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文檔簡介
JTG/T中華人民共和國行業(yè)標準JTG/TF40-02-2005微表處和稀漿封層技術指南(報批稿)TechnicalGuidelinesForMicro-SurfacingAndSlurrySeal2005-**-**發(fā)布2005-**-**實施中華人民共和國交通部發(fā)布前言根據(jù)交通部交公路發(fā)[2003]297號文“關于下達2003年度公路建設標準、規(guī)范、定額等編制、修訂工作計劃的通知”要求,編寫本《指南》。微表處和稀漿封層技術在歐美發(fā)達國家是路面預防性養(yǎng)護的主要手段。稀漿封層技術從20世紀80年代開始在我國研究應用,目前已較廣泛地應用于普通公路養(yǎng)護和新建公路下封層工程,各地有成功的經(jīng)驗,也有失敗的教訓。微表處技術是近年來在稀漿封層基礎上開發(fā)的,微表處以其開放交通快、抗滑性能卓越、可修復車轍、使用壽命長等技術優(yōu)點,在歐美發(fā)達國家廣泛使用。2000年以來,結(jié)合科技項目研究,微表處技術在我國的高速公路路面養(yǎng)護工程中開始應用并得到迅速推廣。本《指南》是在交通部西部交通建設科技項目“改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護技術”、國家經(jīng)貿(mào)委國家技術創(chuàng)新計劃項目“高速公路改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護技術”的科研成果和總結(jié)2000年以來山西、四川、山東、江蘇、遼寧、天津、內(nèi)蒙、福建、浙江、上海、河北等十多個省市區(qū)鋪筑的2000多萬平方米高速公路微表處罩面工程經(jīng)驗及近二十年河南、山東、遼寧等省市稀漿封層技術應用經(jīng)驗并參考國外相關指南的基礎上編寫而成。本《指南》的主要內(nèi)容包括:微表處和稀漿封層的材料要求,稀漿混合料設計方法與步驟,施工工藝、質(zhì)量控制和竣工驗收等??晒┰O計、施工、建設、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督等單位使用,以保證微表處和稀漿封層質(zhì)量的穩(wěn)步提高。微表處技術對我國來說是新工藝、新技術,有許多問題還需要深入研究。因此希望工程技術人員在使用本《指南》時,要緊密結(jié)合當?shù)氐慕煌ê蜌夂驐l件,適當調(diào)整材料指標和級配要求,注意總結(jié)經(jīng)驗,使本項新技術得到不斷地提高和完善。本《指南》由交通部公路科學研究所編寫。編寫工作得到了四川省交通廳公路局、盛通遠為公司等單位的大力協(xié)助。請各單位將本《指南》使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題和修改意見隨時函吿交通部公路科學研究所(地址:北京市西土城路8號,:100088,,以便修訂時參考。主編單位:交通部公路科學研究所主要起草人:黃頌昌徐劍秦永春江禮忠沈金安(技術顧問)目錄TOC\o"1-2"\h\z1總則12術語33材料83.1(改性)乳化瀝青83.2礦料83.3填料93.4添加劑103.5水104微表處和稀漿封層混合料設計144.1一般規(guī)定144.2配合比設計方法與步驟155微表處和稀漿封層的施工205.1一般規(guī)定205.2對原路面的要求205.3施工準備215.4鋪筑試驗段225.5施工236施工質(zhì)量控制276.1施工前材料與設備檢查276.2施工過程的質(zhì)量控制276.3交工驗收階段的質(zhì)量檢查與驗收29附錄稀漿混合料試驗方法31附錄A.1拌和試驗31附錄A.2破乳時間試驗33附錄A.3粘聚力試驗35附錄A.4濕輪磨耗試驗39附錄A.5負荷車輪粘砂試驗42附錄A.6微表處混合料輪轍變形試驗46附錄A.7配伍性等級試驗481總則為指導微表處和稀漿封層的設計、試驗、施工、質(zhì)量控制與竣工驗收,保證工程質(zhì)量,制定本指南。微表處可以用于:(1)高速公路,一、二級公路的瀝青路面的預防性養(yǎng)護罩面和瀝青路面的車轍修復,以及水泥混凝土路面、水泥混凝土橋面、水泥混凝土隧道道面罩面;(2)新建或改擴建高速公路,一、二級公路的瀝青路面、水泥混凝土橋面的表面磨耗層。稀漿封層可以用于:(1)二、三、四級公路瀝青路面的預防性養(yǎng)護罩面;(2)新建或改擴建各等級公路(包括高速公路)的下封層。微表處和稀漿封層作為表層罩面時應與原路面粘結(jié)牢固,有良好的抗滑性能和封水效果,堅實、耐久、平整。微表處和稀漿封層施工,應遵守國家環(huán)保法規(guī),注意保護環(huán)境。1.0.6微表處和稀漿封層施工應保證安全,有良好的勞動保護。1.0.7微表處和稀漿封層的設計、施工除遵照本指南外,還應符合現(xiàn)行國家及行業(yè)頒布的有關標準、規(guī)范和法規(guī)。各地可根據(jù)實際情況,制訂相應的技術指南。說明:1.0.2和1.0.3條規(guī)定了微表處和稀漿封層的用途。微表處在國外既用于瀝青路面,也用于水泥混凝土路面的罩面。在我國,微表處目前大多用于瀝青路面和水泥混凝土橋面、隧道道面等,也有少量在水泥混凝土路面上使用的實例,但經(jīng)驗不多。建議大家在水泥路面上應用微表處時要十分注意對原路面病害的處理,脫空、斷角、斷板等病害必須徹底修補,接縫必須重新灌縫,保證水泥板堅實、穩(wěn)定、平整,下臥層支撐均勻。稀漿封層一般用做路面的表層罩面,當用于下封層時,抗滑性能可不作要求。原路面狀況會對微表處和稀漿封層的使用效果和使用壽命產(chǎn)生顯著影響,為此要求原路面有充足的結(jié)構強度,原路面的裂縫、坑槽等病害事先必須進行處理。1.0.7我國幅員遼闊,各地氣候條件和交通狀況有較大差別,各地可根據(jù)實際情況,在本指南的基礎上制訂各自的技術指南,但各項技術要求不宜低于本指南的規(guī)定。2術語2.0.1微表處(Micro-Surfacing)采用專用機械設備將聚合物改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上,并很快開放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄層。微表處開放交通時間的長短依工程所處環(huán)境的不同而變化,通常在氣溫為24℃,濕度為50%(或更小)的狀況下可以在1h內(nèi)開放交通。按照礦料級配的不同,微表處可以分為Ⅱ型和Ⅲ型,分別以MS-2和MS-3表示。稀漿封層(SlurrySeal)采用機械設備將乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上形成的薄層。按照礦料級配的不同,稀漿封層可以分為細封層(I型)、中封層(Ⅱ型)和粗封層(Ⅲ型),分別以ES-1、ES-2、ES-3表示;按照開放交通的快慢,稀漿封層可以分為快開放交通型稀漿封層和慢開放交通型稀漿封層;按照是否摻加了聚合物改性劑,稀漿封層可以分為稀漿封層和改性稀漿封層。2.0.3稀漿混合料(SlurryMixture)(改性)乳化瀝青、粗細集料、填料、水、添加劑等按一定比例拌和所形成的漿狀混合物。2.0.4稠度(Consistency)反映稀漿混合料施工和易性和用水量的指標。2.0.5可拌和時間(MixingTime)按照一定配合比進行稀漿混合料的拌和試驗時,從摻入(改性)乳化瀝青開始攪拌至手感有阻或費力,明顯感到混合料開始凝結(jié)的時間。2.0.6破乳時間(BreakTime)2.0.7粘聚力(CohesionTorque)用粘聚力試驗儀,模擬車輛行駛時產(chǎn)生的水平力對混合料的影響,其施力手柄上試驗后扭力表的讀數(shù),用以確定稀漿混合料的初凝時間和開放交通時間。2.0.8初凝時間(SetTime)稀漿混合料從攤鋪至混合料粘聚力達到1.2N·m的時間。