.技术标准马歇尔试验—稳定度（KN）车辙试验—动稳定度（次／mm）（1）高温稳定性（2）低温抗裂性低温弯曲试验水稳性耐老化性耐疲劳性浸水马歇尔试验—残留稳定度（%）冻融劈裂试验—残留强度比（%）（4）抗滑性（5）施工和易性《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004就是马歇尔试验指标要求参考规范3.2沥青混合料技术要求（6）平整度（7）渗水性能2020/12/2119沥青混合料试验内容沥青混合料试件的空隙率VV沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙的体积占试件总体积的百分率沥青饱和度VFA压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占矿料骨架以外的空隙部分体积的百分率沥青混合料试件的矿料间隙率VMA压实沥青混合料试件内矿料部分以外的体积占试件总体积的百分率。2020/12/2120沥青混合料试验内容沥青混合料谢伦堡沥青析漏试验试验目的:检测沥青结合料在高温状态下从沥青混合料析出并沥干多余的游离沥青的数量。检验:SMA、OGFC或沥青碎石类混合料的最大沥青用量。沥青混合料肯塔堡飞散试验试验目的：评价由于沥青用量或粘结性不足，在交通荷载作用下，路面表面集料脱落而散失的程度2020/12/2121沥青混合料试验内容流值：flowvalue马歇尔试验时相应于最大荷载时试件的竖向变形，mm计。沥青含量沥青混合料中沥青结合料质量与沥青混合料总质量的比值。动稳定度：dynamicstability按规定条件进行沥青混合料车辙试验时，试件变形进入稳定期后，每产生1mm轮辙变形试验轮所行走的次数，以次/mm计。油石比沥青混合料中沥青结合料质量与矿料总质量的比值。2020/12/2122沥青混合料试验内容沥青混合料冻融劈裂试验在规定条件下对沥青混合料进行冻融循环，测定混合料试件在受到水损害前后劈裂破坏的强度比。马歇尔稳定度在规定条件下采用马歇尔试验仪测定的沥青混合料所能承受的最大荷载，kN。有效沥青含量沥青混合料中总的沥青含量减去被集料吸收入内部空隙的部分后，有效填充矿料间隙的沥青质量与沥青混合料总质量之比。2020/12/21232.4热拌沥青混合料配合设计热拌沥青混合料的配合比设计组成目标配合比设计生产配合比设计生产配合比验证目的:确定沥青混合料的材料品种及配比矿料级配最佳沥青用量2020/12/2124目标配合比设计阶段生产配合比设计阶段生产配合比验证阶段矿料的组成设计最佳沥青用量确定图解法或试算法集料筛分（水洗法）马歇尔试验确定工程级配范围预估计算沥青用量沥青与集料相对密度测定配合比设计三个阶段目标配合比与生产配合比都是两方面的设计，二者有何区别？2020/12/2125矿料通过皮带输入拌和楼干燥筒加热振动筛二次筛分热料提升到拌和楼热料仓根据目标配合比的OAC、OAC±0.3%三组沥青用量根据热料比例确定生产配合比最佳沥青用量OAC图解法确定热料比例生产配合比目标配合比图解法确定冷料比例确定目标配合比最佳沥青用量OAC取样冷料筛分根据冷料比例成型5组马歇尔试件通过调整控制室皮带转速达到设计比例青用量确定提供标准为生产配合比最佳沥热料比例与最佳沥青用量输入控制室计算机生产沥青混合料热料筛分取分级目标配合比与生产配合比设计关系图成型3组马歇尔试件技术经济分析确定1组设计级配及最佳沥青用量完成配合比设计，提交材料品种、矿料级配、标准配合比、最佳沥青用量等按规定进行各种配合比设计检验，确认配合比设计是否合理合格不合格材料选择、取样材料试验其他材料，外掺剂等粗集料、细集料、矿粉沥青或改性沥青结合料确定试验温度在工程设计级配范围内设计供优选用的1～3组不同的矿料级配对选择的设计级配，初选5组沥青用量，拌和混合料，分别制作马歇尔试件确定工程设计级配范围沥青混合料的类型规范规定的矿料级配范围测定试件毛体积相对密度计算VV、VMA、VFA等体积指标进行马歇尔试验，与马歇尔设计标准比较不合格合格确定理论最大相对密度普通沥青用真空法改性沥青用计算法或2020/12/21272.4热拌沥青混合料配合设计试件毛体积密度单位体积压实沥青混合料的干质量。体积：混合料的总体积加空隙体积沥青混合料理论最大密度假定空隙率为0时的理想状态下，沥青混合料的最大密度2020/12/2128(1)目标配合比设计需要工作目的：优选矿料级配，确定最佳沥青用量1.确定试件制作温度粘温曲线制作依据2.最佳沥青用量确定需做工作1.矿料混合料合成毛体积相对密度2.矿料混合料合成表观相对密度3.预估沥青混合料油石比或沥青用量4.确定矿料混合料的有效相对密度5.以预估的沥青用量制作5个左右不同油石比的马歇尔试件6.确定沥青混合料的最大理论相对密度7.计算沥青混合料各种体积指标8.确定最佳沥青用量计算1.Pb与毛体积密度2.Pb与MS3.Pb与VV4.Pb与VMA5.Pb与FL6.Pb与VFA数据处理2020/12/21292.1目标配合比设计2.202.242.282.322.362.403.54.04.55.05.5毛体积密度(g/cm3)a1681012143.54.04.55.05.5稳定度（kN）02468103.54.04.55.05.5空隙率（％）a3123453.54.04.55.05.5流值（dmm）13.014.015.016.017.018.019.03.54.04.55.05.5VMA（％）3040506070803.54.04.55.05.5油石比（％）VFA（％）a43.54.04.55.05.5油石比（％）密度空隙率稳定度流值VMAVFAOACminOACmaxOAC2a2油石比(％)OAC2020/12/21302.1目标配合比设计2.202.242.282.322.362.403.54.04.55.05.5毛体积密度(g/cm3)a1681012143.54.04.55.05.5稳定度（kN）02468103.54.04.55.05.5空隙率（％）a3123453.54.04.55.05.5流值（dmm）13.014.015.016.017.018.019.03.54.04.55.05.5VMA（％）3040506070803.54.04.55.05.5油石比（％）VFA（％