瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及道路施工和養(yǎng)護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微表處是由不同粒徑的石料按比例范圍混配成集料，集料再和改性乳化瀝青、水和添加劑(視需要而定)配合攪拌成改性乳化瀝青稀漿混合料，并迅速攤鋪在原路面上，經(jīng)養(yǎng)護成型的路面結(jié)構(gòu)層。根據(jù)道路工程中實際應(yīng)用得知，微表處具有經(jīng)濟、高效、抗滑性能強、常溫施工的優(yōu)點，現(xiàn)有的MS-3型微表處已經(jīng)被大量的應(yīng)用于道路施工和養(yǎng)護。但是，微表處存在如下缺點:一是微表處與原路面附著力差，導致微表處脫落；二是微表處抗反射裂縫能力差，導致原路面裂縫向上反射，微表處層會產(chǎn)生對應(yīng)的裂縫；三是微表處行車噪音大，一方面影響行車的舒適性，另一方面污染周圍環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層及其施工方法，所述的結(jié)構(gòu)層及其施工方法能夠提高微表處與原路面的附著力和抗反射裂縫能力，減小行車噪音。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層，其中，該結(jié)構(gòu)層設(shè)置在原路面上，結(jié)構(gòu)層自上而下包括摻加廢胎膠粉減噪微表處層、第二瀝青層、纖維層、第一瀝青層。
[0005]進一步，所述的瀝青層為熱瀝青/熱改性瀝青、乳化瀝青/改性乳化瀝青、稀釋瀝青的一種，瀝青層每層用量0.5kg/m2-l.0 kg/m2。
[0006]進一步，所述的纖維層包括玻璃纖維、聚丙烯睛綸纖維、聚酯纖維、木質(zhì)素纖維、礦物纖維以及鋼纖維的一種或幾種混合物，纖維長度控制在5cm-10cm，纖維層用量為80g/m2-160g/ m2；
進一步，所述的摻加廢胎膠粉減噪微表處層是指用摻加廢胎膠粉的改性乳化瀝青稀漿混合料做成，上述的混合料包括石質(zhì)集料、廢胎膠粉、改性乳化瀝青、水和添加劑，摻加廢胎膠粉減噪微表處層用量為10kg/m2-22kg/m2，其中:
石質(zhì)集料的級配為集料粒徑不大于9.5mm的集料質(zhì)量占集料總質(zhì)量的100% ;集料粒徑不大于4.75mm的集料質(zhì)量占集料總質(zhì)量的70% -90% ;集料粒徑不大于2.36mm的集料質(zhì)量占集料總質(zhì)量的45% -70% ;集料粒徑不大于1.18mm的集料質(zhì)量占集料總質(zhì)量的28% -50% ;集料粒徑不大于0.6mm的集料質(zhì)量占集料總質(zhì)量的19% -34% ;集料粒徑不大于0.3mm的集料質(zhì)量占集料總質(zhì)量的12% -25%;集料粒徑不大于0.15mm的集料質(zhì)量占集料總質(zhì)量的7% -18% ;集料粒徑不大于0.075mm的集料質(zhì)量占集料總質(zhì)量的5% -15% ;
粉集比為1.5%-3%，粉集比是廢胎膠粉質(zhì)量與集料總質(zhì)量的比值，采用內(nèi)摻法，即用等質(zhì)量的廢胎膠粉替換石肩，廢胎膠粉作為集料的一部分使用； 油石比為7%-10%，油石比是改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物質(zhì)量與集料總質(zhì)量的比值；
水集比為4%-10%，水集比是總用水質(zhì)量與集料總質(zhì)量的比值，總用水質(zhì)量是指改性乳化瀝青中所含水質(zhì)量與外加水質(zhì)量的和；
添加劑視需要而定使用(包括用量)或者不使用，添加劑為消石灰或者水泥。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層的施工方法是首先在原路面上灑第一層瀝青，然后在第一層瀝青上撒纖維層，在上述的纖維層上灑第二層瀝青，最上層攤鋪摻加廢胎膠粉的改性乳化瀝青稀漿混合料，經(jīng)過養(yǎng)生后得到黏聚力不小于2.0N-m的瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層，所述的瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層的施工方法包括如下步驟:
(一)材料選擇、用量與配合比設(shè)計
O原材料選擇
原材料的質(zhì)量需要符合現(xiàn)行公路工程相關(guān)規(guī)范的要求；
2)瀝青纖維增強層用量的確定
第一瀝青層、纖維層和第二瀝青層的單位面積用量根據(jù)經(jīng)驗確定；
3)摻加廢胎膠粉的改性乳化瀝青稀漿混合料的質(zhì)量配合比設(shè)計，具體步驟為:
(1)配置優(yōu)化的集料配合比
