一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層及其制備方法與流程

本發明涉及一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層及其制備方法，具體涉及一種具有優異的抗滑、排水和降噪性能的單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層及其制備方法，屬于道路工程
技術領域：
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背景技術：
：隨著市場經濟的快速發展，交通建設的日益完善，車輛車速的不斷提高、交通流量的日益加大和車輛重載甚至超重載的比例不斷增加，對我國瀝青路面提出了更高的技術要求（比如安全、快速、耐久、抗重載等）。由于傳統的普通瀝青混合料性能與當前使用環境的不適應，一些瀝青路面剛通車不久就發生了大規模的破壞。如何加強和改良瀝青路面的使用質量、延長路面的使用壽命和提高路面綜合服務水平是各國道路科研工作人員面臨的重要任務。一直以來，人們通過將聚合物加入瀝青中制備改性瀝青來提高瀝青路面的性能。在眾多的聚合物改性瀝青中，sbs改性瀝青以其優越的路用性能得到了廣泛推廣和應用。通過大量的路面調查發現，在山區、高海拔丘陵地區的連續長陡坡上、下坡路段，即使采用了sbs改性瀝青、中性或堿性石料等手段，投入使用后仍然很快出現嚴重的車轍病害。由于瀝青混合料的強度來源于瀝青及骨料間的嵌擠結構，瀝青混合料的力學特性與其它功能的實現主要依賴于瀝青膠漿特性與礦質混合料以及空隙的合同組成。良好的瀝青混合料組成設計不僅依賴于瀝青性能和瀝青膠漿性能，也依賴于粗骨料顆粒之間的嵌擠和合理的剩余空隙。因此現有瀝青混合料不管是密級配、開級配還是半開級配，其集料一般都由幾檔碎石組成，形成一定的級配。《公路瀝青路面施工技術規范》規定的粗集料分14檔，從s1到s14，一般混合料由3~5檔粗集料和一檔細集料組成。因此，混合料配合比設計過程復雜，各檔集料的組成要求嚴格，質量控制困難。如果配合比設計不合理或者施工控制不足，都將導致路面的早期破壞，如坑槽、車轍、泛油、開裂、擁包等，影響道路運營的安全和舒適性。因此，開發一種混合料技術，不需要進行復雜的集料級配設計，使質量控制簡單有效具有重要的意義。技術實現要素：本發明的目的是提供一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層及其制備方法，不需要進行復雜的集料級配設計，使質量控制簡單有效，采用該工藝制備的單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層具有優異的抗滑、排水和降噪性能。為實現上述發明的目的，本發明采取的技術方案如下：一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層，由如下材料組成：（1）單粒徑瀝青碎石混合料，層厚8~12mm；（2）乳化瀝青粘結防水層，每平方米灑布量0.6~0.9kg。步驟（1）所述的混合料不需要進行礦料級配設計，只用一檔粗集料，粒徑范圍為2~6mm之間；混合料含有小于0.075mm的填料5%~8%，其中2%是常規硅酸鹽水泥，3%~6%是石灰石磨細的礦粉。按4.0%油石比為基礎進行驗證試驗，驗證試驗的馬歇爾擊實次數50次，驗證的項目和要求如表1。如果驗證項目不能滿足要求，可按±（0.1%~0.3%）調整油石比，也可以在5~8%之間調整填料含量。如有必要，也可添加混合料總量的0.3~0.5%木質素纖維。