CN112411300B - 一种公路工程沥青铺设方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种公路工程沥青铺设方法。一种公路工程沥青铺设方法包括以下步骤：步骤1），基坑开挖；步骤2），基层铺设；步骤3），路面摊铺沥青混合料；步骤4），路面碾压；所述沥青混合料包括以下质量份数的组分：石油沥青100份；粗骨料300‑400份；细骨料80‑90份；亚甲基丁二酸0.2‑0.3份；聚己二酸丁二醇酯0.3‑0.4份；填料30‑40。本申请具有减少沥青混合料铺设的路面容易出现裂缝的情况效果。

Description

一种公路工程沥青铺设方法

技术领域

本申请涉及路面施工的领域，尤其是涉及一种公路工程沥青铺设方法。

背景技术

普通的混凝土路面存在使用寿命不高、舒适度也比较差、道路维护难度和成本偏高的缺陷。

沥青混凝土路面不仅成本低、平整度高，而且耐磨性和稳定性好、车辆舒适度也比较高、噪音比较小的优势，因此，沥青混凝土路面在公路中有着广泛的应用。

针对上述中的相关技术，发明人认为沥青混合料铺设在路面，受外界环境的气候影响较大，热胀冷缩容易导致沥青混合料铺设而成的沥青路面出现裂缝，从而降低公路舒适性。因此，还有改善空间。

发明内容

为了减少沥青混合料铺设的路面容易出现裂缝的情况，本申请提供一种公路工程沥青铺设方法。

第一方面，本申请提供一种公路工程沥青铺设方法，采用如下技术方案：

一种公路工程沥青铺设方法，包括以下步骤：

步骤1)，基坑开挖；

步骤2)，基层铺设；

步骤3)，路面摊铺沥青混合料；

步骤4)，路面碾压：

步骤4-1)，第一次碾压：沥青混合料温度保持120-130℃，按照从边缘至中间顺序进行，连续静压2-3遍；

步骤4-2)，第二次碾压：沥青混合料温度保持90-100℃，按照从边缘至中间顺序进行，连续振压2-3遍；

步骤4-3)，第三次碾压：沥青混合料温度保持60-70℃，按照从边缘至中间顺序进行，连续静压2-3遍。

通过采用上述技术方案，通过第一次碾压温度保持120-130℃，连续静压2-3遍，第二次碾压温度保持90-100℃，连续振压2-3遍，第三次碾压温度保持60-70℃，连续静压2-3遍，从而使得沥青混合料形成较佳的承重骨架，使得沥青混合料在铺设后各物质分布较为均匀，使得各物质不易发生离析，减少沥青路面的损坏，使得沥青路面的平整度较高，同时通过逐步保温降温以减少应力集中，使得沥青混合料路面不易开裂。

优选的，所述步骤3)中，路面摊铺沥青混合料的厚度为7-9cm。

通过采用上述技术方案，通过路面摊铺沥青混合料的厚度为7-9cm，使得路面的的厚度较为合适，从而使得路面的承载能力提高。

优选的，所述步骤3)中，摊铺沥青混合料的摊铺温度为130-150℃。

通过采用上述技术方案，通过摊铺沥青混合料的摊铺温度为130-150℃，使得沥青混合料便于摊开，有利于提高沥青混合料的密实度。

优选的，所述步骤4)中，沥青混合料包括以下质量份数的组分：

石油沥青100份；

粗骨料300-400份；

细骨料80-90份；

亚甲基丁二酸0.2-0.3份；

聚己二酸丁二醇酯0.3-0.4份；

填料30-40份。

通过采用上述技术方案，通过石油沥青中粗骨料、细骨料以及填料的特定比例配合形成较佳的承重骨架，使得沥青混凝土的密实度较佳，从而使得沥青混合料的承重能力较佳；

聚己二酸丁二醇酯与沥青混凝土的相容性较佳，加入后有助于提高沥青混合料的耐热稳定性，使得沥青混合料的抗剥落的能力提高，聚己二酸丁二醇酯还能够在一定程度上限制沥青链段的运动，使得沥青混合料的热膨胀系数和温缩系数降低，从而使得沥青混合料铺设的公路不易开裂；

