[精品论文]道桥工程检测技术毕业设计论文改性沥青路面施工与控制技术.doc
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1、课件之家精心整理资料-欢迎你的欣赏辽宁省交通高等专科学校毕 业 论 文改性沥青路面施工与控制技术系 别: 道桥系 专 业:道路与桥梁施工技术(检测方向)班 级: 03161 姓 名: 学号: 03 指导教师: 职称: 教授 完成期限: 2011年2月27日 6月15日 指导教师评语: 指导教师(签字) 年 月 日 论文成绩答辩成绩总评成绩改性沥青路面施工与控制技术学 生: 指导教师:专 业:道桥工程检测技术摘 要改性沥青在高等级公路、城市干路和机场跑道等的应用,显著的提高了路面的使用性能,延长了路面的使用寿命,大大降低了养护费用,收到良好的社会和经济效益。它具有良好的高温稳定性、低温抗裂性;较
2、好的抗车辙能力,以减轻高温时的塑性变形;改善了沥青的水稳定性;提高路面的抗滑能力;增强路面的承载能力;增强了沥青的耐久性,抗疲劳,抗老化;提高沥青与矿料的粘附性,以防止水分在其界面处侵入导致沥青剥落等。因此,它在国内以及国外的高等级公路得到广泛应用,已成为不可逆转的趋势。本文重点介绍改性沥青的种类及选择,改性沥青混合料配合比设计、施工工艺及质量控制技术。关键词:改性沥青 配合比设计 施工工艺 质量控制技术Modified Bituminous Pavement Constructionand Control TechnologyGraduate: Guo YuebaoSupervisor: L
3、i YunfengMajor: highway and bridge examination technology AbstractThe modified asphalt has been used in the first-class highway, the city main route and the runway and so on the application, the remarkable enhancement operational performance of pavement, lengthenes the road pavement service life, re
4、duced the maintenance cost greatly, receives the good social and the economic efficiency. It has the good high temperature stability, the crack resistance in low temperature; Good anti-wheel rut ability, reduces high temperature plastic deformation; Improves the asphalt water stability; Enhances the
5、 pavement anti-skid capability; Enhances pavement bearing capacity; Strengthened the asphalt durability, anti-weary, anti-aging; Enhances the asphalt and the mineral aggregate coherence, preventes the moisture content causes asphalt flaking in its contact surface place invasion and so on. Therefore,
6、 it obtains the widespread application in domestic as well as the overseas first-class highway, has become the irreversible tendency. This article key introduces mainly asphalt type and choice, modified bituminous mixture ratio design, construction craft and quality control technology.Key Word: Modi
7、fied asphalt Mixture ratio design Construction craft Quality control technolog目 录第一章 绪论11.1 问题的提出及研究意义11.2 国内对改性沥青及改性沥青混合料的主要研究任务2第二章 改性沥青的种类及选择- 4 -2.1 聚合物改性沥青的分类- 4 -2.2 改性剂的选择- 5 -2.2.1改性剂选择的原则- 5 -2.3几种改性沥青性能的比较- 6 -第三章 配合比设计- 9 -31 原材料要求- 9 -3.1.1 粗集料- 9 -3.1.2 细集料- 9 -3.1.3 填充料- 10 -3.1.4 改性沥青