表1馬歇爾試驗驗證項目及指標要求表試驗驗證項目單位技術要求試驗方法孔隙率%大于25t0708析漏損失%小于0.3t0732肯特堡飛散損失%小于10t0733殘留穩定度%大于85t0790凍融循環殘留強度比%大于80t0729步驟（1）所述的混合料為熱拌混合料，拌和溫度為180~190℃。步驟（1）所述的混合料膠結料采用超高粘改性瀝青，其60℃動力粘度須大于200000pa.s，瀝青技術指標須符合表2要求；瀝青膜的厚度達到12~15um，使混合料具有良好的耐久性。表2超高粘改性瀝青技術質量指標要求步驟（2）所述的乳化瀝青防水粘結層為高性能改性乳化瀝青，為確保防水和層間粘結性能，其技術指標要達到表3的要求。表3高性能改性乳化瀝青技術要求一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層的制備方法：采用瀝青混合料攤鋪與乳化瀝青灑布同步進行的一體化攤鋪工藝施工（見圖2），具體包括如下步驟：（1）采用專用的一體化攤鋪設備，將乳化瀝青預加熱到70~80℃，通過攤鋪機橫向布料器前裝配的灑布裝置噴灑，灑布量0.6~0.9kg/m2，使乳化瀝青強制破乳并汽化排出所含的水分，形成不受污染和破壞的防水粘結層；（2）熱拌混合料進行攤鋪，攤鋪的單粒徑瀝青碎石混合料厚度在8~12mm之間，攤鋪溫度應170~180℃；攤鋪后以11~13噸的雙鋼輪壓路機緊跟壓實，壓力工藝采用靜壓成型；（3）壓實的路面溫度降低到50℃以下時，即可開放通車。本發明的有益效果是：（1）僅采用一檔粗石料，不用細集料，顆粒組成與現有的各種瀝青混合料都不同，層厚很薄，僅約10mm，卻形成大孔隙、開級配路面。（2）不需要進行復雜的集料級配設計，質量控制簡單有效，制備的單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層具有優異的抗滑、排水和降噪性能，適用于各等級公路、市政道路的新建路面（橋面）上面層或者舊路面（橋面）加鋪層。說明書附圖圖1單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層結構示意圖；圖2攤鋪工藝示意圖。1為單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層（約10mm），2為高性能改性乳化瀝青防水粘結層（0.6~0.9kg/m2），3為新建路面（橋面）中面層或舊路面（橋面）表層，4為改性乳化瀝青，5為單粒徑瀝青碎石混合料；6為乳化瀝青灑布口，7為混合料橫向布料螺旋。具體實施方式下面通過實例對本發明做進一步詳細說明，這些實例僅用來說明本發明，并不限制本發明的范圍。實施例1一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層，由如下材料組成：（1）在2~6mm之間選擇一檔合理的篩孔范圍，選擇2.36~4.75mm，篩分時控制大于最大粒徑（如4.75mm）和小于最小粒徑（如2.36mm）的顆粒小于5%。（2）按表1的要求擇優選定超高粘改性瀝青材料。（3）選擇普通硅酸鹽水泥待用，采用32.5標號的水泥。（4）擇優選擇瀝青混合料專用礦粉，小于0.075mm的含量大于70%，小于0.6mm的含量大于100%。（5）在試驗室按如下比例拌制單粒徑瀝青碎石混合料：單粒徑碎石91.7%、水泥2%、礦粉3%、瀝青4.3%。（6）拌好的混合料按兩面擊實50次成型馬歇爾試件，然后進行表2所列項目的驗證。驗證通過則確定油石比。（7）按上述最終確定的各種材料比例拌和混合料，拌和溫度180℃，出料溫度180℃，合格的混合料采用有遮蓋保溫設施的汽車運輸到前場攤鋪。（8）按表3的要求擇優選擇高性能改性乳化瀝青。