排水式瀝青(OGFC)的工程應(yīng)用
摘 要:隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,人民群眾出行質(zhì)量需求不斷升級,交通建設(shè)也更加突顯環(huán)境友好的理念。開級配瀝青磨耗層的特殊路用性能日益受到重視。開級配排水式瀝青是一種混合料中含有較多的單粒徑粗集料,具有大空隙率的路面表層,常用于舊路罩面或新路的表面層。這種瀝青混合料具有良好的抗滑性、噪音低、抑制水霧、防止水漂和減輕炫光等突出優(yōu)點,可以說達到了現(xiàn)有瀝青路面技術(shù)中的最好的路用性能之一。
關(guān)鍵詞:OGFC;路用性能 ;配合比;技術(shù)指標(biāo)
1、OGFC性能介紹
開級配排水式瀝青瀝青磨耗層是指大空隙,能迅速從內(nèi)部排走路表水。這種結(jié)構(gòu)層在級配上屬于骨架空隙型結(jié)構(gòu)瀝青混凝土。
開級配排水式瀝青磨耗層在路用性能上具有如下優(yōu)點:①改善行車安全,改善雨天抗滑性能,提高行車可視性;②降低噪音,改善沿途環(huán)境。瀝青磨耗層的空隙可吸收由輪胎引起的空氣爆裂聲和引擎聲。其缺點主要由于級配的空隙率大,造成耐久性可能欠缺一點。
傳統(tǒng)密級配瀝青混凝土 開級配瀝青混凝土
2、OGFC配合比設(shè)計
2.1材料的選擇
OGFC混合料較一般的瀝青混合料需要用更多的粗集料,集料的品質(zhì)、形狀及級配對開級配瀝青磨耗層的耐久性影響很大,為提高其孔隙率,同時為了提高其耐久性,精選材料,合理設(shè)計就成為關(guān)鍵。
①粗集料:OGFC瀝青混合料所選用粗集料均需均質(zhì)、潔凈、堅硬、表面粗糙,避免還有過多的針片狀顆粒、泥塊、有機物等有害物,不宜選用篩選礫石和礦渣,粗集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場生產(chǎn)或施工單位自行加工;
②細集料:OGFC瀝青混合料選用細集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)??蛇x機制砂、人工砂、石屑。天然砂的級配比較難控制,采用前需充分調(diào)查;
③礦粉:OGFC瀝青混合料所選用礦粉必須采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細等到的礦粉,其中的泥土雜質(zhì)應(yīng)除盡,礦粉應(yīng)干燥、潔凈,能自由的從礦粉倉流出;
④纖維穩(wěn)定劑:OGFC瀝青混合料所選用纖維宜選用木質(zhì)素纖維、礦物纖維等,石棉纖維不宜使用;
⑤抗剝落劑:OGFC瀝青混合料所選用抗剝落劑一般選用消石灰;
⑥瀝青:OGFC瀝青混合料宜采用高粘度改性瀝青。
2.2級配的選擇
為確保開級配排水式瀝青磨耗層目標(biāo)空隙率的配合比,所采用的級配如下表所示:
|
級配類型 |
通過下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率(%) |
|||||||||||
|
19 |
16 |
13.2 |
9.5 |
4.75 |
2.36 |
1.18 |
0.6 |
0.3 |
0.15 |
0.075 |
||
|
中粒式 |
OGFC-16 |
100 |
90-100 |
70-90 |
45-70 |
12-30 |
10-22 |
6-18 |
4-15 |
3-12 |
3-8 |
2-6 |
|
OGFC-13 |
|
100 |
90-100 |
60-80 |
12-30 |
10-22 |
6-18 |
4-15 |
3-12 |
3-8 |
2-6 |
|
|
細粒式 |
OGFC-10 |
|
|
100 |
90-100 |
50-70 |
10-22 |
6-18 |
4-15 |
3-12 |
3-8 |
2-6 |
2.3確定瀝青用量
根據(jù)上表級配范圍作為工程設(shè)計級配范圍,在級配范圍內(nèi)試配3組不同2.36mm通過率的礦料級配作為初選級配。根據(jù)每一組級配計算集料的表面積,再通過集料的總表面積計算初試瀝青用量Pb。
A =(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74
Pb = A*h (瀝青膜厚度h一般為14μm)
A代表集料的總表面積
a、b、c、d、e、f、g分別代表4.75mm、2.36 mm、1.18 mm、0.6 mm、0.3 mm、0.15 mm、0.075 mm篩孔的通過率%。
制作馬歇爾試件,雙面擊50次,用體積法測定試件的孔隙率,再繪制2.36mm通過率與孔隙率的關(guān)系曲線,根據(jù)期望的孔隙率確定混合料的礦料級配。再按上述方法計算初始瀝青用量。
根據(jù)已確定好的礦料級配和瀝青用量拌合瀝青混合料進行馬歇爾試驗、析漏試驗、肯特堡飛散試驗、車轍試驗,確定各指標(biāo)是否符合技術(shù)要求,最后孔隙率與期望空隙率差值不宜不超過±1%,否則重新調(diào)整瀝青用量進行試驗直至符合要求。
2.4技術(shù)要求
|
馬歇爾試件(mm) |
擊實次數(shù) |
空隙率(%) |
馬歇爾 穩(wěn)定度(kN) |
析漏損失(%) |
肯特堡飛散損失(%) |
動穩(wěn)定度(次/mm) |
|
φ101.6mm*63.5mm |
兩面擊實50次 |
18-25 |
≥3.5 |
<0.3 |
<20 |
1500(一般交通路段)3000(重交通量路段) |
3、結(jié)論
開級配抗滑磨耗層(OGFC)瀝青混合料由于設(shè)計空隙率高,不僅有效的降低路面積水引起的水霧、水濺以及炫光,而且提供了足夠的表面粗糙度,提高其抗滑性能。其本身的耐久性問題需要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件、路面結(jié)構(gòu)、配合比設(shè)計、原材料等角度聯(lián)合解決,才能最大程度發(fā)揮其良好的路用性能。
參考文獻:
1、JTG E20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》
2、JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》