8、技术要求- 11 -3.1.5 纤维稳定剂- 12 -3.1.6 改性沥青试验中应注意的问题- 12 -3.2 改性沥青混合料配合比设计- 13 -3.2.1 级配- 13 -3.2.2粉料比- 14 -3.2.3混合料技术指标- 14 -3.2.4注意事项- 14 -第四章 施工工艺- 16 -4.1 材料质量控制- 16 -4.2 改性沥青制作- 16 -4.3 改性沥青混合料拌和- 17 -4.4 改性沥青混合料运输- 18 -4.5 改性沥青混合料的摊铺- 19 -4.6 改性沥青混合料的压实- 20 -4.7 接缝施工- 22 -4.7.1 接缝施工特点- 22 -4.7.2 纵缝施
9、工- 23 -4.7.3 横向接缝- 24 -第五章 质量控制技术- 25 -5.1质量控制的基本原则- 25 -5.2. 施工质量管理内容- 25 -5.2.1 施工前质量管理- 25 -5.2.2 施工过程中质量管理- 26 -5.3 建立和落实质量岗位责任制- 27 -第六章 结论与建议- 28 -参考文献. - 28 - 致谢 - 1 - 课件之家精心整理资料-欢迎你的欣赏第一章 绪论第一章 绪论1.1 问题的提出及研究意义 在世界各国的已建或在建的高等级公路中,大多采用沥青路面,其原因是由于沥青路面具有下列许多固有的优越性能: (1)足够的力学强度,因而沥青路面能很好的承受车辆通过路
10、面所产生的各种作用力; (2) 有一定的弹性和塑性变形能力,因而能够承受所发生的应变而不致破坏; (3)与汽车轮胎的附着力较好,可保证交通安全; (4) 有高度的减振性,可使汽车快速行驶,平稳而低噪声;(5)不扬尘,且容易清扫和冲洗;(6)维修工作比较简单,且旧沥青路面可再生利用。但是随着交通量的增长,沥青路面出现了不同程度的破坏现象,降低了沥青路面的使用寿命。特别是中国西部黄土地区一般自然环境比较恶劣,其气候特征表现为:全年气温较低,年极端最低气温-20 -30左右,并且昼夜温差大,再加上西部地区具有较强的紫外线,年降雨量在270mm-600mm之间,降雨期极为集中。这样就造成了西部地区的沥
11、青路面低温开裂以及沥青老化而形成大量网裂或龟裂,裂缝的大量存在使雨、雪水下渗引起路基及路面的早期损害。 要解决西部湿陷性黄土地区的沥青路面的裂缝病害以及抗滑与渗水、老化的矛盾、低温抗裂与高温稳定性的矛盾,若按照目前普通的沥青及沥青混合料进行沥青面层设计,要满足其路用性能是很难实现的。沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是近年来在国际上出现的一种非常引人注目的新型沥青混合料,以其优良的抗车辙性能和抗滑性能以及低温抗裂性能而闻名于世。SMA(沥青玛蹄脂)混合料的出现,为很好的解决中国西部湿陷性黄土地区沥青路面的低温抗裂性、高温稳定性及抗滑与渗水性能之间的矛盾提供了一个非常有效的途径。 聚合物改性沥青是一
12、种技术含量和附加值较高的的新型优质筑路材料。它通过把聚合物掺入道路沥青中而改变使用性能、降低噪音、提高行车舒适性和安全性。改性沥青是在原有的基质沥青的基础上,掺加改性剂,改性后的沥青与原有的沥青相比之下,软化点升高。在良好的配合比设计和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。本文重点介绍改性沥青的种类及选择改性沥青混合料配合比设计、施工工艺及质量控制技术。1.2 国内对改性沥青及改性沥青混合料的主要研究任务由于技术力量、试验条件和科研经费等的原因,我国的改性沥青和改性沥青混合料技术与国外相比,存在着一定的差距,我们对改性沥青混合料技术的认识主要来源于发达国家已有的成果,缺少完善的对改
13、性沥青和改性沥青混合料进行技术性能评价的合适标准方法。全国各地都在进行改性沥青和改性沥青混合料技术的研究,但都没有形成与工业化生产相称的规模,重复性研究层出不穷,浪费大量人力物力财力。虽然,我国已于1998年12月颁布了公路改性沥青路面施工技术规范(JU 036-98) ),但是仍摆脱不了上述缺陷,其中的某些指标内容的适用性有待于实践检验,需进一步修改与完善,其中,主要的技术指标包括针人度、针人度指数、粘度、延度、弹性恢复率、离析、软化点、RTFOT指标等。 我国对改性沥青及改性沥青混合料技术的认识和系统研究有待深化,尤其是改性沥青的加工工艺、改性沥青混合科的生产工艺和施工技术这三方面。 目前
14、,国内改性沥青及改性沥青混合料的主要研究任务有: 1进一步研究采用胶体磨原理高速剪切磨机制造聚合物改性沥青的加工工艺,并提高改性效果。 2进一步研究适用于我国评价聚合物改性沥青效果的技术标准,研究施工质量检测技术,以及相应的试验方法等。建立与生产应用相适应的评价方法和标准,尤其是产品质量控制检测方法,不断改进和完善相应的施工技术规范;研究改性沥青混合料的配合比设计方法。 3进一步研究聚合物改性沥青混合料的生产工艺及施工工艺、施工技术和适用范围。 4 对改性沥青性能与改性沥青混合料的性能的相关性进行深入系统的研究,提高对改性沥青混合料技术性能的认识,进一步保证并提高改性沥青混合料的各项路用性能,
