细粒式薄层罩面沥青混合料
阅读说明：本技术 细粒式薄层罩面沥青混合料 (Fine-grained thin-layer overlay asphalt mixture ) 是由 章清涛 高岳峰 胡家波 马祥辉 韦金城 许玉和 姚望 符东绪 王晓然 崔风华 杨 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了细粒式薄层罩面沥青混合料,属于道路路面材料技术领域。所述混合料包括粗骨料、细集料、填料、胶结料及稳定剂,其特征在于：设置8mm筛孔作为最大公称粒径,以关键筛孔矿料的通过百分率计,其级配范围为：11mm,100％；8.0mm,90％～100％；2.36mm,24％～34％；0.075mm10％～14％。与现有技术相比,将本发明所述混合料用于高等级公路中维修养护过程中时,能够有效减少工程投资,而且具有良好的耐久性、良好的抗滑性及降低路面噪音的功能。(The invention discloses a fine-grained thin-layer overlay asphalt mixture, belonging to the technical field of road pavement materials. The mixture comprises coarse aggregate, fine aggregate, filler, cementing material and stabilizer, and is characterized in that: setting 8mm sieve pores as the maximum nominal particle size, and the grading range of the mineral aggregate in the key sieve pores is as follows by percentage: 11mm, 100%; 8.0mm, 90% -100%; 2.36mm, 24% -34%; 0.075mm 10% -14%. Compared with the prior art, when the mixture is used in the maintenance process of a high-grade highway, the engineering investment can be effectively reduced, and the mixture has the functions of good durability, good skid resistance and pavement noise reduction.)
技术领域
本发明涉及一种路面材料领域，具体地说是细粒式薄层罩面沥青混合料。
背景技术
现有技术中，我国规范所推荐的适用于沥青路面表层的混合料主要有细粒式及砂粒式两种。对于热拌热铺密级配沥青混合料，沥青层一层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5～3.0倍。因此，目前高等级公路路面设计厚度通常为40mm，常用混合料类型为AC-13、SMA-13。虽然AC-10及AC-5可以减小路面设计厚度至20-30mm，但由于密级配本身骨架结构不足导致高温性能不足，密级配表面宏观构造小导致抗滑性能不足，会影响行车的安全性，一般常用于低等级道路或者城市的非机动车道，高等级公路表层基本没有采用此两种混合料形式。SMA-10的设计厚度可以达到为30mm，相比较SMA-13虽然厚度减少了10mm，但存在以下两方面的不足：一、SMA-10的沥青用量相比SMA-13高0.2～0.3％，从经济角度考虑基本和SMA-13的工程造价差别不大；二、对原路面的最小铣刨厚度是30mm，会造成夹层，对整体耐久性不利，因此实际操作中还是会选择40mm的SMA-13进行道路表面罩面维护。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种细粒式薄层罩面沥青混合料。将所述混合料用于高等级公路中维修养护过程中时，能够有效减少工程投资，而且具有良好的耐久性、良好的抗滑性及降低路面噪音的功能。
本发明的技术任务是按以下方式实现的：细粒式薄层罩面沥青混合料，包括粗骨料、细集料、填料、胶结料及稳定剂，其特征在于：设置11mm筛孔作为最大粒径，设置8mm筛孔作为最大公称粒径，以关键筛孔矿料的通过百分率计，其级配范围为：11mm，100％；8.0mm，90％～100％；2.36mm，24％～34％；0.075mm10％～14％。
作为优选，以各粒径矿料的通过百分率计，本发明混合料的级配范围为：11mm，100％；8.0mm，90～100％；4.75mm，32～64％；2.36mm，24～34％；1.18mm，18～28％；0.6mm，15～24％；0.3mm，13～20％；0.15mm，11～16％；0.075mm，10～14％。
作为优选，以3～8mm、3～5mm硬质火成岩作为粗骨料，以0-3mm机制砂作为细集料，以石灰岩矿粉为填料。
所述硬质火成岩为玄武岩和/或辉绿岩等。
作为优选，3～8mm粗骨料、3～5mm粗骨料、0-3mm细集料和填料的重量比为(45-55):(11-21):(18-28):(10-13)，特别优选为(50-55):(14-16):(21-23):(10-11)。
作为优选，所述填料中掺加有10-20％的生石灰粉或消石灰粉。
作为优选，所述稳定剂为木质素、矿物质或聚合物纤维，稳定剂占混合料质量的0.3～0.5％。
