沥青路面粘层油用量研究
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OADENGINEERING
路工
程
WesternChinaCommunications
Science&Technology
西部交通科技
文章编号:1673-4874(2010)04-0025-003
沥青路面粘层油用量研究
李玲丽
(河北省青银高速公路管理处,河北 石家庄 050000)
摘 要:粘层是路面结构的重要组成部分,粘层的抗剪强度与粘层油的用量和面层级配有密切的关系。文章选用了4种面层材料进行试验,研究不同面层级配类型以及粘层油撒布量对粘层强度的影响。试验结果表明:不同级配面层间的粘层油
存在最佳撒布量,在最佳撒布量时粘层的抗剪强度达到最大。关键词:道路工程;粘层;最佳撒布量;抗剪强度中图分类号:U4161217 文献标识码:A
StudyonconsumptionofTackcoatoilinasphaltpavement
LILing-li
(QingyinHighwaycontrolofHebeiProvince,Shijiazhuang,Hebei,050000)
Abstract:Tackcoatisanimportantpartofasphaltpavementstructure,theshearstrengthoftackcoathascloserealtionwiththecomsumptionoftackoilandthegradationtypeofsurfacecourse.Thearticleselectsthefourgradationtypesofsurfacetostudyhowthetackcoatstrengthwereaffectedbythedifferentgradationtypesandtheconsumptionoftackcoatoil.Thetestresultshowsthatthetackcoatbetweendifferentgradationtypesofsurfacecoursehastheoptimumconsumption;whentheconsumptionisoptimum,theshearstrengthwillreachthemaximum.
KeyWords:Pavementengineering;Tackcoat;Optimumconsumption;Shearstrength
0 引言
粘层将沥青混凝土上下层连接为一体,是路面结构的重要组成部分,工程中多采用乳化沥青作为粘层油。常用的乳化沥青粘层油的喷洒量在014~
作者简介
李玲丽(1967)),女,河北石家庄人,高级工程师,硕士,从事高速公路管理工作。
017kg/m之间,但粘层油的用量与铺装层材料有关,不同面层材料之间存在不同的粘层油的最佳用量,在最佳用量下,层间的抗剪强度和拉拔强度达到最大,在此基础上的沥青混凝土铺装层之间的粘结是最紧密和有效的,在一定程度上能减轻外力荷载对层间的破坏。
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1 试验方法和材料
111 试验方法
(1)剪切试验
试验目的:测定层间结构的粘结抗剪强度。试验操作过程:本项目用电动剪切仪进行剪切试验。将试件一端放入固定的剪切夹具中固定,试件的另一端放入活动的夹具中加以固定,启动马达,按照一定速率施加横向力F,剪切方向垂直与拉毛方向。剪切仪每隔011s自动记录剪切过程中时间、位移和剪切力变化。
(2)拉拔试验
试验目的:测定层间结构的粘结强度。
试验操作过程:本项目用电动拉拔仪进行拉拔试验。将试件的一端先采用环氧树脂粘结在地面上,拉头亦采用环氧树脂粘结剂粘结在试件的另一端。开动马达,按照一定速率施加竖向拉力F,拉拔仪每隔011s自动记录试件剪切过程中时间、位移和拉力的变化。112 材料
(1)铺装材料以SMA13、SMA16和AC13、AC16作为的水泥混凝土桥面沥青铺装层的上、下层的铺装材料,沥青采用SK70#SBS成品改性沥青。级配采用试验中值,所有原材料试验指标均符合试验规范要求。
表1 成品SBS改性沥青的基本指标表
技术指标
针入度(25e,100g,5s)(011mm)
延度(5cm/mm,5e)(cm)软化点(环球法)(e)
检验结果
743578
技术要求60~80\30\55
2 试验及分析
211 试件制作
本试验采用5cm下面层沥青混凝土+粘层油+5cm上面层沥青混凝土的铺装结构。试件的制作过程是:按照规范的试验方法规范5cm厚车辙板y撒涂改性乳化沥青y放置24hy加铺5cm厚的沥青混凝土上层y取芯成直径50mm高100mm的圆柱形试件。212 最佳用量确定试验