亚甲基丁二酸加入后使得聚己二酸丁二醇酯的分子链段不易生物降解，能够使得聚己二酸丁二醇酯保持较佳的稳定性，亚甲基丁二酸的分子链延长，与沥青材料的分子链发生纠缠，同时由于亚甲基丁二酸的极性较大，与粗集料以及细集料的吸附性较佳，使得沥青混合料的整体稳定性在一定程度上提高，使得沥青混合料对环境温度变化影响减小，从而使得沥青混合料不易因热胀冷缩开裂；

通过聚己二酸丁二醇酯、亚甲基丁二酸以特定的比例加入沥青混和料中，亚甲基丁二酸能够进行自聚使得亚甲基丁二酸的分子链延长，与聚己二酸丁二醇酯以及沥青的分子链之间相互缠绕，同时使得沥青与粗骨料、细骨料以及填料之间的相容性以及粘附性能提高，从而使得沥青混合料的连接稳定性提高，使得沥青混合料中各物质的不易发生离析，还使得沥青混和料冻融稳定性以及热稳定性提高，使得沥青混和料在低温下不易产生裂缝，同时在温度较高的环境下不易产生热变形，从而使得路面不易形成车辙，从而减少热胀冷缩对沥青混合料的影响，使得沥青混合料铺设的路面的不易出现裂缝。

优选的，所述填料为石粉以及硅酸盐水泥的复配。

通过采用上述技术方案，通过石粉与硅酸盐水泥配合，使得沥青混合料的抗水损害性能提高，从而使得沥青混合料的残留稳定度提高，从而是使得沥青混合料对高温或雨雪天气的适应性提高。

优选的，所述沥青混合料中加入石粉20-25份，硅酸盐水泥1-1.5份。

通过采用上述技术方案，通过沥青混合料中加入石粉20-25份，硅酸盐水泥1-1.5份，通过石粉与硅酸盐水泥以特定的比例加入沥青混合料中，使得沥青混合料的耐热性以及抗水损害稳定性提高，从而使得沥青不易从路面剥落。

优选的，所述石粉为石灰石粉。

通过采用上述技术方案，通过石粉为石灰石粉，由于石灰石粉与石油沥青具有较佳的相容性，使得沥青混合料的密实度提升效果较佳，同时石灰石粉、岩浆岩粉与硅酸盐水泥的配合后沥青混合料的抗水损害性效果较佳，有利于保持沥青路面的平整度，从而提升车辆舒适度，因此，沥青混合料的质量较佳。

优选的，所述沥青混合料中还加入有玄武岩纤维。

通过采用上述技术方案，通过加入玄武岩纤维，玄武岩纤维对沥青混合料具有较佳的补强作用，使得沥青混合料的防水抗渗性以及低温抗裂性能进一步提高，使得沥青混合料不易开裂，同时具有较佳的防水功能，有利于延长沥青混合料的使用寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、亚甲基丁二酸加入后使得聚己二酸丁二醇酯的分子链段不易生物降解，亚甲基丁二酸的分子链延长，与沥青材料的分子链发生纠缠，使得沥青混合料对环境温度变化影响减小，从而使得沥青混合料不易因热胀冷缩开裂。

2、通过聚己二酸丁二醇酯、亚甲基丁二酸以特定的比例加入沥青混和料中，使得沥青混合料中各物质的不易发生离析，还使得沥青混和料冻融稳定性以及热稳定性提高，使得沥青混和料在低温下不易产生裂缝，同时在温度较高的环境下不易产生热变形，从而使得路面不易形成车辙，从而减少热胀冷缩对沥青混合料的影响，使得沥青混合料铺设的路面的不易出现裂缝。