2.0.9開放交通時間(TrafficTime)稀漿混合料從攤鋪至混合料粘聚力達到2.0N·m的時間。0濕輪磨耗試驗(WetTrackAbrasionTest)在成型后的稀漿混合料上用濕輪磨耗儀磨耗一定時間后,測定試件磨耗前后單位磨耗面積的質(zhì)量差,用g/m2表示,用于確定稀漿混合料的最小瀝青用量和評價混合料配伍性以及混合料的抗水損能力。1負荷輪粘附砂試驗(LoadWheelTest)在成型后的稀漿混合料上用負荷輪試驗儀模擬車輪碾壓,通過一定作用次數(shù)后,測定試件單位負荷面積的粘附砂量,用g/m2表示,用于確定稀漿混合料最大瀝青用量。2輪轍變形試驗(StabilityAndResistanceToCompactionTest)用負荷輪試驗儀模擬車輪在成型后的稀漿混合料上碾壓,通過一定作用次數(shù)后,測定試樣的車轍深度和寬度變化,以試樣單位厚度的車轍深度和單位寬度的橫向變形評價混合料的抗車轍能力。說明:、2.0.2為微表處和稀漿封層的定義。微表處和稀漿封層在美國、法國、日本等的技術指南中是兩個不同的概念。微表處與稀漿封層在形式上有很多相似之處,但在原材料選擇、混合料技術要求、使用性能與壽命、攤鋪設備等諸多方面都存在很大差別。將國際稀漿罩面協(xié)會ISSA(InternationalSlurrySurfacingAssociation)乳化瀝青稀漿封層技術指南(RecommendedPerformanceGuidelinesforEmulsifiedAsphaltSlurrySeal)(A1052004年)與微表處技術指南(RecommendedPerformanceGuidelinesforMicro-surfacing)(A1432004年)比較,兩者主要存在以下不同:(1)定義不同。A105中乳化瀝青稀漿封層定義為:稀漿封層是一種將乳化瀝青、集料、水和特殊添加劑按合理配比拌和并均勻攤鋪到已適當處理過的路面上的混合料。它必須均勻,并能與原路面牢固連接,在使用期內(nèi)可提供一個良好的抗滑表面。A143中微表處的定義為:微表處是由聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑按合理配比拌和并攤鋪到原路面上的薄層結(jié)構。它應能滿足攤鋪不同截面厚度(楔形、凹形、刮痕面)的要求,不同瀝青用量和不同攤鋪厚度的混合料,經(jīng)養(yǎng)生和初期交通作用固化后,均能耐受住行車作用,并在使用壽命內(nèi)保持良好的抗滑性能(高的摩擦系數(shù))。它應能適應迅速開放交通的需要,一般來說,在氣溫24℃、濕度小于50%的情況下,12.7mm厚的微表處要求施工后1h即可開放交通??梢?,從定義的角度看,微表處和稀漿封層的差別在于①是否使用了改性的乳化瀝青;②是否可以填補車轍;③是否可以迅速開放交通。(2)乳化瀝青技術要求不同。稀漿封層采用的是未改性的乳化瀝青,而微表處采用的是改性的乳化瀝青;在美國,稀漿封層可以使用SS-1、SS-1h、CSS-1、CSS-1h、CQS-1h等不同型號的乳化瀝青,而微表處使用的乳化瀝青型號規(guī)定為CQS-1h快凝型乳化瀝青;微表處用乳化瀝青的殘留物含量要求不小于62%,高于稀漿封層用乳化瀝青不小于60%的要求,對殘留物性質(zhì)的要求也不相同,如表2-1所示。表2-1ISSA稀漿封層用乳化瀝青和微表處用改性乳化瀝青技術要求的對比適用范圍檢測內(nèi)容稀漿封層微表處殘留物含量不小于60%不小于62%軟化點無要求不小于57℃針入度(25℃)40~9040~90(3)集料質(zhì)量要求不同。微表處用集料的砂當量必須大于65%,明顯高于用于稀漿封層時不小于45%的要求,這說明微表處用集料必須干凈,不能含有太多的泥土;微表處用集料的磨耗損失不得大于30%,比稀漿封層用集料不得大于35%的要求更為嚴格,說明微表處要求集料必須堅硬、耐磨耗,以保證可以始終提供一個粗糙的抗滑表面。表2-2為稀漿封層用集料和微表處用集料技術要求的對比。表2-2稀漿封層用集料和微表處用集料技術要求的對比適用范圍檢測內(nèi)容ISSA-A105(稀漿封層)ISSA-A143(微表處)砂當量不小于45%不小于65%堅固性用Na2SO4不大于15%用MgSO4不大于25%用Na2SO4不大于15%用MgSO4不大于25%磨耗損失不大于35%不大于30%(4)稀漿混合料設計指標不同。從表2-3列出的試驗項目要求中可以看出,微表處混合料要滿足的技術要求明顯高于稀漿封層。表2-3稀漿封層和微表處混合料設計指標對比適用范圍檢測內(nèi)容ISSA-A105(稀漿封層)ISSA-A143(微表處)稠度試驗需要時無要求粘聚力試驗30min60min(僅適用于快開放交通)不小于1.2N.m不小于2.0N.m不小于1.2N.m不小于2.0N.m粘附砂量(僅適用于重交通)不大于538g/m2不大于538g/m2水煮剝離通過(不小于90%)通過(不小于90%)濕輪磨耗損失浸水1h浸水6d不大于807g/m2—不大于538g/m2不大于807g/m2可拌和時間不小于180s不小于120s(25℃)輪轍變形試驗橫向位移—不大于5%相對密度—不大于2.1相容性分級—不低于(AAA,BAA)11級注:①微表處必須能夠快速開放交通,因此要求混合料滿足反映成型速度和開放交通時間的粘聚力指標,而稀漿封層僅對快開放交通系統(tǒng)提出了這一要求,一般稀漿封層不做要求;②與稀漿封層相比,微表處多使用于大交通量的場合,瀝青用量不宜過大,因此必須通過粘附砂量指標控制最大瀝青用量,以防止泛油的出現(xiàn),而稀漿封層僅在用于重交通道路時才有這一要求;③微表處混合料浸水1h的濕輪磨耗指標(538g/m2)明顯高于稀漿封層(807g/m2),說明微表處混合料的耐磨耗能力優(yōu)于稀漿封層混合料;微表處混合料還必須滿足浸水6d濕輪磨耗指標,而稀漿封層沒有該指標要求,這說明微表處混合料比稀漿封層混合料有更好的抵抗水損害的能力;④微表處可以用做車轍填充,因此對微表處混合料提出了負荷車輪碾壓1000次后試樣側(cè)向位移不大于5%的要求,而稀漿封層沒有這一指標的要求。(5)微表處區(qū)別于稀漿封層的重要特點之一就是微表處可用來進行車轍填補,所以在ISSA-A143中有較為詳細的關于車轍攤鋪的說明:在實施微表處封層作業(yè)前,應根據(jù)需要將路表車轍、裂縫及凹陷等進行修補。深度超過12.7mm車轍需用車轍填補槽單獨處理,車轍攤鋪槽的寬度有1.52m和1.81m兩種;深度超過39mm的車轍,要求用車轍攤鋪箱進行多層處理。各層車轍填充材料須在行車作用下養(yǎng)生至少24h后方可在上面進行下一層的車轍或封層處理;而稀漿封層不能用于車轍填充??梢钥闯?,微表處混合料從原材料質(zhì)量要求、混合料設計指標、使用范圍等各個方面都比稀漿封層要苛刻的多,因此,它的路用性能、使用壽命等都明顯優(yōu)于稀漿封層。另一方面,由于微表處技術的出現(xiàn),國際稀漿封層協(xié)會(InternationalSlurrySealAssociation)的名稱也更改為國際稀漿罩面協(xié)會(InternationalSlurrySurfacingAssociation)。本指南借鑒目前國際上通用的做法,將微表處與稀漿封層區(qū)分開來,以利于微表處和稀漿封層技術在我國的健康發(fā)展。3材料3.1(改性)乳化瀝青微表處選用的改性乳化瀝青應符合表3.1.1中BCR型的規(guī)定,稀漿封層用乳化瀝青應符合表3.1.1中BC-1型和BA-1型的規(guī)定。表3.1.1微表處和稀漿封層用乳化瀝青技術要求種類試驗項目單位BCRBC-1BA-1試驗方法篩上剩余量(1.18mm篩)%≤0.1≤0.1≤0.1T0652電荷陽離子正電(+)陽離子正電(+)陰離子負電(-)T0653恩格拉粘度E253~302~302~30T0622瀝青標準粘度C25,3[注1]s12~6010~6010~60T0621蒸發(fā)殘留物含量%≥60≥55≥55T0651蒸發(fā)殘留物性質(zhì)針入度(100g,25℃,5s)0.1mm40~10045~15045~150T0604軟化點℃≥53[注2]——T0606延度(5℃)cm≥20——T0605延度(15℃)cm—≥40≥40溶解度(三氯乙烯)%≥97.5≥97.5≥97.5T0607貯存穩(wěn)定性[注3]1d%≤1≤1≤1T06555d%≤5≤5≤5注1:乳化瀝青粘度以恩格拉粘度為準,條件不具備時也可采用瀝青標準粘度。