15、并指导生产实践。 5研究纤维格栅改性沥青混合科的机械化施工工艺,以提高改性沥青混凝土路面的路用性能。 6研究适宜于改性沥青或改性沥青混合料的新型沥青混凝土路面结构形式,如SMA, OGFC, SAC等技术。 上述几点相互联系、相互影响、忽视任何一方面都不能达到理想的效果。由于国产沥青含蜡量大、温度敏感性强,沥青混合料铺筑的路面高温易流塑,产生车辙与拥包,低温易脆裂产生裂缝,问题十分严重,鱼待解决,故解决国产沥青高低温性能是重中之重。- 27 -第二章 改性沥青的种类及选择第二章 改性沥青的种类及选择2.1 聚合物改性沥青的分类从40年代欧洲开始使用改性沥青以来,己有60多年历史。从广义划分,根
16、据不同目的所采取的改性沥青及改性沥青混合料技术可汇总于图2-1。改性沥青及混合料技术 表2-1掺加改性剂改善力学性能高温稳定性聚合物橡胶类:SBR、CR、EPDM耐疲劳性热塑性橡胶类:SBS低温抗裂性树脂类:PE、EVA改善粘附类抗剥落剂:金属皂有机胺消石灰等改善老化类抗老化剂:受阻胺受阻酚等物理改性矿物填料:碳黑硫磺石棉木质素纤维玻璃纤维格栅塑料格栅土工布废橡胶粉沥青工艺氧化沥青泡沫沥青掺加特立尼达多巴哥沥青 从狭义来分,改性沥青一般是指聚合物改性沥青。用于改性的聚合物种类很多,一般将其分为3类: 1橡胶类:如天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、乙丙橡
17、胶(EPDM)等。其中SBR是世界上应用最广泛的改性剂之一。2塑性橡胶类:即热塑性弹性体,如苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物(SBS) ,苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯(S工S)等嵌段共聚物。3树脂类:热塑性树脂,如聚乙烯(PE)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、无规聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)、聚酞胺等;热固性树脂,如环氧树脂(EP)等。2.2 改性剂的选择2.2.1改性剂选择的原则2.2.1.1根据不同的气择候条件选择,不同地区的气候条件有很大的不同,我国“八五”国家科技攻关专题(道路沥青及沥青混合料路用性能的研究)已经按照气温、雨量等指标。提出了我国沥青路面使用性能的气候分区,而且对不同的气候区
18、提出了非改性沥青的技术要求。对改性沥青也是一样的,不同的改性剂在改性效果上有很大的差别。不同等级的技术要求实际卜是根据不同的气候分区进行选择的。从不同改性剂的标准可以看出,不同的改性沥青类型在指标本身就有明显的区别。对南方夏季炎热地区,高温稳定性要求较高,SBS、 PE,、EVA等等的改性效果较好;而对低温寒冷地区,抗裂性能的要求较高,SBS、SBR的改性效果较好。2.2.1.2 根据不同的荷载条件选择 不同的道路所承受的汽车荷载不一样,对旅游道路等主要供轻型车行驶的道路,产生车辙的可能性较小,主要考虑行车舒适和气候因素,对抗裂性能的要求是重点,可选择SBS、SBR等;对以载重汽车为对象的高速
19、公路、一级公路,尤其是重车比例大、超载车多的某些干线公路,如运煤干线公路,主要的目的是抵抗车辙、拥包等永久性变形,则可考虑采用SBS、 PE、EVA等改性剂。2.2.1.3 根据现有的加工能力选择改性沥青的加工是非常重要的,根据改性剂的种类,可以用直接加入法,也可以采用预混法。大部分改性剂,包括SBR胶乳都可以用预混法制作改性沥青,不过由于改性剂品种的不同,有些可以采用简单的搅拌方式加工改性沥青,如某些EVA,日本的APAO等;对许多改性剂,如SBS, PE, EVA等,必须采用高速剪切、胶体磨、混炼等特殊的加工方式,才能使改性剂达到分散均匀的目的。使用者必须根据实际情况选择适宜的加工方式和改
20、性剂。由于现在用于加工改性沥青的设备比较配套,而且技术比较成熟,所以选用SBS, PE等都比较好。 2.3几种改性沥青性能的比较 为比较几种改性沥青的性能。除测定常规指标外,还进行了当量软化点、当量脆点、回弹率、测力延度等试验,SBS与PE、 EVA改性沥青的技术性能如表2-2。这些试验结果,实际上反映了改性沥青的高温稳定性、低温柔软性、弹性、耐老化性等。由于采用的是同一种基质沥青,同样的改性剂剂量,故这几种改性沥青之间有可比性。改性沥青对比试验结果 表2-2品种基质沥青6%线形SBS6%星型SBS6%PE6%EVASBS的结构线形星型针入度25dmm91.545.544.741.562软化点
21、T()4872.580.562.557软化点增加值24.532.514.59.5延度10(cm)69.550.157.16.4 延度5(cm)7.628.1345.311针入度指数PI-0.271.412.211.520.54当量软化点T800()47.762.86864.755.7当量脆点T1.2-20-27.8-25.8-23.2-20.7弹性恢复25(%)787.793.338.462.7TFOR试验后质量变化-0.84-0.25-0.36-0.91针入度比(%)75.293.692.194.7软化点53.5737965.5延度5(cm)5.123.940.24.2选择何种改性沥青,还必
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