3、通过加入玄武岩纤维，使得沥青混合料不易开裂，同时具有较佳的防水功能，有利于延长沥青混合料的使用寿命。

4、通过摊铺沥青混合料的摊铺温度为130-150℃，使得沥青混合料便于摊开，有利于提高沥青混合料的密实度。

具体实施方式

以下实施例及比较例中各原料组分的来源信息详见表1

表1

实施例1-3

本申请实施例公开一种公路工程沥青铺设方法，包括以下步骤：

步骤1)，基坑开挖，具体如下：

根据设计图纸沿公路设计方向开挖基坑，使得基坑宽度为路面宽度的105％。

步骤2)，基层铺设，具体如下：

利用压路机压实基坑底部，然后铺设一层厚度为5cm的砾石，压路机压实。

步骤3)，路面摊铺沥青混合料，具体如下：

通过摊铺机将基层上温度为150℃的沥青混合料摊铺平整，将摊铺机上的熨平板加热至150℃，利用熨平板辅助振动，使得沥青混合料层的厚度为9cm。

步骤4)，路面碾压,具体如下：

步骤4-1)，第一次碾压：沥青混合料温度保持130℃，按照从边缘至中间顺序进行，利用双钢轮压路机连续静压3遍。

步骤4-2)，第二次碾压：沥青混合料温度保持100℃，按照从边缘至中间顺序进行，利用双钢轮压路机连续振压3遍。

步骤4-3)，第三次碾压：沥青混合料温度保持70℃，按照从边缘至中间顺序进行，利用双钢轮压路机连续静压3遍。

步骤3)中，沥青混合料包括石油沥青、粗骨料、细骨料、亚甲基丁二酸、聚己二酸丁二醇酯、填料。

填料为石灰石粉、硅酸盐水泥的复配。

实施例1-3中，各组分的投入量(单位Kg)详见表2。

表2

沥青混合料的制备方法包括以下步骤：

步骤01)，将通过将石灰石粉、硅酸盐水泥混合加入搅拌釜中，在转速为50r/min下，搅拌50s，形成第一混合物。

步骤02)，将加入石油沥青加入第一混合物中，加热至170℃，60r/min下，搅拌10min，然后加入粗骨料、细骨料、聚己二酸丁二醇酯，40r/min下，搅拌10min，再加入亚甲基丁二酸，40r/min下，搅拌5min，形成沥青混合料。

实施例4-6

本申请实施例公开一种公路工程沥青铺设方法，包括以下步骤：

与实施例2相比，区别仅在于：

步骤3)中，沥青混合料中还包括：玄武岩纤维。

玄武岩纤维的长度为6mm。

实施例4-6中，各组分的投入量(单位Kg)详见表3。

表3

玄武岩纤维在步骤02)中与粗骨料、细骨料、聚己二酸丁二醇酯一起加入第一混合物中，搅拌均匀。

实施例7

本申请实施例公开一种公路工程沥青铺设方法。

与实施例2相比，区别仅在于：

一种公路工程沥青铺设方法，包括以下步骤：

步骤1)，基坑开挖，具体如下：

根据设计图纸沿公路设计方向开挖基坑，使得基坑宽度为路面宽度的108％。

步骤2)，基层铺设，具体如下：

利用压路剂压实基坑底部，然后铺设一层厚度为6cm的砾石，压路机压实。

步骤3)，路面摊铺沥青混合料，具体如下：

通过摊铺机将基层上温度为130℃的沥青混合料摊铺平整，将摊铺机上的熨平板加热至130℃，利用熨平板辅助振动，使得沥青混合料层的厚度为7cm。

步骤4)，路面碾压,具体如下：

步骤4-1)，第一次碾压：沥青混合料温度保持120℃，按照从边缘至中间顺序进行，利用双钢轮压路机连续静压2遍。

步骤4-2)，第二次碾压：沥青混合料温度保持90℃，按照从边缘至中间顺序进行，利用双钢轮压路机连续振压2遍。

步骤4-3)，第三次碾压：沥青混合料温度保持60℃，按照从边缘至中间顺序进行，利用双钢轮压路机连续静压2遍。

比较例1

与实施例2相比，区别仅在于：

步骤02)中，采用石油沥青等量代替亚甲基丁二酸、聚己二酸丁二醇酯。

比较例2

与实施例2相比，区别仅在于：

步骤02)中，采用石油沥青等量代替亚甲基丁二酸。

比较例3

与实施例2相比，区别仅在于：

步骤02)中，采用石油沥青等量代替聚己二酸丁二醇酯。

比较例4

与实施例2相比，区别仅在于：

步骤01)中，石粉投入30kg，水泥投入1.25kg

比较例5

与实施例2相比，区别仅在于：

一种沥青混合料的制备方法中：

步骤01)中，石粉投入15kg，水泥投入1.25kg。

实验1

取各实施例1-6及比较例1-5制备所得的沥青混合料试样以及取实施例7-8的沥青路面试样，根据JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》检测各个试样的稳定度(kN)、浸水稳定度(kN)、未冻融试件的劈裂抗拉强度(MPa)、冻融循环后试件的劈裂抗拉强度(MPa)、热膨胀系数(10^-5/℃)、温缩系数(10^-5/℃)。

