行業(yè)新聞
開普封層原材料選用與技術要求
1、膠結材料的選擇
開普封層常用的膠結料有普通基質瀝青、乳化瀝青、橡膠瀝青、SBS改性瀝青和改性乳化瀝青等。
橡膠瀝青是由基質瀝青、廢舊輪胎橡膠屑和添加劑等在專用設備中經(jīng)理化反應后融合而成的。研究表明：橡膠瀝青與SBS改性瀝青、改性乳化瀝青等相比，具有高黏結特性和高彈性恢復，可有效改善瀝青溫度敏感性和與礦料間的黏結作用，提高抗老化性能。SBS改性瀝青適合在我國北方地區(qū)，特別是溫差較大的地區(qū)使用。由于其彈性和韌性較好，高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性強，路面抗疲勞、抗車轍性能強，特別是在大流量、超載嚴重的公路上展現(xiàn)了較好性能。另外，SBS改性瀝青具有較好的黏結能力，可改善浸水后路面的水穩(wěn)定性和抗拉拔能力。改性乳化瀝青可降低因車輛負荷過重造成的路面疲勞，提升路面負荷能力，延長路面使用壽命，在施工過程中具有方便使用、節(jié)約時間等優(yōu)點。
選用同步碎石封層膠結料時應根據(jù)裂縫嚴重程度合理確定。整治尚處于延伸期的裂縫時，建議優(yōu)先選用橡膠瀝青；對于整治已經(jīng)穩(wěn)定的裂縫，建議選用改性瀝青；對于裂縫寬度大于3mm且裂縫處于穩(wěn)定的情況，以選擇改性乳化瀝青為宜。
上封層(磨耗層)的選用上要充分考慮封閉施工對交通的影響。在重載交通道路，特別是交通繁忙的路段，微表處在快速施工、降低交通環(huán)境影響、開放交通時限等方面較稀漿封層有明顯優(yōu)勢。實踐表明：MS-3的微表處在氣溫24℃、濕度小于50％的情況下可在施工后1h開放交通。研究表明：該瀝青對酸、堿性骨料均有良好的黏附性，與骨料拌和和易性好，可為施工拌和與攤鋪提供充足時間，快速成型、較早開放交通。
碎石
施工所用集料應滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2017)的相關要求，控制其針片狀含量和潔凈程度，確保集料與瀝青裹覆效果。施工經(jīng)驗表明：開普封層應選用以立方體或四棱形為主的堅硬、粗糙、耐磨、潔凈且不含風化顆粒的堿性石料。為有效控制石料針片狀含量(通常在15％以內)，石料加工處理應采取反擊式破碎機。實踐表明：同步碎石封層的碎石宜選用9.5~13.2mm單一粒徑的石灰?guī)r、白云巖等堿性石料；微表處/稀漿封層的集料宜選用4.75~9.5mm的級配石灰?guī)r碎石。施工中必須將超粒徑顆粒篩除，避免攤鋪過程中出現(xiàn)劃痕和顆粒脫落。另外，稀漿封層/微表處所使用的集料還應嚴格控制砂當量指標。當集料砂當量較低時，會增加瀝青用量和施工成本；而集料砂當量過大時，則會影響石料與瀝青的裹附效果。規(guī)范規(guī)定：微表處通過4.75mm篩的合成礦料砂當量不得低于65％，稀漿封層不得低于45％。
填料
為有效改善開普封層稀漿混合料的施工性能和路用性能，應在混合料中添加一定數(shù)量的填料。開普封層所用的填料應干燥、疏松、無結團，滿足相關技術規(guī)范的要求。通常使用的填料有礦粉，主要作用是改善礦料級配，也可以使用水泥和消石灰等來調整稀漿混合料拌和時間、成漿狀態(tài)與成型速度。在施工中應特別***引氣劑和早強水泥的使用數(shù)量，盡可能減少瀝青與填料“抱團”現(xiàn)象的發(fā)生。
添加劑
添加劑可用來調節(jié)混合料拌和時間，加快瀝青破乳速度，縮短開放交通的時間，改善混合料的耐久性和路用性能。施工中應該嚴格控制添加劑的使用劑量，未經(jīng)驗證的添加劑不得在施工中采用。
配合比設計
開普封層配合比設計內容分為下封層同步碎石的設計和上承層微表處或稀漿封層的設計。經(jīng)驗配比法和理論計算法是同步碎石封層的兩種主要設計方法，而微表處/稀漿封層設計尚處經(jīng)驗設計階段，主要是根據(jù)相關規(guī)范和具體試驗來確定施工參數(shù)。
同步碎石封層配合比設計
同步碎石封層配合比設計必須綜合考慮原有線路的交通流量、路面技術狀況、施工工藝水平和施工現(xiàn)場環(huán)境等因素。碎石層的設計應著重考慮碎石粒徑和碎石撒布量：如果碎石撒布過多，碎石層就會出現(xiàn)重疊，導致上層石料與瀝青膜裹附面積減小，黏結力下降；如果碎石撒布過少，會導致瀝青膜局部覆蓋效果不佳，壓路機碾壓出現(xiàn)嚴重的卡輪，甚至無法施工。經(jīng)驗表明：撒布碎石用量存在一個小用量值，施工中必須保證碎石撒布量大于該值且撒布均勻，否則石料不能完全覆蓋，封層質量難以保證。
瀝青用量的設計主要是確定瀝青灑布量的大小，用每平方米灑布基質瀝青的質量來表示。合理的瀝青灑布量是保證石料裹附率和黏結力的關鍵因素。瀝青灑布量大小應根據(jù)路面狀況、氣候條件和交通流量等因素確定。若灑布量過大，則工后易出現(xiàn)泛油等病害；若灑布量過小，瀝青爬升高度不足，裹覆石料效果不佳，易出現(xiàn)脫粒掉料等病害。
當采用乳化瀝青充當同步碎石封層膠結料時，乳化瀝青裹覆碎石的高度應超過碎石直徑的2/3。乳化瀝青同步碎石封層需經(jīng)多次反復碾壓成型后，方可保證碎石穩(wěn)固在攤鋪層上，不產(chǎn)生泛油和脫粒等病害。
開普封層下封層使用橡膠瀝青的效果優(yōu)于其他種類的瀝青。橡膠瀝青對病害發(fā)展期的路面具有顯著封水特性和抑制反射裂縫的效果。但由于橡膠瀝青施工工藝復雜，現(xiàn)場生產(chǎn)控制難度大，故在選用時要優(yōu)先考慮資金與技術條件，避免大幅度地超出工程原有預算。
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