注2:南方炎熱地區(qū)、重載交通道路及用于填補車轍時,BCR蒸發(fā)殘留物的軟化點應不低于57°C。注3:貯存穩(wěn)定性根據(jù)施工實際情況選擇試驗天數(shù),通常采用5d,乳化瀝青生產(chǎn)后能在第二天使用完時也可選用1d。個別情況下改性乳化瀝青5d的貯存穩(wěn)定性難以滿足要求,如果經(jīng)攪拌后能夠達到均勻一致并不影響正常使用,此時要求改性乳化瀝青運至工地后應存放在附有循環(huán)或攪拌裝置的貯存罐內(nèi),并進行循環(huán)或攪拌,否則不準使用。3.1.2微表處必須選用陽離子型聚合物改性的乳化瀝青,改性劑劑量(改性劑有效成分占純?yōu)r青的質(zhì)量百分比)不宜小于3%。3.2礦料微表處和稀漿封層用礦料可以采用不同規(guī)格的粗細集料、礦粉等摻配而成,也可以用大粒徑的塊石、卵石等經(jīng)多級破碎而成。微表處和稀漿封層用粗集料、細集料應符合表3.2.2的要求。表3.2.2微表處和稀漿封層用粗細集料質(zhì)量要求材料名稱項目標準試驗方法備注微表處稀漿封層[注]粗集料石料壓碎值不大于(%)2628T0316洛杉磯磨耗損失不大于(%)2830T0317石料磨光值不小于(BPN)42—T0321堅固性不大于(%)1212T0314針片狀含量不大于(%)1518T0312細集料堅固性不大于(%)12—T0340>0.3mm部分礦料砂當量不小于(%)6550T0334合成礦料中<4.75mm部分注:稀漿封層用于四級以下公路時,粗細集料的質(zhì)量要求可參照《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40)適當放寬。表中“—”表示該指標不作要求。3.2.4礦料的級配范圍應符合表3.2.4的規(guī)定。表3.2.4微表處和稀漿封層礦料級配級配類型通過下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率(%)9.54.752.361.180.60.30.150.075ES-110090-10065-9040-6525-4215-3010-20MS-2,ES-210090-10065-9045-7030-5018-3010-215-15MS-3,ES-310070-9045-7028-5019-3412-257-185-15注:填料計入礦料級配。3.3填料3.3.1微表處和稀漿封層礦料中可以摻加礦粉、水泥、消石灰等填料。填料應干燥、疏松,無結(jié)團,并應符合《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40)中的相關要求。礦粉的主要作用是改善礦料級配。水泥、消石灰等具有化學活性的填料的主要作用是調(diào)整稀漿混合料的可拌和時間、成漿狀態(tài)和成型速度等。3.3.3填料的摻加量必須通過混合料設計試驗確定。3.4添加劑3.4.1添加劑的主要作用是調(diào)節(jié)稀漿混合料可拌和時間、破乳速度、開放交通時間等施工性能,并在一定程度上改變混合料的路用性能。3.4.2常用的添加劑包括無機鹽類添加劑、有機類添加劑等。對于陽離子乳化瀝青混合料,無機鹽類添加劑一般會延長可拌和時間,延緩成型。3.4.3添加劑種類和劑量的確定是混合料設計的一項重要內(nèi)容,添加劑的摻加不應對混合料路用性能產(chǎn)生不利影響。3.4.4未經(jīng)試驗驗證的添加劑不得在施工中采用。3.5水3.5.1微表處和稀漿封層用水不得含有有害的可溶性鹽類、能引起化學反應的物質(zhì)和其它污染物,一般采用可飲用水。說明:3.1.1表3.1.1規(guī)定的乳化瀝青技術要求,是以《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40-2004)中乳化瀝青技術要求為基礎并結(jié)合微表處和稀漿封層的使用特點稍作修正后提出的。這次提出的乳化瀝青技術要求與94版《公路瀝青路面施工技術施工》的要求主要存在以下的不同:(1)破乳速度指標不作要求。乳化瀝青破乳速度受內(nèi)因和外因兩方面的制約,其中最根本的內(nèi)因是乳化劑的化學結(jié)構,同時又與乳化劑的劑量、pH值的高低、基質(zhì)瀝青的酸值、集料的活性、環(huán)境溫度等有著密切的關系。采用標準集料得出的乳化瀝青的破乳速度,與稀漿混合料破乳速度是不同的概念,對工程實際沒有指導意義。(2)篩上剩余量指標。我國94版施工規(guī)范中1.18mm篩上剩余量不大于0.3%的技術要求太寬,已經(jīng)不能起到控制乳化瀝青質(zhì)量的作用。美國標準中采用0.85mm篩上不大于0.1%的技術要求,考慮到我國的實際情況,采用1.18mm篩上不大于0.1%的技術要求。(3)粘度指標。我國以往采用瀝青標準粘度計進行乳化瀝青的粘度檢測。近年研究表明,標準粘度、恩格拉粘度和賽波特粘度之間存在著較好的相關關系,三種粘度都是流出型粘度,沒有本質(zhì)上的差別。瀝青標準粘度計在我國已經(jīng)普遍使用,而且操作簡便,但為使粘度指標與國際接軌,決定同時采用恩格拉粘度和瀝青標準粘度,并以恩格拉粘度為準。對于粘度要求值,日本標準的要求值范圍太寬,起不到什么限制作用,但其下限值的規(guī)定基本符合我國國情;美國標準中的粘度范圍相對較小,但下限值定得過高。因此,在制訂我國標準時將日本標準的下限和美國ASTM標準的上限結(jié)合,確定恩格拉粘度范圍為2~30或3~30。(4)蒸發(fā)殘留物獲取方法與性能指標。目前國際上通常采用的獲取殘留瀝青的方法有以下幾種:①ASTM對乳化瀝青殘留物有三種提取方法:蒸餾法、163℃烘干法和138℃低溫減壓蒸餾法。=2\*GB3②美國加州138℃烘干的方法。③國內(nèi)的直接加熱法。經(jīng)對比研究后認為,蒸餾法和低溫減壓蒸餾法的試驗方法過于復雜,難以在我國推廣;163℃烘干法易使殘留物發(fā)生老化;138℃烘干法測得的各項指標與我國的直接加熱法差別不大;直接加熱法盡管受到人為因素的影響稍大,但試驗方法簡單,只要嚴格按照試驗規(guī)程認真操作,試驗結(jié)果比較穩(wěn)定,因此繼續(xù)采用該方法。國際稀漿罩面協(xié)會標準中要求微表處用改性乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物含量大于等于62%,日本標準中要求大于等于60%??紤]到我國的實際情況,采用60%作為微表處用改性乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物含量下限,在此基礎上適當放寬至55%作為稀漿封層用乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物含量下限。美國和日本的微表處用改性乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物針入度一般都要求大于等于40,國際稀漿罩面協(xié)會(ISSA)對微表處用改性乳化瀝青蒸餾殘留物的針入度提出了40~90的要求。我國在實際生產(chǎn)改性乳化瀝青時一般采用AH-70號或AH-90號基質(zhì)瀝青,再經(jīng)過3%以上劑量的SBR改性后,針入度一般都在50~90之間,適當放寬后采用40~100的針入度指標。軟化點指標同樣受到基質(zhì)瀝青標號、改性劑種類和劑量、殘留物獲取方法等的影響。研究發(fā)現(xiàn),對于AH-70號、90號瀝青經(jīng)乳化、3%以上劑量的膠乳改性后,采用直接加熱方法獲取的蒸發(fā)殘留物的軟化點一般能夠達到53℃。