根据稳定度和浸水稳定度的比值得出浸水残流稳定度(％),浸水残流稳定度值越大，沥青混合料受水损害时抗剥落的能力越强；

根据未冻融试件的劈裂抗拉强度和冻融循环后试件的劈裂抗拉强度的比值得出冻融劈裂试验强度比(％)，冻融劈裂试验强度比的值越大，以评价沥青混合料的水稳定性越高。

检测结果详见表4、表5。

表4

表5

根据表4、表5中比较例2与比较例1的数据对比可得，通过加入聚己二酸丁二醇酯，沥青混合料试样的浸水稳定度、冻融劈裂试验强度比在一定程度上提高，热膨胀系数和温缩系数降低，聚己二酸丁二醇酯能够在一定程度上提高沥青混合料的耐高温性能，使得沥青混合料受水损害时抗剥落的能力提高，由于聚己二酸丁二醇酯能够在一定程度上限制沥青链段的运动，热膨胀系数和温缩系数降低，从而使得沥青混合料铺设的公路不易开裂。

根据表4、表5中比较例3与比较例1的数据对比可得，通过加入亚甲基丁二酸，沥青混合料试样的浸水稳定度、冻融劈裂试验强度比变化不大，热膨胀系数和温缩系数明显降低，使得沥青与集料的相容性提高，同时亚甲基丁二酸的分子链延长，与沥青材料的分子链发生纠缠，同时由于亚甲基丁二酸的极性较大，与粗集料以及细集料的吸附性较佳，减少沥青混合料热膨化的效果较佳，使得沥青混合料对环境温度变化影响减小，从而使得沥青混合料不易因热胀冷缩开裂。

根据表4、表5中比较例4-5与实施例2的数据对比可得，通过投入特定比例的石灰石粉与硅酸盐水泥，沥青混合料试样的浸水稳定度、冻融劈裂试验强度比以及热膨胀系数和温缩系数降低，由于石灰石粉与硅酸盐水泥以特定比例加入后能够提高沥青混合料的耐热性以及抗水损害稳定性，使得沥青混合料的不易因雨水天气受损，或者热胀冷缩而产生裂缝。

根据表4、表5中实施例4-6与实施例2的数据对比可得，通过将加入玄武岩纤维，沥青混合料试样的浸水稳定度、冻融劈裂试验强度比以及热膨胀系数和温缩系数降低，玄武岩纤维能提高沥青与集料之间的分散性，使得沥青与集料分布较为均匀，对沥青混合料具有较佳的补强作用，使得沥青混合料的耐热性以及抗水损害稳定性提高，玄武岩纤维还能进一步提高沥青混合料与粗集料以及细集料的连接稳定性，使得沥青链段运动受热影响减少，从是使得沥青混合料的热膨胀系数和温缩系数降低，沥青混合料不易开裂。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种公路工程沥青铺设方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1），基坑开挖；

步骤2），基层铺设；

步骤3），路面摊铺沥青混合料；

步骤4），路面碾压：

步骤4-1），第一次碾压：沥青混合料温度保持120-130℃，按照从边缘至中间顺序进行，连续静压2-3遍；

步骤4-2），第二次碾压：沥青混合料温度保持90-100℃，按照从边缘至中间顺序进行，连续振压2-3遍；

步骤4-3），第三次碾压：沥青混合料温度保持60-70℃，按照从边缘至中间顺序进行，连续静压2-3遍；

所述步骤3）中，沥青混合料包括以下质量份数的组分：

石油沥青100份；

粗骨料300-400份；

细骨料80-90份；

亚甲基丁二酸0.2-0.3份；

聚己二酸丁二醇酯0.3-0.4份；

填料30-40份，

所述步骤3）中，摊铺沥青混合料的摊铺温度为130-150℃；

所述沥青混合料中加入石粉20-25份，硅酸盐水泥1-1.5份；

所述石粉为石灰石粉。

2.根据权利要求1所述的一种公路工程沥青铺设方法，其特征在于：所述步骤3）中，路面摊铺沥青混合料的厚度为7-9cm。

3.根据权利要求1所述的一种公路工程沥青铺设方法，其特征在于：所述填料为石粉和硅酸盐水泥的复配。

4.根据权利要求1所述的一种公路工程沥青铺设方法，其特征在于：所述沥青混合料中还加入有玄武岩纤维。