SMA-13改性沥青混凝土施工质量控制措施
焦云才
中国电建市政建设集团有限公司 天津 450000
摘要:沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)作为一种高性能的路面材料,因其优良的抗车辙性、耐久性、抗滑性能及高温稳定性,在高等级公路、重点交通道路的面层施工中得到了广泛应用。其中,SMA-13作为SMA混合料中的一种常见类型,以其独特的级配设计和材料组成,进一步提升了路面的使用性能和寿命。本研究将深入探讨SMA-13改性沥青混凝土施工过程中的质量控制措施,分析影响施工质量的关键因素,提出相应的应对策略和解决方案,以期为提高SMA-13路面的施工质量提供有益的参考和借鉴。
关键词:SMA-13改性沥青混凝土;施工质量;控制措施
引言
SMA(StoneMasticAsphalt)沥青混凝土是一种由沥青、矿粉、纤维稳定剂和粗集料组成的密实型沥青混合料,具有较高的抗滑性、耐久性和抗车辙性能。SMA-13是SMA系列中常用的一种,其最大公称粒径为13mm,适用于高速公路和城市主干道的路面铺装。然而,SMA-13改性沥青混凝土的施工质量直接影响路面的使用寿命和行车安全。因此,本文将从原材料选择、配合比设计、施工工艺及质量控制等方面,详细探讨SMA-13改性沥青混凝土施工质量控制措施。
1原材料选择
1.1沥青
SMA-13改性沥青混凝土中使用的沥青须具备优异的黏结性、弹性和耐久性。通常选用SBS改性沥青,其软化点不低于70℃,针入度在40-60(0.1mm)之间。沥青的弹性恢复率应大于75%,以确保路面在高温和低温条件下的稳定性。沥青的耐老化性能也需满足相关标准,以延长路面的使用寿命。
1.2粗集料
粗集料是SMA-13改性沥青混凝土的主要组成部分,其质量直接影响路面的抗滑性和耐久性。应选用坚硬、耐磨、洁净的碎石,压碎值不大于20%,洛杉矶磨耗损失不大于25%。针片状颗粒含量应控制在10%以内,以确保混合料的密实性和稳定性。粗集料的级配也需符合设计要求,以保证路面的均匀性。
1.3细集料
细集料在SMA-13改性沥青混凝土中起到填充和粘结作用,其质量直接影响混合料的密实性和耐久性。应选用坚硬、洁净的天然砂或机制砂,含泥量不大于3%,砂当量不小于60%。细集料的级配需符合设计要求,以确保混合料的均匀性和稳定性。
1.4矿粉
矿粉在SMA-13改性沥青混凝土中起到填充和粘结作用,其质量直接影响混合料的密实性和耐久性。应选用石灰石粉或水泥,细度通过0.075mm筛孔的筛余量不大于10%,亲水系数不大于1。矿粉的含水量应控制在1%以内,以确保混合料的均匀性和稳定性。
2配合比设计
2.1设计原则
SMA-13改性沥青混凝土的配合比设计需遵循密实性、稳定性和均匀性原则。密实性确保混合料具有良好的抗滑性和耐久性,避免空隙率过大导致的路面损坏。稳定性确保混合料在高温和低温条件下均能保持良好性能,防止车辙和开裂现象。均匀性则保证混合料分布均匀,提升路面的平整度和行车舒适性。
2.2设计步骤
SMA-13改性沥青混凝土的配合比设计包括确定原材料、级配范围、沥青用量、纤维稳定剂用量及试验验证。首先根据工程需求选择沥青、粗集料、细集料、矿粉和纤维稳定剂的种类与规格。随后确定混合料的级配范围,确保密实性和稳定性。沥青用量的确定需兼顾粘结性和耐久性,纤维稳定剂用量则需满足抗裂性和耐久性要求。最后通过马歇尔试验、车辙试验和冻融劈裂试验验证混合料性能,并根据结果调整配合比。
3施工工艺
3.1施工准备
SMA-13改性沥青混凝土施工前需做好材料、设备和现场准备。材料方面,确保沥青、粗集料、细集料、矿粉和纤维稳定剂的质量符合设计要求,并进行必要的试验验证。设备方面,拌合站、摊铺机、压路机等需性能良好,并进行调试和校准。现场方面,清理施工场地,确保基层平整、洁净,并进行测量和放样,为后续施工奠定基础。
3.2拌和工艺
拌合工艺需严格控制温度、时间和纤维稳定剂添加。沥青加热温度控制在160-170℃,集料加热温度控制在170-180℃,以确保混合料均匀性和稳定性。拌合时间控制在45~60秒,确保混合料充分混合。纤维稳定剂需均匀添加,以提高混合料的抗裂性和耐久性。
3.3摊铺工艺
摊铺工艺需控制温度、速度和厚度。混合料摊铺温度控制在150-160℃,以确保密实性和稳定性。摊铺速度控制在2—4m/min,保证路面平整性和行车舒适性。摊铺厚度控制在设计厚度的±5%范围内,确保路面耐久性和抗滑性,为后续压实工艺创造良好条件。
3.4压实工艺
压实工艺需控制温度、遍数和速度。混合料压实温度控制在140-150℃,以确保密实性和稳定性。压实遍数控制在6-8遍,确保路面充分密实。压实速度控制在2—4km/h,保证路面平整性和行车舒适性,最终形成高质量的路面结构。
4质量控制
4.1原材料质量控制
沥青质量需通过针入度、软化点及弹性恢复率等关键指标试验进行验证,确保其性能符合设计规范。粗集料的质量控制重点在于压碎值、洛杉矶磨耗损失与针片状颗粒含量检测,以保障其力学性能和形态满足道路承载需求。细集料需经含泥量、砂当量及级配试验,优化其洁净度与颗粒分布,提升混合料黏结效果。矿粉质量控制需关注细度、亲水系数及含水量指标,确保其填充性与稳定性。
4.2配合比质量控制
混合料级配需通过筛分试验严格控制骨料粒径分布,确保结构骨架的密实性与均匀性。沥青用量的精准性需借助马歇尔试验验证,平衡混合料的高温稳定性与低温抗裂性。纤维稳定剂用量通过均匀性试验检测,避免纤维结团或分布不均导致局部性能缺陷。配合比设计过程中需动态调整各组分比例,结合室内试验与现场反馈,确保理论设计与实际施工的匹配度。
4.3施工过程质量控制
拌合阶段需监测温度、时间及均匀性参数,防止沥青老化或集料裹覆不足。摊铺环节通过温度监测、速度调控与厚度检测,确保混合料流动性及路面平整度达标。压实工序需控制压路机温度、碾压遍数及行进速度,结合孔隙率检测验证压实效果,避免过压或欠压引发的结构松散或骨料破碎。
4.4成品质量控制
成型路面需通过马歇尔试验检测密实性,验证实际空隙率与设计值的偏差范围。车辙试验模拟重载交通条件,评估高温环境下混合料的抗变形能力与长期稳定性。冻融劈裂试验检测水损害抵抗力,结合质量损失率与强度保留率判定耐久性。现场取芯检测层间黏结强度与厚度均匀性,辅以平整度、抗滑性能等功能性指标测试,构建多维度质量评价体系。
结束语
SMA-13改性沥青混凝土作为一种高性能路面材料,其施工质量直接影响路面的使用寿命和行车安全。通过严格控制原材料质量、优化配合比设计、规范施工工艺和加强质量控制,可以有效提高SMA-13改性沥青混凝土的施工质量,确保路面的耐久性、稳定性和行车舒适性。
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