對于微表處用于南方炎熱地區(qū)、重載交通道路及車轍填充時,考慮到軟化點對熱穩(wěn)性和抗車轍能力的重要性,在注中規(guī)定軟化點應不低于57℃。在加熱獲取乳化瀝青蒸發(fā)殘留物的過程中,試樣溫度會首先上升并維持在100℃呈沸騰狀態(tài),試樣表面有大量氣泡逸出;待試樣表面不再有大氣泡,逐漸呈現(xiàn)糊狀時,試樣溫度開始迅速上升。此時,如果維持原來的加熱速度,試樣溫度會很快超過163℃,但試樣中的水分并沒有蒸發(fā)完全。建議在加熱過程中實時檢測試樣溫度,當試樣溫度超過105℃后改用小火慢慢加熱,保持在140℃以下直至試樣表面不再冒出氣泡,然后將乳化瀝青溫度升至163℃后停止加熱。3.2.2微表處和稀漿封層用礦料質(zhì)量要求中,4.75mm以下部分的砂當量指標至關重要。研究表明,稀漿混合料性能受礦料砂當量的影響十分顯著,砂當量低于55%的礦料還可能會導致改性劑無法發(fā)揮改性效果。在我國已經(jīng)完成的微表處工程中,礦料砂當量指標大部分能滿足大于65%的要求。而我國一些地方稀漿封層壽命過短,很重要的原因之一也是砂當量太低。國際稀漿罩面協(xié)會1991年版的技術標準中要求微表處用礦料砂當量不低于60%,1996年修訂為不低于65%。本著從嚴要求的原則,針對微表處和稀漿封層分別提出了65%和50%的砂當量指標。我國《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTGE42-2005)中有砂當量試驗方法,該方法是根據(jù)ASTMD2419的方法經(jīng)簡化后編制的。為了保證試驗結(jié)果的準確,在進行砂當量試驗時應注意以下幾個方面:(1)用沖洗管沖洗集料時,應在大致沖洗掉試筒壁上的集料后迅速將沖洗管插入試筒的最底部,然后一邊旋轉(zhuǎn),一邊緩慢提起,直至沖洗液即將到達刻度線時再將沖洗管從試樣中拔出。如果一開始的時候沒有將沖洗管插到試筒最底部,等到?jīng)_洗了一段時間后再向底部插入將會十分困難,造成底部的細料無法沖洗到表面。(2)集料沉淀物讀數(shù)必須采用配重活塞讀取。試樣在靜置20min的過程中,固體顆粒不斷下沉,其中的石粉、細砂等下沉速度很快,在試樣表面沉積得十分致密;而泥土下沉速度很慢,在石粉層表面上形成的沉積層十分疏松,當配重活塞插入試筒中后,便能夠十分清晰地分辨出石粉層和泥土層的界面。而采用目測法是很難做到的。微表處常用做高等級公路的路面表層,要求有良好的抗滑性能,且隨時間衰減速度要慢,這就要求礦料特別是其中的粗集料必須是耐磨的硬質(zhì)石料。因此,參照瀝青路面施工技術規(guī)范對高速公路、一級公路瀝青面層用粗、細集料技術要求,提出了微表處用粗細集料的磨光值、磨耗值等指標要求。鑒于礦料質(zhì)量對微表處混合料性能的顯著影響,建議有條件的單位配備石料破碎機,購買潔凈的塊石、卵石或大粒徑粗集料進行多級破碎來生產(chǎn)微表處用礦料。3.2.4本條規(guī)定的礦料級配范圍是根據(jù)國際稀漿罩面協(xié)會(ISSA)的相關規(guī)定制訂的。截止本指南發(fā)布前,我國已經(jīng)鋪筑的微表處工程中以MS-3型級配為主,少量采用MS-2型級配。除了本條規(guī)定的礦料級配范圍,有些國家(或組織)還有其它微表處級配類型,如國際稀漿罩面協(xié)會的Ⅳ型級配以及西班牙的Ⅲ型級配,最大粒徑都達到了12.5mm(表3-1),適用于車轍填充和重載交通道路。法國尚有一種斷級配并且摻加纖維的微表處。表3-1ISSA的Ⅳ型級配和西班牙的Ⅲ型級配篩孔尺寸(mm)ISSA的Ⅳ型級配通過率篩孔尺寸(mm)西班牙Ⅲ型級配通過率12.59.54.752.36180.60.30.150.07510085-10060-8740-6028-4519-3414-258-174-812.5106.352.51.250.630.320.160.07510085-10070-9060-8540-6028-4518-3311-256-154-83.3.2水泥、消石灰等有化學活性的填料與礦粉所起的作用是不同的。水泥、消石灰等的主要作用是調(diào)節(jié)混合料的可拌和時間、稠度等施工性能,填充作用是次要的,其用量一般限制在3%以內(nèi)(占礦料的質(zhì)量百分比)。礦粉的主要作用是調(diào)整級配,對稀漿混合料的施工性能影響有限。3.4.2同一種添加劑對不同混合料體系的作用可能完全不同,不同混合料體系對各種添加劑的敏感程度也各不相同,因此不能照搬照抄已有經(jīng)驗,而是應針對工程實際通過試驗確定某種添加劑的具體作用。此外,添加劑在影響混合料施工性能的同時,也會影響混合料的路用性能,因此必須根據(jù)實際情況通過試驗進行科學的選擇。4微表處和稀漿封層混合料設計4.1一般規(guī)定微表處和稀漿封層混合料的配合比設計,應充分考慮使用要求、原路面狀況、交通量、氣候條件等因素,選擇適當?shù)奈⒈硖幓蛳{封層類型,確定施工方案(是否分層攤鋪、是否車轍填充等)。微表處混合料按礦料粒徑的不同,可分為MS-2型和MS-3型。稀漿封層混合料按礦料粒徑的不同,可分為ES-1型、ES-2型和ES-3型。(1)MS-3型微表處,適用于高速公路、一級公路的罩面和車轍填充。ES-3型稀漿封層,適用于二級公路的罩面,以及新建公路(包括高速公路)的下封層。(2)MS-2型微表處,適用于中等交通量高速公路,一、二級公路的罩面。ES-2型稀漿封層適用于二級及二級以下公路的罩面,以及新建公路(包括高速公路)的下封層。(3)ES-1型稀漿封層,適用于三、四級公路、鄉(xiāng)村道路、停車場的罩面。微表處和稀漿封層既可以單層鋪筑,也可以雙層鋪筑。單層微表處通常的材料用量范圍可參照表。表單層微表處通常的材料用量范圍項目MS-2MS-3養(yǎng)生后的厚度mm4~68~10礦料用量kg/m26.0~15.010.0~22.0油石比(瀝青占礦料的質(zhì)量百分比)%6.5~9.06.0~8.5水泥、消石灰用量(占礦料的質(zhì)量百分比)%0~3外加水量(占干礦料質(zhì)量百分比)%根據(jù)混合料的稠度確定單層稀漿封層通常的材料用量范圍可參照表4.1.5。表4.1.5單層稀漿封層通常的材料用量范圍項目ES-1ES-2ES-3養(yǎng)生后的厚度mm2.5~34~68~10礦料用量kg/m23.0~6.06.0~15.010.0~20.0油石比(瀝青占礦料的質(zhì)量百分比)%9.0~13.07.0~12.06.5~9.0水泥、消石灰用量(占礦料質(zhì)量百分比)%0~3外加水量(占干礦料質(zhì)量百分比)%根據(jù)混合料的稠度確定4.1.6稀漿混合料的室內(nèi)試驗技術指標應滿足表4.1.6的要求。表4.1.6稀漿混合料技術指標試驗項目標準試驗方法微表處稀漿封層快開放交通型慢開放交通型可拌和時間(25°C)不小于(s)120120180附錄A.1粘聚力試驗不小于(N.m)30min(初凝時間)60min(開放交通時間)1.22.0[注1]1.22.0[注1]——附錄A.3負荷車輪粘附砂量不大于(g/m2)450450[注2]附錄A.5濕輪磨耗損失浸水1h不大于(g/m2)浸水6d不大于(g/m2)540800800—附錄A.4輪轍變形試驗的寬度變化率[注3]不大于(%)5—附錄A.6配伍性等級值[注4]不小于11—附錄A.7注1:至少為初級成型(見附錄A.3);注2:用于輕交通量道路的罩面和下封層時,可不作粘附砂量指標的要求;注3:不用于車轍填充的微表處混合料,不作輪轍變形試驗的要求;注4:配伍性等級指標作為參考指標使用。表中“—”表示該指標不作要求。4.2配合比設計方法與步驟應選擇工程擬采用的各材料進行混合料的配合比設計。微表處和稀漿封層混合料的配合比設計按下列步驟進行:(1)根據(jù)選擇的級配類型,按表3.2.4確定礦料的級配范圍。計算各種集料的配合比例,使合成級配在要求的級配范圍內(nèi)。