根據(jù)石質(zhì)集料的級配確定優(yōu)化的石質(zhì)集料質(zhì)量配合比，即4.75mm -9.5mm碎石:2.36mm-4.75mm碎石:石肩:礦粉的比值；選擇粉集比并計算廢胎膠粉用量，石質(zhì)集料級配偏細時，宜選擇較大的粉集比，石質(zhì)集料級配偏粗時，宜選擇較小的粉集比，選用廢胎膠粉的粒徑為20目-30目，換算成毫米為0.6mm-0.8mm，理論上應(yīng)該用等質(zhì)量的廢胎膠粉替換0.6mm-1.18mm的石質(zhì)集料，但由于0.6mm-1.18mm的石質(zhì)集料包含于石肩，實際上用等質(zhì)量的廢胎膠粉替換0.6mm-l.18mm的石質(zhì)集料也就是用等質(zhì)量的廢胎膠粉替換石肩，替換后集料的級配比例會發(fā)生變化，但這種變化很小，不影響稀漿混合料的施工性能和路用性能，可以忽略不計，廢胎膠粉用量確定后，可確定集料的質(zhì)量配合比，即4.75mm-9.5mm碎石:2.36mm-4.75mm碎石:石肩:廢胎膠粉:礦粉的比值，施工時，按前述比值配合集料；
(2)配置優(yōu)化的油石比
實施時，油石比的可選范圍是根據(jù)(T0752-2011)《稀漿混合料濕輪磨耗試驗》和(T0755-2011)《稀漿混合料負荷輪粘砂試驗》確定的，由(T0752-2011)《稀漿混合料濕輪磨耗試驗》確定最小值，由(T0755-2011)《稀漿混合料負荷輪粘砂試驗》確定最大值，然后再結(jié)合經(jīng)驗確定油石比值，油石比確定后，根據(jù)改性乳化瀝青中蒸發(fā)殘留物的含量計算出改性乳化瀝青的用量；
(3)配置優(yōu)化的外加用水量
實施時，外加用水量是根據(jù)(T0751-1993)《乳化瀝青稀漿封層混合料稠度試驗》確定的；要求稀楽.混合料的稠度控制在2cm-3cm之間，確定外加用水量；
(4)配置優(yōu)化的可拌和時間
根據(jù)(T0757-2011)《稀漿混合料拌和試驗》檢驗稀漿混合料的可拌和時間；可拌和時間不小于120秒；如果可拌和時間不能滿足要求，可使用添加劑進行調(diào)整，并通過試驗確定添加劑的用量，添加劑并不是必須使用的，當可拌和時間不能滿足要求時才使用；
由上所述，可以確定改性乳化瀝青廢胎膠粉稀漿混合料的配合比，即:集料:改性乳化瀝青:外加水:添加劑的比值，它是調(diào)整稀漿封層機各種材料控制系統(tǒng)的依據(jù)；
(5)確定開放交通時間
根據(jù)(T0754-2011)《稀漿混合料黏聚力試驗》測量改性乳化瀝青廢胎膠粉稀漿混合料試件黏聚力達到2.0N.m的時間；施工時，此時間作為確定開放交通時間的參考；
(二)施工方法
1)封閉交通；
2)檢查驗收原路面，其要符合相關(guān)規(guī)范要求；
3)第一瀝青層、纖維層和第二瀝青層可以使用一臺纖維封層機一次灑(撒)布完成，也可以分三次灑(撒)布完成；當灑布瀝青采用熱瀝青/熱改性瀝青時，待瀝青溫度接近常溫才進行減噪微表處施工；當灑布瀝青采用乳化瀝青/改性乳化瀝青時，待水分基本蒸發(fā)完才進行減噪微表處施工；當灑布瀝青采用稀釋瀝青時，待稀釋劑基本揮發(fā)完才進行減噪微表處施工；
4)集料干燥，集料的設(shè)計質(zhì)量配合比就是施工質(zhì)量配合比，按施工質(zhì)量配合比，即4.7Smm-Q.5mm碎石:2.36mm-4.75mm碎石:石肩:廢胎膠粉:礦粉=25: 25: 43: 2: 5的質(zhì)量比例，把各種集料混合；
5)把配合好的集料、改性乳化瀝青、水和添加劑都裝進稀漿封層機，依據(jù)摻加廢胎膠粉的改性乳化瀝青稀漿混合料的施工質(zhì)量配合比，即集料:改性乳化瀝青:外加水:添加劑的質(zhì)量比例，對稀漿封層機進行標定，分別確定集料、改性乳化瀝青、外加水和添加劑的控制參數(shù)；
6)把稀漿封層機開到施工現(xiàn)場，邊攪拌邊攤鋪；
7)修補攤鋪不平處和接縫處；
8)進行養(yǎng)生，使黏聚力不小于2.0N.m ;
9)開放交通。
[0008]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果:
本發(fā)明施工工藝簡單，用途廣泛，提高了微表處結(jié)構(gòu)層與原路面的附著力和抗反射裂縫能力，減小了行車噪音，具體來說:
(I)與原路面的附著力強，延緩瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層脫落，增加了使用壽命。
[0009](2)增強了瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層的抗反射裂縫能力，減少和延緩了瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生裂縫。
[0010](3)行車噪音減小了 3dB_5dB，由于廢胎膠粉的使用，增加了瀝青膜的厚度，并且廢胎膠粉具有彈性，達到減小行車噪音的效果；噪音減小3dB，相對于距離增加I倍/交通量減少50% /車速降低25%。
[0011](4)廢胎膠粉使用量較大，環(huán)境保護效益明顯。
[0012](5)瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層用途廣泛，可用于新建路面的磨耗層、抗滑層、防水層等，也可用于已建路面的養(yǎng)護罩面，還可用于修補車轍、橋面鋪裝等。
【附圖說明】
[0013]圖1為瀝青纖維增強型廢胎膠粉減噪微表處結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)示意圖。