常用的乳化沥青粘层油的喷洒量在014~017kg/m2之间,但粘层油的用量与铺装层材料有关,不同面层材料之间存在不同的粘层油用量,在最佳用量下,层间的抗剪强度和拉拔强度达到最大,在此基础上的沥青混凝土铺装层之间的粘结是最紧密和有效的,在一定程度上能减轻外力荷载对铺装层的破坏。
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沥青撒铺量5种方案分别为:014kg/m、
016kg/m、018kg/m、110kg/m、112kg/m。试验温度均为25e。
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图1 SMA16+SMA13粘层强度与撒铺量变化图
由图1可以看出SBS改性乳化沥青涂抹量在110kg/m时,拉拔强度和剪切强度同时达到峰值,
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则最佳涂抹量为110m/m。
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表2 4种混合料的级配表
级配类型AC-13AC-16SMA-13SMA-16
通过率
[***********][1**********]05
584520
[1**********]0
4829
1734615
1015715
[1**********]矿粉油石比515
315
46210
-61010
[1**********]2
[***********]115
33
3215
11
[1**********]
(2)粘层油
本项目选用SBS改性乳化沥青作为粘层材料。
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图2 SMA16+AC13粘层强度与撒铺量变化图
从图2可以看出SBS性乳化沥青涂抹量在018kg/m时出现抗剪和拉拔峰值。最佳涂抹量为
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018kg/m。
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由沥青,构成一个层间的滑动层,引起抗剪强度的下降。
(2)同一粘层抗剪强度稍大于拉拔强度,在剪切面上除了沥青之间的粘结力外,还由于层间的混合料存在一定的交错状态,产生一定的摩擦力所致。
(3)SMA之间粘层的剪切强度大于AC之间粘层的剪切强度,原因在于SMA的构造深度较大,粗集料较多,层间的摩擦系数较大;并且当摊铺SMA热拌沥青混合料时,粘层可以和沥青玛蹄脂中的纤维进行结合,部分纤维进入铺装下层内部,形成了
图3 AC16+SMA13粘层强度与撒铺量变化图
有效粘结和嵌挤。
(4)SMA之间粘层的最佳沥青撒铺量大于AC之间粘结层的最佳沥青撒铺量,这是由SMA形成的接触面,粗集料多,细集料少,嵌挤骨架所形成的空隙率大,所以需要较多的粘层油来填充,由于粘层油较多,形成的油膜较厚,所以层间粘结力较大。
(5)结合已有的力学研究成果,面层之间粘层的粘结强度在最佳沥青撒铺量下,均远大于理论计算的层间抗剪强度,因此在合理的撒铺量和正确的施工工艺的前提下,上下面层之间粘层的抗剪强度满足抗剪要求。
从图3可以看出SBS性乳化沥青涂抹量在
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018kg/m时同时达到抗剪和拉拔峰值。最佳涂抹
量为018kg/m。
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图4 AC16+AC13粘结强度与撒铺量变化图
参考文献
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[5]颜 鑫,郭 静.SBS改性乳化沥青的性能分析[J].北京:交通标准化,2009,5.
从图4可以看出SBS性乳化沥青涂抹量在016kg/m时同时出现抗剪强度峰值和拉拔强度峰值。最佳涂抹量为016kg/m。
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3 结论
(1)对于不同级配的面层之间的粘层,其剪切强度和拉拔强度开始均随撒铺量的增加而增加,在达到各自的峰值之后呈下降趋势,并且抗剪强度下降较快。原因是:在达到最佳撒铺量之前,粘结层没有形成有效的油膜厚度,故粘结力呈上升的趋势;当超过最佳撒铺量后,多余粘层油沥青,形成自
收稿日期:2010-04-01
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