一种SMA泛油路面处治方法 |
|||||||
申请号 | CN202210439866.7 | 申请日 | 2022-04-25 | 公开(公告)号 | CN114990956B | 公开(公告)日 | 2023-08-22 |
申请人 | 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司; 公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心; | 发明人 | 苏新国; 任园; 吕波; 张玉斌; 方肖立; 鲍世辉; 王春红; 牛京涛; 朱朝辉; 王祥彪; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种SMA泛油路面处治方法,采用表层填充方法,确定泛油病害中表层多余 沥青 胶浆的体积,通过生产配合比数据,确定最佳沥青膜厚度,并计算单位面积SMA路面表层过剩沥青 质量 ,采用撒布碎石并嵌入的方法,将过剩沥青裹附在碎石表面,依据沥青成膜原理,以过剩沥青在最佳沥青膜厚度下裹附撒布碎石为尺度,计算撒布碎石的用量。本方法通过精确的理论方法计算碎石撒布量,避免盲目依赖经验,造成碎石过少或过量撒布,同时碎石的掺配按照SMA路面骨架结构比例掺入,对原有结构进行保护,同时恢复表 面层 一定构造纹理,确保表层的抗滑、耐久功能,本方法检测、施工均采用常规的操作,整个处治方法施工简单便利、工期短、成本低。 | ||||||
权利要求 | 1.一种SMA泛油路面处治方法,其特征在于,包括以下步骤: |
||||||
说明书全文 | 一种SMA泛油路面处治方法技术领域[0002] 随着交通量逐渐增加,沥青路面承受的荷载也越来越大,另一方面,气温上升,因此,高温、多雨、重载等因素影响,对路面来说是较大冲击,严重影响路面使用寿命。早期受建设成本、施工技术限制,沥青路面一般采用骨架悬浮型的AC结构,这种沥青路面抗荷载、高温、降雨能力较弱,容易发生早期的开裂、坑槽、车辙等病害,随着技术的进步,骨架密实型的SMA路面结构逐渐被接纳使用,SMA具有骨架嵌挤结构且沥青含量高,具有较好的抗疲劳、变形能力,到目前为止,SMA沥青路面上面层已经被广泛应用,一些地区更是将SMA路面作为高速公路首选路面型式,SMA路面被作为一种功能强、寿命长的上面层使用。 [0003] SMA路面在使用过程中,也暴露出一些问题,SMA路面油石比较高,一般在6%以上,矿粉与粗集料含量高、细集料较少,沥青与矿粉形成的胶浆较厚,这部分胶浆填充在粗集料形成的骨架结构空隙中,在高温情况下,沥青胶浆变软,荷载的作用,泵吸效应以及空隙挤压,沥青胶浆会上浮于表面,形成泛油病害。泛油病害处治多采用撒碎石或者直接铣刨重铺,铣刨重铺耗时长、交通组织麻烦、费用高,撒碎石用于吸附多余沥青胶浆,碎石撒布量缺乏依据,多依赖现场人员经验,往往很难达到较好效果,容易出现反复泛油或因碎石撒布过多而掉粒、坑槽等现象。因此,急需探求一种施工快速方便,并对泛油路面过剩的沥青进行精准有效吸附化解的SMA泛油路面处治方法。 发明内容[0004] 针对SMA泛油路面处治的问题,本发明通过对SMA泛油路面表层封堵空隙而过剩胶浆进行检测并计算,采用胶浆裹附理论,将过剩胶浆沥青全部进行转移至撒布碎石,并以形成最佳沥青膜控制碎石撒布量,从而提出一种施工快速便利、撒布碎石精准计算、处治效果最佳的SMA泛油路面处治方法。 [0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现: [0006] 一种SMA泛油路面处治方法,包括以下步骤: [0007] (1)选择无泛油路段SMA路面,采用砂铺法测定SMA表面单位面积封堵的体积V; [0009] (3)依据生产配合比设计数据,确定施工中SMA级配组成及最佳油石比,计算最佳油石比下沥青膜厚度; [0010] (4)通过过剩胶浆质量,以及沥青与矿粉质量比例,计算泛油路面过剩沥青用量,通过沥青裹附集料形成最佳沥青膜,计算新加入碎石用量; [0011] (5)泛油路段处治方法,是在高温季节时,依据上述计算碎石用量进行撒布,并采用压路机将其压入路面内部。 [0012] 本发明的进一步技术: [0013] 优选的,所述的砂铺法参照沥青表面层构造深度检测方法进行,SMA路面表面封堵体积计算方法如下: [0014] [0015] 式中:V—单位面积表面封堵体积(m3/m2); [0016] Vs—铺砂的体积(m3);s—砂铺的面积(m2)。 [0017] 优选的,所述的计算泛油路段封堵空隙而过剩的胶浆质量公式如下: [0018] [0019] mj=ρj×V [0020] 式中:P0—生产配合比确定最佳油石比(%);ρ0—沥青密度(kg/m3); [0021] P1—生产配合比确定矿粉比例(%);ρ1—矿粉密度(kg/m3); [0022] mj—单位面积胶浆质量(kg/m2);ρj—胶浆密度(kg/m3)。 [0023] 优选的,所述的计算最佳油石比下沥青膜厚度公式如下: [0024] [0025] SA=0.41+0.0041a+0.0082b+0.0164c+0.0287d+0.0614e+0.1229f+0.3277g[0026] 式中: [0027] SA—SMA级配曲线计算的比表面积,m2/kg;u—沥青膜厚度,um; [0028] a、b、c、d、e、f、g分别为4.75mm及其以下各筛孔通过率。 [0029] 优选的,通过沥青裹附成膜理论,加入碎石应由过剩沥青完全裹附,形成最佳沥青膜,所述泛油路面过剩胶浆中沥青和矿粉用量、加入碎石用量计算公式如下: [0030] [0031] [0032] [0033] 式中: [0034] m‘0 —泛油路面单位面积过剩沥青量(kg/m2);m‘1 —单位面积矿粉质量(kg/m2; [0035] mss—单位面积碎石撒布量(kg/m2);SA1—撒布碎石比表面积,m2/kg;SA2—矿粉比2 表面积,m/kg。 [0036] 优选的,所述的撒布碎石为3~5mm、5~10mm中的一种或者两者组合。 [0037] 优选的,当碎石为两种组合时,其掺配比例按照SMA生产配合比确定比例掺配。 [0038] 本发明的有益技术效果是: [0039] (1)本发明一种SMA泛油路面处治方法,通过对表层封堵填充检测过剩胶浆体积,计算表层过剩胶浆质量,进而确定泛油路段过剩沥青量,通过沥青成膜理论,将过剩沥青转移至碎石并形成最佳沥青膜,从而精准确定碎石撒入量,避免盲目依赖经验导致碎石过量或过少撒布,确保病害处治有较好的效果。 [0040] (2)本发明一种SMA泛油路面处治方法,撒入碎石按照SMA骨架结构进行掺配,方便碎石嵌入,也使得撒布碎石嵌入路面后仍保持一定骨架结构,在保证泛油得到处治的同时,对SMA表面构造纹理进行一定恢复,确保泛油路面处治后的抗滑、耐久等方面功能。 [0041] (3)本发明一种SMA泛油路面处治方法,检测、施工均采用常规的操作,无需增加额为设备、工序,只在病害处治设计阶段,通过理论计算碎石撒入量,整个处治方法施工简单便利、工期短、成本低。 具体实施方式[0042] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐明本发明。 [0043] 本发明中所有的原料,对其来源没有特别限定,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。 [0045] 以某条高速公路路面泛油为例,生产配合比数据如表1所示,油石比为6.2%,沥青3 密度为1020kg/m ,撒布3~5mm、5~10mm两档石料选用生产配合比相同的石料,矿粉密度 3 2720kg/m。 [0046] 表1生产配合比级配结果 [0047] [0048] 采用《公路路基路面现场检测规程》规定的手工砂铺测构造深度的方法,在该高速3 公路非泛油路段,称取25cm的砂,将其均匀摊铺,测定摊铺直径为30cm。 [0049] 计算SMA路面表面封堵体积: [0050] [0051] 计算泛油路段封堵空隙而过剩的胶浆质量: [0052] [0053] mj=1661×0.00354=5.88kg/m2 [0054] 按照生产配合比结果,计算最佳油石比下沥青膜厚度公式如下:SA=0.41+0.0041a+0.0082b+0.0164c+0.0287d+0.0614e+0.1229f+0.3277g=0.41+3.015+1.3027+ 2 0.7122+0.3788+0.2739+0.1591+0.1107=6.07m/kg [0055] [0056] 通过沥青裹附成膜理论,加入碎石应由过剩沥青完全裹附,形成最佳沥青膜,计算泛油路面过剩胶浆中沥青用量以及矿粉量 [0057] [0058] [0059] 按照生产配合比掺配比例,确定3~5mm、5~10cm比例为5:39,按照3~5mm、5~10cm筛分结果,计算矿料、矿粉比表面积如下: [0060] [0061] SA2=49.12m2/kg [0062] 依据沥青裹附成膜理论,在最佳沥青膜下,撒入碎石量计算公式如下: [0063] [0064] 经计算,单位面积碎石撒布量mss为45.78kg/m2,3~5mm、5~10cm比例为5:39,因此,3~5mm、5~10cm碎石撒布量分别为5.20kg、40.58kg。 |