(2)根據(jù)以往的經(jīng)驗初選(改性)乳化瀝青、填料、水和添加劑的用量,進行拌和試驗和粘聚力試驗??砂韬蜁r間試驗溫度應考慮最高施工溫度,粘聚力試驗的試驗溫度應考慮施工中可能遇到的最低溫度。(3)根據(jù)上述試驗結(jié)果和稀漿混合料的外觀狀態(tài),選擇3個左右認為合理的混合料配方,按表4.1.6規(guī)定試驗稀漿混合料的性能,如不符要求,適當調(diào)整各種材料的配合比例再試驗,直至符合要求為止。(4)當設計人員經(jīng)驗不足時,可將初選的3個左右的混合料配方分別變化不同的油石比,按照表4.1.6的要求重復試驗,并分別將不同瀝青用量的1h濕輪磨耗值及砂粘附量繪制成圖4.2.1的關系曲線,以1h濕輪磨耗值接近表4.1.6中要求的瀝青用量作為最小油石比Pbmin,砂粘附量接近表4.1.6中要求的油石比為最大油石比Pbmax,得出油石比的可選擇范圍Pbmin~Pbmax。圖4.2.1確定稀漿混合料瀝青用量的曲線在油石比的可選范圍內(nèi)選擇適宜的油石比,使得在該油石比情況下混合料的各項技術指標均可以滿足要求。對微表處混合料,以所選擇的油石比檢驗混合料的浸水6d濕輪磨耗指標,用于車轍填充的增加檢驗負荷車輪試驗的寬度變化率指標,不符要求時調(diào)整油石比重新試驗,直至符合要求為止。(5)根據(jù)以往經(jīng)驗及配合比設計試驗結(jié)果,在充分考慮原路面狀況、氣候及交通因素等的基礎上綜合確定混合料配方。通過混合料設計,提出混合料設計報告。報告的內(nèi)容應包括:(1)乳化瀝青技術指標;(2)集料技術指標、礦料配合比和礦料設計級配;(3)稀漿混合料配合比和技術指標。說明:4.1稀漿混合料設計是一項經(jīng)驗性很強的工作,設計者必須有豐富的設計經(jīng)驗。4.1.4規(guī)定了單層微表處成型后的厚度和材料用量范圍。國際稀漿罩面協(xié)會(ISSA)與日本乳化瀝青協(xié)會標準(JEAAS)規(guī)定的微表處用材料用量范圍如表4-1和表4-2所示。表4-1國際稀漿罩面協(xié)會指南中微表處材料用量范圍項目要求值油石比(瀝青占礦料的質(zhì)量百分比)%5.5~10.5填料用量(填料占礦料的質(zhì)量百分比)%0~3改性劑用量(瀝青質(zhì)量百分比)%不低于3添加劑用量根據(jù)需要確定外加水量(占礦料的質(zhì)量百分比)%根據(jù)混合料的稠度確定干礦料用量kg/m2單層微表處時Ⅱ型5.4~10.8Ⅲ型8.1~16.2車轍填充時車轍深度(mm)8.5~139.1~13.613~25.411.4~15.925.4~31.712.7~17.331.7~38.114.5~18.2表4-2日本標準中微表處材料用量范圍項目I型Ⅱ型集料%100100改性乳化瀝青(外加)%12~1511~14水泥(外加)%0~30~3水(外加、包括集料中的水)%7~136~12鋪設厚度mm3~55~10對國內(nèi)微表處應用情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn),MS-3型級配單層攤鋪厚度一般在8mm~10mm之間,MS-2型微表處單層攤鋪厚度一般在4mm~7mm之間。隨著攤鋪厚度、集料密度、瀝青用量等的不同,單位面積的微表處攤鋪量也會有所不同,但我國Ⅲ型微表處中礦料用量大致在15kg/m2~22kg/m2的范圍內(nèi)。這樣看來要比國際稀漿罩面協(xié)會的規(guī)定大一些,這可能是因為我國在微表處之前原路面車轍相對較大造成的。MS-2型微表處因國內(nèi)可供參考的工程實例較少,因此在國際稀漿罩面協(xié)會5.4kg/m2~10.8kg/m2要求的基礎上適當增大后作為我國礦料用量的參考范圍。國際稀漿罩面協(xié)會在1991年的微表處技術指南A143中,規(guī)定微表處混合料油石比范圍為5.5%~9.5%,1996年修訂時已將油石比范圍修訂為5.5%~10.5%。日本微表處技術指南中規(guī)定I型和Ⅱ型級配微表處的改性乳化瀝青用量分別在12%~15%和11%~14%之間,按照60%的蒸發(fā)殘留物含量計算,油石比分別在7.2%~9%和6.6%~8.4%之間。對國內(nèi)微表處混合料設計的研究調(diào)查發(fā)現(xiàn):MS-3型級配實際采用的油石比多在6.0%~7.5%之間。如果油石比超過8.5%后試樣仍然呈現(xiàn)深棕色,一般不是因為油石比小的問題,而是混合料的配伍性太差或者集料砂當量過低的原因,應該考慮改變混合料配方。4.1.6本條規(guī)定了室內(nèi)試驗設計中稀漿混合料應該滿足的技術要求。本技術要求主要是參照國際稀漿罩面協(xié)會的相關要求(見表4-3)提出的。表4-3國際稀漿罩面協(xié)會微表處指南對微表處混合料的要求項目微表處稀漿封層試驗方法可拌和時間(25℃)不小于120s不小于180sISSATB-113粘聚力30min60min不小于1.2N.m不小于2.0N.m不小于1.2N.m不小于2.0N.m(僅針對快開發(fā)交通型)ISSATB-139粘附砂量不大于538g/m2不大于538g/m2(僅用于重交通道路時)ISSATB-109沖水剝離不大于90%不大于90%ISSATB-114濕輪磨耗損失浸水1h浸水6d不大于538g/m2不大于807g/m2不大于807g/m2-ISSATB-100輪轍變形試驗橫向位移率相對密度不大于5%不大于2.1--ISSATB-147相容性分級不低于(AAA,BAA)11級-ISSATB-144可拌和時間指標:由于可拌和時間受到環(huán)境溫度和材料溫度的影響,因此除要求在室溫下拌和外,還應在可能遇到的最高施工溫度下進行可拌和時間的驗證。但是考慮到不同施工隊伍對可拌和時間的要求各不相同,再加上室內(nèi)拌和試驗與現(xiàn)場施工還是有一定差別,因此沒有提及高溫下可拌和時間要求值。粘聚力指標:試驗發(fā)現(xiàn),僅僅用粘聚力指標的試驗數(shù)值來反映混合料的成型速度存在一定的片面性。試驗中經(jīng)常出現(xiàn)混合料成型良好但粘聚力數(shù)值卻較小的情況,相反,混合料沒有很好的成型,測出的粘聚力數(shù)值卻可能會較大。分析認為,在混合料成型不太好的情況下,壓頭在壓力作用下壓入試樣一定深度,使壓頭與試樣的接觸面積增大,且壓頭在旋轉(zhuǎn)過程中易受到試樣中大顆粒的阻礙作用,測出的試驗結(jié)果自然要大一些;而在混合料成型良好的情況下,壓頭無法壓入相對堅硬的試樣中,扭動過程中容易在試樣表面打滑,造成了試驗結(jié)果偏小。因此,在對粘聚力指標提出要求的同時,還提出了對試驗過程中試樣破損狀態(tài)的描述。研究發(fā)現(xiàn),國際稀漿罩面協(xié)會規(guī)定的1h-WTAT不超過538g/m2和6d-WTAT不超過807g/m2的指標基本適合我國使用,取整為540g/m2和800g/m2后作為我國的技術要求。而國際稀漿罩面協(xié)會規(guī)定的粘附砂量不超過538g/m2的要求值過大,對確定混合料的最大乳化瀝青用量沒有指導意義,研究后調(diào)整為不超過450g/m2。輪轍變形試驗可以用來評價微表處混合料的抗車轍能力。對于單層微表處,由于厚度僅10mm左右,本身并不會產(chǎn)生嚴重車轍,因此沒有必要對抗車轍能力提出要求;但是當微表處用于車轍填充時,混合料的抗車轍能力就變得十分重要,但目前國內(nèi)還沒有相應的評價方法。因此根據(jù)國際稀漿罩面協(xié)會ISSATB147提出了輪轍變形試驗方法,并參照ISSAA143提出了寬度變化率的要求。配伍性等級是一項很好的微表處混合料設計技術指標,本指南參照國際稀漿罩面協(xié)會的要求提出了該指標的要求。但是由于我國的相關研究工作和經(jīng)驗不多,暫時將相容性分級作為參考指標使用。5微表處和稀漿封層的施工5.1一般規(guī)定5.1.1微表處和稀漿封層施工前,施工單位(承包商)必須提供詳實的混合料設計報告。微表處工程應由具有豐富設計經(jīng)驗的實驗室進行驗證性復核,并出具復核報告,符合技術要求后方可施工。