低溫環(huán)境下AC型SBS改性瀝青混凝土路面施工溫度控制研究

1、低溫環(huán)境下AC型SBS改性瀝青混凝土路面施工溫度控制研究    摘要：瀝青砼施工溫度環(huán)境影響因素主要包括厚度、太陽(yáng)光、風(fēng)速、下臥層溫度及外界氣溫等，所以，加強(qiáng)對(duì)低溫條件下AC型SBS改性瀝青砼路面施工溫度控制對(duì)提高瀝青砼路面施工質(zhì)量至關(guān)重要。在本案，筆者就某地為研究對(duì)象，研究并分析了在低溫條件下，AC型SBS改性瀝青砼結(jié)構(gòu)在攤鋪及碾壓階段的瀝青砼溫降規(guī)律。 關(guān)鍵字：低溫環(huán)境 AC型SBS改性 瀝青砼 路面施工 溫度控制 中圖分類號(hào)：TU528.42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 一、低溫環(huán)境下攤鋪階段及碾壓階段溫降規(guī)律 瀝青砼施工溫度環(huán)境影響因素主要包括厚

2、度、太陽(yáng)光、風(fēng)速、下臥層溫度及外界氣溫等?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)下臥層溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，環(huán)境太陽(yáng)光、風(fēng)力及氣溫對(duì)其起著決定性的作用，此外，風(fēng)速及氣溫成為了溫降的重要影響因素。 在本案，筆者的研究對(duì)象為中面層AC-20C型改性瀝青砼現(xiàn)場(chǎng)施工攤鋪階段及碾壓階段。在風(fēng)速及氣溫均不同的環(huán)境下，砼攤鋪及初壓階段降溫率并為同一階段，即攤鋪初壓階段，復(fù)壓及終壓階段并為同一階段。 （一）氣溫對(duì)溫降的影響 下圖為二級(jí)風(fēng)力不同氣溫溫降曲線圖： 從上圖可得，在相同二級(jí)風(fēng)力條件下，SBS改性瀝青砼在21、15、10處呈現(xiàn)的溫降走向存在一定的一致性。但是，溫度損失率隨著溫度的降低而變得更快，此時(shí)，溫降速率更大。 下圖為二級(jí)風(fēng)力不同氣溫

3、溫降速度顯示圖： 從上圖可 得，溫區(qū)不同，降溫速率亦存在差異。若溫度140，砼降溫速率1.3-2.5/min；若溫度在120-140范圍內(nèi)，砼降溫速度0.9-1.3/min；若氣溫為10，在攤鋪初壓階段砼降溫最大速率2.5/min，其相當(dāng)于1.9倍21氣溫降溫速率；15為1.4倍21氣溫降溫速率。綜上可得：攤鋪初壓階段及復(fù)壓階段均受到溫度的較大影響，終壓階段受到溫度較小影響。 （二）風(fēng)速對(duì)溫降影響 1.10氣溫不同風(fēng)力溫降曲線及速率 下圖為0氣溫不同風(fēng)力溫降曲線及速率顯示圖： 從上圖（左）可得，在10氣溫環(huán)境之下，SBS改性瀝青砼在四級(jí)風(fēng)、二級(jí)風(fēng)、無(wú)風(fēng)條件下降溫走向存在一定的一致性。但是，溫度

4、損失率隨著風(fēng)力的增大而變大，此時(shí)，溫降速率也變大。從上圖（右）可得，溫區(qū)不同，降溫速率亦各異。若溫度>140，砼溫降速率1.8-3.5/min；若溫度在120-140范圍內(nèi)，砼溫降速率1.2-1.5/min；四級(jí)風(fēng)條件下，攤鋪初壓階段溫降速率3.5/min、復(fù)壓階段溫降速率2.8/min（即相當(dāng)于1.7倍無(wú)房條件下溫降速率）。 2.15氣溫不同風(fēng)力溫降曲線及速率 下圖為5氣溫不同風(fēng)力溫降曲線及速率顯示圖： 從上圖（左）可得，在15氣溫環(huán)境之下，SBS改性瀝青砼在三級(jí)風(fēng)、二級(jí)風(fēng)、無(wú)風(fēng)條件下溫降走向存在一定的一致性，但是，溫降速率隨著風(fēng)力的增大而增大。 從上圖（右）可得，溫區(qū)不同，溫降速度亦

5、各異。若溫度>140，砼溫降速度1.8-3.5/min；溫度在120-140范圍內(nèi)，砼溫降速率1.2-1.5/min；三級(jí)風(fēng)條件下，攤鋪初壓階段溫降速率2.5/min，其相當(dāng)于1.7倍無(wú)風(fēng)條件溫降速率。 綜上所述，10-15氣溫環(huán)境受三四級(jí)風(fēng)影響較大。當(dāng)溫降速率增大1.7倍，攤鋪初壓階段及復(fù)壓階段溫降速率更大。 （三）低溫環(huán)境下各施工階段溫度損失 參考現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在10-15低溫環(huán)境、0級(jí)-2級(jí)風(fēng)力條件下，攤鋪溫度及初壓溫度損失10-15、復(fù)壓溫度損失15-20；在10-15低溫環(huán)境、3級(jí)-4級(jí)風(fēng)力條件下，攤鋪溫度、初壓溫度損失15-20、復(fù)壓溫度損失20-30。 二、低溫環(huán)境下S