作为优选，所述胶结料为SBS改性沥青、高黏高弹改性沥青或SBS和橡胶复合改性沥青，胶结料占混合料质量的6.2～6.7％。
作为优选，混合料设计空隙率为3.5％～4.0％，矿料间隙率不小于18％，现场压实完成后空隙率为4.0％～5.0％。
以本发明混合料进行道路罩面施工时，铺装步骤如下：
S1.对原路面进行精铣刨，铣刨要严格控制铣刨厚度在15～20mm，避免造成原表面层铣刨剩余过薄形成薄夹层；
S2.铣刨后清扫铣刨面；
S3.细粒式薄层罩面沥青混合料的拌合过程遵循以下步骤：骨料称量→纤维投放→沥青计量→混合料拌合→混合料装车，骨料加热温度控制在190～220℃，沥青加热温度控制在165～175℃，考虑到薄层混合料施工时温度损失较快，混合料出料温度宜控制在180～185℃；
S4.进行热沥青碎石封层的撒布，采用同步碎石封层撒布车，热沥青为SBS改性沥青，洒布量宜为1.0～1.2Kg/m2，碎石为拌合站除尘添加0.3％～0.5％石油沥青预拌的4.75～9.5mm碎石，碎石撒布量宜为5.5～6.5Kg/m2，用轻型胶轮进行1～2遍稳压；
S5.在热沥青碎石封层完成后，摊铺机就位进行不少于1h预热，熨平板温度不低于100℃后进行混料摊铺，摊铺速度为3～4m/min，经压实后形成厚度为25～30mm细粒式薄层罩面层。
与现有技术相比，本发明的细粒式薄层罩面沥青混合料具有以下突出地有益效果：
(一)经过大量试验，将公称最大粒径确定为8.0mm，可以实现厚度在2.0～2.5cm，相比SMA-10厚度必须在2.5～3.0cm，可以减薄厚度1cm，在保证SMA混合料良好的高温稳定性的同时，大幅度降低了罩面铺装层的摊铺厚度。
(二)2.36mm筛孔以上部分粗集料占到70左右，表面粗糙，具有良好抗滑性能的同时可以降低行车过程中的噪音。
(三)进行路面维护时，铣刨厚度可以减薄，避免夹层的出现，有利整体耐久性，且维修费用低。
附图说明
附图1是实施例中采用玄武岩石料时细粒式薄层罩面沥青混合料SMA8的级配曲线图。
附图2是实施例中采用辉绿岩石料时细粒式薄层罩面沥青混合料SMA8的级配曲线图。
具体实施方式
参照说明书附图以具体实施例对本发明的细粒式薄层罩面沥青混合料作以下详细地说明。
实施例一：
(一)以3～8mm和3～5mm玄武岩碎石为粗骨料，以0-3mm玄武岩机制砂作为细集料，以石灰岩矿粉为填料。
各级矿料重量配比为：
(二)以SBS改性沥青为胶结料，最佳沥青用量为混合料质量的6.3％。
(三)以木质素纤维为稳定剂，占混合料质量的0.3％。
(四)混合料设计空隙率为4.0％，合成级配曲线如附图1所示。合成级配具体通过率见下表：
(五)铺装步骤
S1.根据实际路面需要处治段落进行交通封闭，然后进行铣刨，铣刨采用精铣刨，铣刨要严格控制铣刨厚度在15～20mm，避免造成原表面层铣刨剩余过薄形成薄夹层；
S2.铣刨后要将铣刨面仔细清扫，做到干燥、清洁、无杂质，在现场清扫过程中可通知后场进行混合料的拌合；
S3.细粒式薄层罩面沥青混合料的拌合过程同传统SMA混合料，遵循以下步骤：骨料称量→纤维投放→沥青计量→混合料拌合→混合料装车，骨料加热温度控制在210℃，沥青加热温度控制在170℃，考虑到薄层混合料施工时温度损失较快，混合料出料温度宜控制在180～185℃；
S4.现场铣刨面清扫完毕后，经检查验收合格后，可进行热沥青碎石封层的撒布，采用同步碎石封层撒布车，热沥青为SBS改性沥青，洒布量宜为1.0～1.2Kg/m2，碎石为拌合站除尘添加0.3％石油沥青预拌的4.75～9.5mm碎石，预拌碎石以花白状态为宜，碎石撒布量宜为5.5～6.0Kg/m2，用轻型胶轮进行2遍稳压；
S5.在热沥青碎石封层完成后，摊铺机就位进行不少于1h预热，熨平板温度不低于100℃后进行混料摊铺，摊铺时速度严格控制在3.5±0.2m/min，保持摊铺速度的均匀，混合料摊铺后碾压要遵循“紧跟、慢压、高频、低幅、少水”的原则，经压实后形成厚度为25mm细粒式薄层罩面层。
(六)按照国家及行业标准对得到的罩面层进行测试，测得压实空隙率为4.5～5.5％，经验证动稳定度车辙为4238次/mm，深水系数为20ml/min，构造深度为0.84mm，摆式摩擦值为68BNP。
实施例二：
(一)以3～8mm和3～5mm辉绿岩碎石为粗骨料，以0-3mm辉绿岩机制砂作为细集料，以石灰岩矿粉为填料。
各级矿料重量配比为：
(二)以高粘高弹改性沥青为胶结料。最佳沥青用量为混合料质量的6.2％。
(三)以木质素纤维为稳定剂，占混合料质量的0.3％。
(四)混合料设计空隙率为4.0％，合成级配曲线如附图2所示。合成级配具体通过率见下表：
(五)铺装步骤：同实施例一，压实后形成厚度为20mm细粒式薄层罩面层。
(六)按照国家及行业标准对得到的罩面层进行测试，测得压实空隙率为4.3～5.2％，经验证动稳定度车辙为4369次/mm，深水系数为15ml/min，构造深度为0.92mm，摆式摩擦值为72BNP。
由检测数据可以看出，压实后芯样体积指标完全满足现场施工控制要求，混合料的高温性能也能满足相关要求，施工完成后细粒式薄层罩面表面密实，经对抗滑指标检测，抗滑性能优良。
为了对本发明的技术特征做进一步了解，以上分析、试验及结合具体实施例对本发明进行详细阐述，实施例只对本发明具有示例性的作用，而不具有任何限制性的作用。本领域内的技术人员在本发明的基础之上做出的非实质性修改，都属于本发明保护范畴。
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