5.1.2微表處和稀漿封層必須采用專用機械施工。微表處攤鋪機,拌和箱必須為大功率雙軸強制攪拌式,攤鋪槽必須帶有兩排布料器,攤鋪機必須具有精確計量系統(tǒng)并可記錄或顯示礦料、乳化瀝青等的用量,當采用微表處修補車轍時還必須配有專用的V字形車轍攤鋪槽。微表處和稀漿封層施工的氣候條件應滿足:(1)施工、養(yǎng)生期內(nèi)的氣溫應高于10℃;(2)不得在雨天施工。施工中遇雨或者施工后混合料尚未成型就遇雨時,應在雨后將無法正常成型的材料鏟除;嚴禁在過濕或積水的路面上進行微表處和稀漿封層施工。5.1.5微表處和稀漿封層用于路面養(yǎng)護工程時,施工現(xiàn)場的交通控制應嚴格按照《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》(JTGH30)的要求進行,保障養(yǎng)護作業(yè)安全。5.2對原路面的要求微表處和稀漿封層施工前,原路面應滿足以下要求:(1)原路面必須有足夠的結(jié)構強度。原路面整體結(jié)構強度不足的,不應采用微表處或稀漿封層罩面;原路面局部結(jié)構強度不足的,必須根據(jù)具體情況選擇合適的方法進行補強。(2)原路面15mm以下的車轍可直接進行微表處罩面;深度15mm~25mm的車轍應首先進行微表處車轍填充,然后再進行微表處罩面,也可采用雙層微表處;深度25mm~40mm的車轍應首先采用多層微表處車轍填充;深度40mm以上的車轍,不宜采用微表處車轍填充處理。(3)原路面寬度大于5mm的裂縫應進行灌縫處理。(4)原路面局部破損(如坑槽、松散等)應徹底挖補。(5)原路面的擁包等隆起型病害應事先進行處理。5.3施工準備微表處和稀漿封層施工前,應對原路面進行檢查,確認原路面滿足5.2.1的要求。5.3.2原路面為瀝青路面時,一般不需噴灑粘層油。原路面為非瀝青路面,宜預先噴灑粘層油。用于半剛性基層瀝青路面的下封層時,應首先在半剛性基層上噴灑透層油。有監(jiān)理在場的情況下,對材料進行施工前的檢查:(1)施工用的乳化瀝青、礦料、水、填料等應進行質(zhì)量檢查,符合設計要求后方可使用。(2)粗集料中的超粒徑顆粒必須篩除。(3)以1%的含水量間隔,參照T0331中細集料緊裝密度的測試方法,檢測礦料在含水量0%~7%情況下的單位體積干礦料重量,得出礦料的“含水量—單位體積干礦料重量”的關系曲線,用于攤鋪車設定。(4)測定礦料含水量。有監(jiān)理在場的情況下,對施工機具進行施工前檢查和標定:(1)各種施工機械和輔助工具均應備齊,并保持良好工作狀態(tài)。(2)攤鋪車在以下情況下必須進行標定:a.新機器第一次使用時;b.機器每年的第一次使用時;c.新工程開工前;d.原材料改變和配比發(fā)生較大變化時。攤鋪車標定的方法按該車的使用說明書進行。有監(jiān)理在場的情況下,通過攤鋪車的標定,得出攤鋪車各料門開度或泵的設定等與各材料出料量的關系曲線,出具標定報告。礦料摻配不宜采用裝載機進行,而應選用具有儲料、計量和摻配功能的配料設備完成。5.4鋪筑試驗段微表處和稀漿封層正式施工前,應選擇合適路段攤鋪試驗段。試驗段長度不小于200m。通過試驗段的攤鋪,確定施工工藝。根據(jù)試驗段的攤鋪情況,在設計配合比的基礎上做小范圍調(diào)整,確定施工配合比。施工配合比的油石比不應超出設計油石比的范圍;施工配合比的礦料級配不應規(guī)定的相應級配類型的各篩孔通過率上下限,且以礦料設計級配為基準,施工配合比的礦料級配中各篩孔通過率不應規(guī)定的允許波動范圍。施工配合比的油石比或者礦料級配的調(diào)整幅度超出上述規(guī)定時,必須重新進行混合料設計。表5.4.3微表處和稀漿封層礦料級配級配類型通過下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率(%)9.54.752.361.180.60.30.150.075ES-110090-10065-9040-6525-4215-3010-20MS-2,ES-210090-10065-9045-7030-5018-3010-215-15MS-3,ES-310070-9045-7028-5019-3412-257-185-15允許波動范圍—±5%±5%±5%±5%±4%±3%±2%通過試驗段得出的施工配合比和確定的施工工藝經(jīng)監(jiān)理或者業(yè)主認可后,作為正式施工依據(jù),施工過程中不允許隨意更改,必須更改時,應得到監(jiān)理或者業(yè)主認可。5.5施工5.5.1微表處和稀漿封層應按下列程序施工:(1)徹底清除原路面的泥土、雜物等;(2)施劃導線,以保證攤鋪車順直行駛。有路緣石、車道線等作為參照物的,可不施劃導線。(3)攤鋪車攤鋪稀漿混合料;(4)手工修復局部施工缺陷;(5)初期養(yǎng)護;(6)開放交通。5.5.2根據(jù)施工路段的路幅寬度,調(diào)整攤鋪槽寬度,應盡量減少縱向接縫數(shù)量,在可能的情況下,宜使縱向接縫位于車道線附近。將符合要求的各種材料裝入攤鋪車內(nèi)。5.5.4將裝好料的攤鋪車開至施工起點,對準控制線,放下攤鋪槽,調(diào)整攤鋪槽使其周邊與原路面貼緊。按生產(chǎn)配合比和現(xiàn)場礦料含水量情況,依次或同時按配比輸出礦料、填料、水、添加劑和乳液,進行拌和。5.5.6拌好的混合料流入攤鋪槽并分布于攤鋪槽適量時,開動攤鋪車勻速前進,需要時可打開攤鋪車下邊的噴水管,噴水濕潤路面。攤鋪速度以保持混合料攤鋪量與攪拌量基本一致。微表處和快開放交通型稀漿封層施工時保持攤鋪槽中混合料的體積為攤鋪槽容積的1/2左右;慢開放交通型稀漿封層施工時保持攤鋪槽中混合料的體積為攤鋪槽容積的1/2~2/3。稀漿混合料攤鋪后的局部缺陷,應及時使用橡膠耙等工具進行人工找平。找平的重點是:個別超粒徑粗集料產(chǎn)生的縱向刮痕,橫、縱向接縫等。5.5.9當攤鋪車內(nèi)任何一種材料快用完時,應立即關閉所有輸送材料的控制開關,讓攪拌器中的混合料攪拌完,并送入攤鋪槽攤鋪完后,攤鋪車停止前進,提起攤鋪槽,將攤鋪車移出攤鋪點,清洗攤鋪槽。施工中不得隨意拋擲廢棄物。采用雙層攤鋪或者微表處車轍填充后再做微表處罩面時,首先攤鋪的一層應至少在行車作用下成型24h,確認已經(jīng)成型后方可在上面再進行第二層攤鋪。當采用壓路機碾壓時,可根據(jù)實際情況縮短第一層的成型時間。微表處車轍填充時,應調(diào)整攤鋪厚度,使填充層橫斷面的中部隆起3~5mm,形成冠狀﹙﹚,以考慮行車壓密作用。圖微表處車轍攤鋪應適當高出原路面當改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物含量和礦料含水量發(fā)生變化時,必須調(diào)整攤鋪車的設定,確認材料配比符合設計配比后才可繼續(xù)施工。初期養(yǎng)護:(1)稀漿混合料鋪筑后,在開放交通前禁止一切車輛和行人通行。(2)微表處和稀漿封層混合料攤鋪后一般不需要壓路機碾壓。在用于硬路肩、停車場等缺少或者沒有行車碾壓的場合時,或者為了滿足某些特殊需要,可使用6~10t輪胎壓路機對已破乳并初步成型的稀漿混合料進行碾壓。(3)稀漿封層用于下封層時,宜使用6~10t輪胎壓路機對已破乳并初步成型的稀漿混合料進行碾壓,使混合料具有更好的封水作用。(4)混合料能夠滿足開放交通的要求后應盡快開放交通。說明:5.1.3本條規(guī)定了微表處和稀漿封層施工對天氣情況的要求。國際稀漿罩面協(xié)會微表處技術指南中規(guī)定:路面溫度或氣溫低于10℃且仍在降溫時,不得進行微表處施工,但路面溫度或氣溫高于7℃且仍在升溫時可以施工;當材料在固化后24h內(nèi)可能出現(xiàn)冰凍時不得施工;當天氣條件會大幅延長開放交通時間時不應施工。日本乳化瀝青協(xié)會微表處技術指南規(guī)定:微表處施工宜在10℃~25℃范圍內(nèi)進行,如果不得不在高溫或低溫條件下施工時,必須首先鋪筑試驗段,確認其施工性能和固化情況。