一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層的制備方法：采用瀝青混合料攤鋪與乳化瀝青灑布同步進行的一體化攤鋪工藝施工，具體包括如下步驟：（1）采用專用的一體化攤鋪設備，將乳化瀝青預加熱到70℃，通過攤鋪機橫向布料器前裝配的灑布裝置噴灑，灑布量0.6kg/m2，使乳化瀝青強制破乳并汽化排出所含的水分，形成不受污染和破壞的防水粘結層；（2）熱拌混合料進行攤鋪，攤鋪的單粒徑瀝青碎石混合料厚度為10mm，攤鋪溫度170℃；攤鋪后以11噸的雙鋼輪壓路機緊跟壓實，壓力工藝采用靜壓成型；（3）壓實的路面溫度降低到50℃以下時，即可開放通車。實施例2一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層，由如下材料組成：（1）在2~6mm之間選擇一檔合理的篩孔范圍，選擇2~4mm，篩分時控制大于最大粒徑（如4mm）和小于最小粒徑（如2mm）的顆粒小于5%。（2）按表1的要求擇優選定超高粘改性瀝青材料。（3）選擇普通硅酸鹽水泥待用，采用42.5標號的水泥。（4）擇優選擇瀝青混合料專用用礦粉，小于0.075mm的含量大于70%，小于0.6mm的含量大于100%。（5）在試驗室按如下比例拌制單粒徑瀝青碎石混合料：單粒徑碎石91.7%、水泥2%、礦粉3%、瀝青4%。（6）拌好的混合料按兩面擊實50次成型馬歇爾試件，然后進行表2所列項目的驗證。驗證通過則確定油石比。（7）按上述最終確定的各種材料比例拌和混合料，拌和溫度185℃，出料溫度185℃，合格的混合料采用有遮蓋保溫設施的汽車運輸到前場攤鋪。（8）按表3的要求擇優選擇高性能改性乳化瀝青。一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層的制備方法：采用瀝青混合料攤鋪與乳化瀝青灑布同步進行的一體化攤鋪工藝施工，具體包括如下步驟：（1）采用專用的一體化攤鋪設備，將乳化瀝青預加熱到80℃，通過攤鋪機橫向布料器前裝配的灑布裝置噴灑，灑布量0.7kg/m2，使乳化瀝青強制破乳并汽化排出所含的水分，形成不受污染和破壞的防水粘結層；（2）熱拌混合料進行攤鋪，攤鋪的單粒徑瀝青碎石混合料厚度為9mm，攤鋪溫度應180℃；攤鋪后以11噸的雙鋼輪壓路機緊跟壓實，壓力工藝采用靜壓成型；（3）壓實的路面溫度降低到50℃以下時，即可開放通車。實施例3一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層，由如下材料組成：（1）在2~6mm之間選擇一檔合理的篩孔范圍，選擇3~6mm，篩分時控制大于最大粒徑（如6mm）和小于最小粒徑（如3mm）的顆粒小于5%。（2）按表1的要求擇優選定超高粘改性瀝青材料。（3）選擇普通硅酸鹽水泥待用，采用32.5標號的水泥。（4）擇優選擇瀝青混合料專用用礦粉，小于0.075mm的含量大于70%，小于0.6mm的含量大于100%。（5）在試驗室按如下比例拌制單粒徑瀝青碎石混合料：單粒徑碎石91.7%、水泥2%、礦粉3%、瀝青4.1%。（6）拌好的混合料按兩面擊實50次成型馬歇爾試件，然后進行表2所列項目的驗證。驗證通過則確定油石比。（7）按上述最終確定的各種材料比例拌和混合料，拌和溫度190℃，出料溫度要185℃，合格的混合料采用有遮蓋保溫設施的汽車運輸到前場攤鋪。（8）按表3的要求擇優選擇高性能改性乳化瀝青。一種單粒徑瀝青碎石超薄磨耗層的制備方法：采用瀝青混合料攤鋪與乳化瀝青灑布同步進行的一體化攤鋪工藝施工，具體包括如下步驟：（1）采用專用的一體化攤鋪設備，將乳化瀝青預加熱到75℃，通過攤鋪機橫向布料器前裝配的灑布裝置噴灑，灑布量0.8kg/m2，使乳化瀝青強制破乳并汽化排出所含的水分，形成不受污染和破壞的防水粘結層；（2）熱拌混合料進行攤鋪，攤鋪的單粒徑瀝青碎石混合料厚度為12mm，攤鋪溫度180℃；攤鋪后以12噸的雙鋼輪壓路機緊跟壓實，壓力工藝采用靜壓成型；（3）壓實的路面溫度降低到50℃以下時，即可開放通車。當前第1頁12