6、BS改性瀝青砼路面攤鋪及碾壓工藝參數(shù) （一）碾壓段長(zhǎng)度 就碾壓段長(zhǎng)度規(guī)范而言，在瀝青砼溫度不推移、不出現(xiàn)年輪等現(xiàn)象條件下，只有盡量跟緊初壓階段、復(fù)壓階段及終壓階段，及碾壓段總長(zhǎng)度60m-80m，才能實(shí)現(xiàn)溫度散失的減少。 因低溫環(huán)境條件影響，改性瀝青砼施工溫度下降相當(dāng)快，則應(yīng)該慎重選擇碾壓段長(zhǎng)度。分析中面層碾壓初壓階段、復(fù)壓階段及終壓階段碾壓時(shí)間：初壓階段碾壓時(shí)間更短，與攤鋪機(jī)基本保持同步；終壓階段遍數(shù)較少、碾壓時(shí)間更短，起消除輪跡作用；復(fù)壓階段碾壓時(shí)間長(zhǎng)、碾壓遍數(shù)多，對(duì)整個(gè)面層壓實(shí)質(zhì)量及壓實(shí)效果其決定作用。所以，復(fù)壓階段直接決定了碾壓段長(zhǎng)度。 就復(fù)壓階段碾壓段長(zhǎng)度而言，采取碾壓速度、碾壓時(shí)間、

7、溫降速率等參數(shù)，并借助一下公式計(jì)算： 上列方程式中：t壓路機(jī)單次調(diào)向停頓時(shí)間（取值0.1min）；n碾壓道數(shù)；V碾壓速度（m/min）；N碾壓遍數(shù)；L碾壓段長(zhǎng)度（m）；T復(fù)復(fù)壓階段碾壓時(shí)間（min）；T復(fù)壓階段溫降速率（/min）。 （二）攤鋪速度 確保攤鋪連續(xù)作業(yè)是改性瀝青砼路面施工的必要事項(xiàng)。攤鋪速度與拌和設(shè)備寬度、攤鋪厚度、生產(chǎn)率、碾壓時(shí)間、碾壓長(zhǎng)度等存在密切關(guān)系。在實(shí)際施工過程中，常常由于碾壓速度過慢而引起砼攤鋪施工連續(xù)性得不到保障。所以，在確定及計(jì)算攤鋪速度時(shí)，應(yīng)該對(duì)各方面進(jìn)行綜合考慮，在計(jì)算時(shí)，可以采取以下函數(shù)式，施工攤鋪?zhàn)罱K速度應(yīng)為兩者最小者： 上列方程式中，V攤鋪機(jī)攤鋪速度（m

8、/min）；T復(fù)1復(fù)壓階段前排兩臺(tái)膠輪碾壓完成時(shí)間（min）；D瀝青砼密度（t/m3）；Q拌和站生產(chǎn)率（t/h）；C攤鋪機(jī)效率系數(shù)（對(duì)運(yùn)輸能力、設(shè)備狀況綜合考慮，取值：0.6-0.8）；H攤鋪瀝青厚度（m）；L攤鋪機(jī)寬度（m）； 計(jì)算上列兩方程式，就10-15氣溫條件而言，SBS改性瀝青中面層攤鋪速度應(yīng)該2m/min。所以，攤鋪速度應(yīng)該與碾壓速度保持一致，且應(yīng)符合“攤鋪用時(shí)>碾壓用時(shí)”原則，以此確保碾壓作業(yè)與攤鋪?zhàn)鳂I(yè)保持一致。 （三）低溫環(huán)境下SBS改性瀝青砼攤鋪階段及碾壓階段施工溫度控制 通過低溫環(huán)境下SBS改性瀝青砼在初壓階段、復(fù)壓階段及終壓階段施工溫度研究，及不同風(fēng)力及低溫環(huán)境影響

9、下，初壓溫度、攤鋪溫度損失情況，依據(jù)施工溫度相關(guān)規(guī)范，10-15氣溫環(huán)境下SBS改性瀝青砼初壓階段、復(fù)壓階段及終壓階段施工溫度控制值如下所示： 三、總結(jié) 10-15低溫環(huán)境之下，AC型SBS改性瀝青砼攤鋪階段、初壓階段、復(fù)壓階段、終壓階段溫降規(guī)律為：0級(jí)-2級(jí)風(fēng)、攤鋪階段及初壓階段溫降損失10-15、復(fù)壓階段溫降損失15-20；3級(jí)-4級(jí)風(fēng)、攤鋪階段及初壓階段溫降損失15-20、復(fù)壓階段溫降損失20-30。攤鋪階段、初壓階段、復(fù)壓階段溫降速率受風(fēng)力及氣溫影響大，而其對(duì)終壓階段影響小。 10-15低溫環(huán)境之下，應(yīng)該嚴(yán)格控制AC型SBS改性瀝青砼攤鋪階段及碾壓階段施工溫度；若風(fēng)速大于3級(jí)及4級(jí)，SBS改性瀝青砼施工不可取。 參考文獻(xiàn)： 1雷有雄.淺析SBS改性瀝青路面施工要點(diǎn)J.中華民居,2011,(8) 2朱娘柱.SBS改性瀝青路面施工技術(shù)