我國已經(jīng)鋪筑的微表處工程中,有個別路段因工期延誤,施工時氣溫在10℃以下,結(jié)果發(fā)現(xiàn),混合料的成型速度十分緩慢,長時間(4h~5h)無法開放交通,開放交通初期有較多的粗集料飛散,因此規(guī)定施工溫度不應低于10℃。日本標準中25℃的施工溫度上限要求過于苛刻,不適合我國國情,但是應采取技術措施保證具有充分的拌和、攤鋪時間。微表處和稀漿封層要求原路面有充足的結(jié)構強度,結(jié)構強度不足的應首先補強;微表處和稀漿封層的厚度一般不超過10mm,對路面幾乎起不到補強作用,因此微表處和稀漿封層也不能用于路面的補強。關于微表處和稀漿封層前原路面的要求及病害處理,國際稀漿罩面協(xié)會沒有明確規(guī)定,僅僅建議對裂縫進行事先處理,并要求單層微表處時原路面的車轍不得大于12.7mm;日本稀漿罩面協(xié)會微表處指南中也沒有明確的規(guī)定,只是簡單地指出:應確認路面無結(jié)構性破損,路面嚴重凹凸不平、有發(fā)展性裂紋的路段應予避免。在我國,原路面狀況顯著影響微表處和稀漿封層使用性能和壽命的問題十分突出。因此,微表處和稀漿封層的使用范圍和對原路面的要求必須嚴格控制。5.3.3施工準備階段,一定要認真測得礦料的“含水量—單位體積干礦料重量”關系曲線,這將直接關系到稀漿混合料實際油石比的大小。這是因為,微表處和稀漿封層攤鋪車采用的是體積計量方式,當?shù)V料含水量發(fā)生變化時,礦料的體積會隨之變化,如果不及時調(diào)整攤鋪車設定,就會造成稀漿混合料的實際油石比的顯著變化。5.5.11微表處用做車轍填充時,由于攤鋪槽沒有振搗功能,混合料預壓實度較小,原車轍中部攤鋪厚度增大后會在行車作用下進一步壓密,產(chǎn)生新的車轍。為此,國際稀漿封層協(xié)會微表處技術指南(A143)中規(guī)定,對于有車轍的路面,每攤鋪1in(約25mm)厚的混合料,施工時的攤鋪厚度應增加3.2mm~6.4mm,以考慮行車的壓密作用。V型車轍攤鋪槽刮板的高度可以上下微調(diào),從而保證車轍中部的攤鋪高度適當高出原路面標高,以考慮行車壓密的作用。6施工質(zhì)量控制6.1施工前材料與設備檢查6.1.1施工前必須提供原材料的檢測報告、稀漿混合料設計報告和復核報告,并確認符合要求;必須提供攤鋪車標定報告。在確認材料、設備等沒有發(fā)生變化和符合要求后,方可施工。施工前材料的質(zhì)量檢查應以同一料源、同一批并運至生產(chǎn)現(xiàn)場的相同規(guī)格品種的集料、(改性)乳化瀝青等為一“批”進行檢查。檢查頻率和要求如表所示。礦料級配和砂當量指標不能滿足設計要求的,必須重新進行混合料設計或者重新選擇礦料。表微表處和稀漿封層施工前的材料質(zhì)量檢查與要求材料檢查項目要求值檢驗頻率(改性)乳化瀝青表3.1.1要求的檢測項目符合設計要求每批來料1次礦料砂當量級配[注]含水量實測每天一次注:礦料級配符合設計要求,是指實際級配不超出相應級配類型要求的各篩孔通過率的上下限,且以礦料設計級配為基準,實際級配中各篩孔通過率不得超過表5.4.3規(guī)定的允許波動范圍。施工前應對攤鋪機的性能、標定和設定以及輔助施工車輛配套情況、性能等進行檢查。當(改性)乳化瀝青蒸發(fā)殘留物含量和礦料含水量發(fā)生變化時,必須調(diào)整攤鋪機的設定,確認材料配比符合設計配比后才可施工。6.2施工過程的質(zhì)量控制6.2.1施工中應對稀漿混合料進行抽樣檢測,抽檢項目、頻率、允許誤差及方法如表6.2.1所示。表微表處和稀漿封層施工過程檢驗要求項目要求檢驗頻率檢驗方法稠度適中1次/100m經(jīng)驗法油石比施工配合比的油石比±0.2%1次/日三控檢驗法礦料級配滿足施工配合比的礦料級配要求[注]1次/日攤鋪過程中從礦料輸送帶末端接出集料進行篩分外觀表面平整、均勻,無離析,無劃痕全線連續(xù)目測攤鋪厚度-10%5個斷面/km鋼尺測量或其它有效手段,每幅中間及兩側(cè)各1點,取平均值作為檢測結(jié)果浸水1h濕輪磨耗不大于540g/m2(微表處)不大于800g/m2(稀漿封層)1次/7個工作日附錄A.4注:礦料級配滿足施工配合比的礦料級配要求,是指礦料級配不超出相應級配類型要求的各篩孔通過率的上下限,且以施工配合比的礦料級配為基準,實際級配中各篩孔通過率不超過表5.4.3規(guī)定的允許波動范圍。稠度檢驗的經(jīng)驗法:(1)在剛剛攤鋪出的稀漿混合料上用直徑10mm左右的細棍劃出一道劃痕,如果劃痕馬上就被兩邊的材料淹沒,說明混合料的稠度偏稀,應適當降低用水量;如果劃痕兩邊的材料呈松散狀態(tài),說明混合料過稠甚至已經(jīng)破乳;如果劃痕能夠保持3~5s后才被周圍材料覆蓋,周圍的材料仍然有一定的流淌性,說明混合料的稠度合適;(2)迎著太陽照射方向觀察剛剛攤鋪出的材料層,如果表面有大面積亮光的反光帶,說明混合料用水量偏大,稠度偏稀;如果剛剛攤鋪出的材料層干澀,沒有反光,說明混合料偏稠;如果剛剛攤鋪出的材料層對日光呈現(xiàn)漫反射,說明稠度適宜。采用以下“三控檢驗法”對微表處和稀漿封層混合料進行油石比檢驗:(1)每天攤鋪前檢查攤鋪車料門開度和各個泵的設定是否與設計配比相符,認真記錄每車的集料、填料用量和(改性)乳化瀝青用量,計算油石比,每日一次總量檢驗;(2)攤鋪過程中取樣進行混合料抽提試驗,檢測油石比大小是否與設計油石比相符;(3)每50000m2左右,統(tǒng)計一次施工用集料、填料和(改性)乳化瀝青的實際總用量,計算攤鋪混合料的平均油石比。微表處施工時,油石比檢驗以第(1)項為準,第(2)、(3)項作為校核。稀漿封層施工時,施工設備有精確計量裝置的,油石比檢驗以第1項為準,第(2)、(3)項作為校核;沒有精確計量裝置的,以第(2)項為準,第(3)項作為校核,此時可適度放寬油石比檢驗要求至±0.3%。6.3交工驗收階段的質(zhì)量檢查與驗收6.3.1工程完工后1~2個月時,將施工全線以1~3km作為一個評價路段進行質(zhì)量檢查和驗收,檢查項目、頻率、要求及方法如表6.3.1所示。表6.3.1微表處和稀漿封層交工驗收檢驗要求項目質(zhì)量要求檢驗頻率方法表觀質(zhì)量外觀表面平整、密實,均勻,無松散,無花白料,無輪跡,無劃痕全線連續(xù)目測橫向接縫對接,平順每條目測縱向接縫寬度<80mm不平整<6mm全線連續(xù)目測或用尺量3m直尺邊線任一30m長度范圍內(nèi)的水平波動不得超過±50mm全線連續(xù)目測或用尺量抗滑性能擺值Fb(BPN)高速公路、一級公路≥455個點/kmT0964橫向力系數(shù)[注1]高速公路、一級公路≥54全線連續(xù)T0965構造深度TD(mm)高速公路、一級公路≥0.605個點/kmT0961滲水系數(shù)≤10ml/min3個點/kmT0971厚度-10%3個點/km鉆孔或其它有效方法注1:橫向力系數(shù)和擺值任選其一作為檢測要求。注2:當稀漿封層用于下封層時,抗滑性能不作要求,驗收的時間可靈活掌握。說明:6.1.2礦料含水量的測定十分重要,因為微表處和稀漿封層攤鋪機采用體積計量方式,礦料含水量的變化會使得礦料體積顯著變化,因此必須及時根據(jù)礦料的實測含水量調(diào)整攤鋪機的設定。6.2.1國際稀漿罩面協(xié)會微表處技術指南沒有對微表處施工過程的質(zhì)量控制提出要求,日本乳化瀝青協(xié)會微表處技術指南對施工過程質(zhì)量控制的要求如附表6-1所示。表6-1日本微表處技術指南對施工過程質(zhì)量控制的要求項目頻率要求方法乳化瀝青用量集料用量1次/日±10%鋪裝試驗法便覽寬度100m一點-2.5cm以上瀝青含量1次/日±10%鋪裝試驗法便覽礦料級配1次/日2.36mm:±10%以內(nèi)0.075mm:±5%以內(nèi)WTAT磨耗值1次/工程1h:540g/m3或者6d:810g/m3浸水1h或6d濕輪磨耗試驗任選其一6.2.2稠度是稀漿混合料的重要指標??紤]到目前我國主要采用的是快凝型的稀漿混合料,使得無法完成稠度試驗。因此根據(jù)國際稀漿罩面協(xié)會《微表處質(zhì)量控制方法》的規(guī)定提出了本方法,在實際工程中的應用證明本方法是可行的。6.3.1國外的工程技術標準,包括微表處技術指南,強調(diào)的是“過程控制”,一般沒有竣工驗收環(huán)節(jié)和要求,而我國不僅進行“過程控制”,同時還進行“結(jié)果控制”,要求有竣工驗收的標準和方法。微表處在開放交通后最初的1個月之內(nèi)處于不穩(wěn)定狀態(tài):固化成型不斷進行,個別粗集料可能會飛散,石料表面的瀝青膜也會磨損。如果此時進行竣工驗收,測得的數(shù)據(jù)無法反映微表處真正的工作狀態(tài),因此將竣工驗收定為完工后的1個月至2個月時進行,此時微表處材料層的狀況已經(jīng)基本穩(wěn)定了,測得的數(shù)據(jù)可靠、有代表性。附錄稀漿混合料試驗方法附錄A.1拌和試驗目的與適用范圍本方法適用于確定稀漿混合料的可拌和時間和成漿狀態(tài)。儀具與材料本試驗需要下列儀器:(1)容積為300~500ml的拌和杯(硬質(zhì)紙杯、塑料杯等),拌和匙一把;(2)量筒一只;(3)天平,感量不大于1g;(4)秒表一只;(5)油氈若干。方法與步驟(1)在拌和杯中放入一定量的工程實際用礦料(通常為100g)、固體添加劑,拌勻,再將水、液體添加劑等倒入鍋中拌勻,然后倒入一定量的(改性)乳化瀝青,并開始記時。(2)在(改性)乳化瀝青倒入后的最初3~8s內(nèi)用力快速拌和,然后用拌和匙沿杯壁順時針均勻拌和,一般每分鐘60~70轉(zhuǎn),注意觀察混合料的拌和狀態(tài)。(3)當稀漿混合料變稠,手感到有力時,表明混合料開始有破乳的跡象,記錄此刻的時間,稱為可拌和時間。(4)繼續(xù)拌和,當混合料完全抱團,無法拌和時,記錄此刻的時間,稱為不可施工時間。(5)混合料的可拌和時間不能滿足要求時,重新調(diào)整混合料的配方,重復進行上述試驗步驟。(6)記錄試驗時的氣溫和濕度。(7)按照拌和時間滿足要求的配方重新稱料、拌和,拌和30s后攤到油氈上鋪平,厚度約8mm。將試樣在室溫下放置24h。報告同一試樣平行試驗兩次,當兩次可拌和時間測定值的差值符合重復性試驗精密度要求時,取其平均值作為試驗結(jié)果,準確至5s。可拌和時間試驗結(jié)果大于180s時記為“>180s”。當試樣可拌和時間小于120s時,重復性試驗的允許差為10s;當試樣可拌和時間小于120s時,重復性試驗的允許差為15s。報告應記述下列事項:(1)混合料配方。(2)各種混合料配方下的可拌和時間、不可施工時間和拌和狀態(tài)。(3)拌和試驗的溫度、濕度、日照等環(huán)境條件。(4)定性描述成型后試樣的配伍性和瀝青用量大小。表A.1.4試樣瀝青用量大小與配伍性優(yōu)劣的判斷依據(jù)試樣的表觀效果瀝青用量偏小試樣呈棕黃色;用手在試樣表面捻動會有顆粒散落偏大試樣表面有油膜,用手捻動會粘手混合料配伍性好試樣呈黑色,手掰有韌性,石料與瀝青裹附良好差試樣呈棕黃色,脆,易掰開,掰開后可見未裹附瀝青膜的石料說明本方法是參照ISSATB113對《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052-2000)中的乳化瀝青與礦料的拌和試驗(T0659-1993)進行修訂提出的。T0659-1993采用固定比例摻配的礦料,經(jīng)過固定時間的拌和,觀察礦料與乳液裹附是否均勻。本拌和試驗方法則是采用工程實際用礦料和乳化瀝青,以拌和時間的長短評價稀漿混合料的可操作時間,并根據(jù)試樣成型情況定性判斷混合料配伍性的好壞,對工程實際有更強的指導性。附錄A.2破乳時間試驗目的和適用范圍本方法適用于確定稀漿混合料的破乳時間。儀具與材料本試驗需要下列儀具和材料:(1)吸水白紙巾;(2)計時工具;(3)環(huán)型試模,內(nèi)徑為60mm,試模厚度為6mm或者10mm;(4)油毛氈:面積152mm×152mm;(5)其它:拌和杯和拌鏟等。方法與步驟(1)按照拌和試驗確定的配合比稱取礦料、水、(改性)乳化瀝青和添加劑。通常以干礦料100g為準。(2)將礦料、填料倒入杯中,拌勻,再將水、添加劑倒入杯中拌勻,然后倒入(改性)乳化瀝青拌和,時間不超過30s。(3)取剛拌勻的稀漿混合料立即倒入油毛氈上的試模內(nèi),ES-1、ES-2、MS-2型混合料采用6mm厚的試模,ES-3、MS-3型混合料采用10mm厚的試模,開始計時。(4)將試樣在溫度25℃±2℃的環(huán)境下成型,對于微表處和快凝型稀漿封層試樣,隔5min后,用一張吸水白紙巾輕輕按壓混合料表面,如果在紙上沒有見到褐色的斑點,就認為乳化瀝青已經(jīng)破乳。如果有褐色斑點出現(xiàn)就再隔5min重復測試。如果1h后仍未破乳,就每隔15min測試一次,直至達到破乳為止。對于慢凝型稀漿封層試樣,試驗的時間間隔為15min,如果1h后仍未破乳,就每隔30min測試一次,直至達到破乳為止。記錄破乳時間。注意每次按壓的位置不要重復。(5)記錄試驗時的氣溫和濕度。報告同一試樣平行試驗兩次,當兩次測定值的差值符合重復性試驗精密度要求時,取其平均值作為試驗結(jié)果,準確至5min。當試樣破乳時間小于60min時,重復性試驗的允許差為5min;當試樣破乳時間小于60min時,重復性試驗的允許差為15min。報告應記述下列事項:(1)混合料配方。(2)試驗溫度、濕度(3)稀漿混合料的破乳時間。說明本試驗方法是參照ISSA的有關試驗方法對《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052-2000)中的乳化瀝青稀漿封層混合料初凝時間試驗(T0753-1993)進行修訂后提出的。實際上,稀漿混合料的破乳和初凝是兩個不同的概念。初凝時間一般認為是粘聚力值達到1.2N.m的時間通過粘聚力試驗確定;而破乳時間是乳化瀝青中的瀝青和水分離,瀝青微粒吸附到石料上而水析出所需要的時間。因此,本試驗方法稱為“破乳時間試驗”。附錄A.3粘聚力試驗目的與適用范圍本方法適用于確定稀漿混合料的初凝時間和開放交通時間。A.3.2儀具和材料本試驗需要下列儀具和材料(1)粘聚力試驗儀(見照片3.1),應滿足以下要求:a.壓頭尺寸壓頭呈圓柱形,由不銹鋼材料制作,并牢固連接在氣缸傳力桿下部。壓頭直徑28.6±0.1mm,壓頭厚度28mm±1.0mm。壓頭底部裝有橡膠墊片,橡膠墊片直徑28.6±0.1mm,厚度6.4±0.1mm,橡膠硬度為60±2HRC。b.壓頭高度與下落速度壓頭底面距離底座頂面的高度適宜,既有足夠的空間以方便放置和取下試樣,又不得超過氣缸行程,一般在50mm~70mm。壓頭下落速度不應大于8cm/s。c.壓頭壓力壓頭壓在試樣臺上產(chǎn)生的壓力為128.5N±1.0N。d.扭矩板手扭矩扳手套在傳力桿上。扭矩表量程不小于3.5N.m,宜采用數(shù)顯式扭矩扳手,采用機械指針式扭矩扳手時,扭矩表應帶有從動指針。e.氣缸氣缸活塞的行程不宜小于75mm。f.空氣壓力表空氣壓力表量程0~700kPa,分度10kPa。g.重復性用220號粗砂紙做“粘聚力試驗”,10次試驗扭矩扳手讀數(shù)最大值和最小值的差值應小于0.3N.m,測量結(jié)果的標準差不應大于0.2N.m。(2)環(huán)型試模,內(nèi)徑為60mm。ES-1、ES-2、MS-2型混合料的試模厚度6mm,ES-3、MS-3型混合料的試模厚度10mm。(3)計時工具;(4)砂紙(220號);(5)油毛氈:面積150mm×150mm;(6)其它:拌和杯和拌鏟等。釋放鈕壓力表氣壓調(diào)節(jié)閥進氣口釋放鈕壓力表氣壓調(diào)節(jié)閥進氣口測試臺氣缸壓頭橡膠墊片扭矩扳手傳力桿照片3.1粘聚力試驗儀A.3.3方法與步驟粘聚力儀的標定用220號粗砂紙做“粘聚力試驗”,10次試驗扭矩扳手讀數(shù)最大值和最小值的差值應小于0.3N.m,測量結(jié)果的標準差不應大于0.2N.m。試樣制備(1)按照拌和試驗確定的混
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