運用qc提高瀝青路面抗車轍性能

1、運用運用QC提高瀝青路面抗車轍性能提高瀝青路面抗車轍性能李建松1、選題理由據(jù)國際性的統(tǒng)計資料表明，大約80％的瀝青路面維修養(yǎng)護都因車轍變形引起。與其他開裂、水損害等病害相比，車轍病害的危險性最大，它直接威脅交通安全。與其它病害相比，車轍的維修也最難，因為它不僅發(fā)生在表面層，也經(jīng)常發(fā)生在中下面層。在我國，隨著汽車重車數(shù)量急劇增加及軸載的加大（特別是超載重車），車轍破壞表現(xiàn)為瀝青混凝土路面最主要的破壞形式。產(chǎn)生車轍破壞的根本原因是因為瀝青混

2、凝土高溫穩(wěn)定性不足。如何提高瀝青混合料的抗高溫性能？通常采取的措施，一選用較粗級配類型，即增加粗集料用量減少細集料用量使瀝青混合料類型為骨架密實結(jié)構(gòu)；二采用改性瀝青，僅靠混合料級配優(yōu)化提高抗車轍能力是有限的，大量試驗結(jié)果表明，再利用重交通A級瀝青的條件下，通過減少細集料和增加粗集料將懸浮密實結(jié)構(gòu)優(yōu)化到骨架密實結(jié)構(gòu)混合料，最多將動穩(wěn)定度提高到原來的2～2.5倍。在此情況下可采用高溫粘度大的低標號瀝青或改性瀝青，可將動穩(wěn)定度在提高1～2倍。

3、三添加外摻劑比如說抗車轍劑、纖維、水泥、石灰等。連霍國道主干線紅山口—鄯善高速公路建設項目第十三合同段，起點：ZK3785000，終點：ZK3844600，全長59.6Km。本合同段位于戈壁荒漠地，屬百里風區(qū)，夏季地表溫度高達60多度；冬季風沙大，溫度低至零下28.7度；年平均降水量25.5mm。其瀝青路面設計型式為：上面層：12.25米寬4cm中粒式瀝青混凝土（AC16C型）；下面層：12.33米寬6cm粗粒式瀝青混凝土（AC25F型

4、）。此結(jié)構(gòu)設計與現(xiàn)行規(guī)范存在沖突；1結(jié)構(gòu)層厚度與最大公稱粒徑，規(guī)范要求瀝青層一層的壓實厚度厚度不小于最大公稱粒徑的2.5～3.0倍，即AC—25瀝青混凝土單層鋪筑厚度為7～8CM，AC－16瀝青混凝土單層鋪筑厚度為5CM（在內(nèi)地基本上如此設計）。結(jié)構(gòu)層厚度與最大公稱粒徑的倍數(shù)關(guān)系主要是考慮施工離析及壓實情況，混合料粒徑大施工時易產(chǎn)生粗細集料離析，透水。2下面層采用AC25F型粗粒式瀝青混凝土，根據(jù)當?shù)厍闆r（本地具有獨特的暖溫帶荒漠氣候之

5、特點，沿線地區(qū)雨量稀少，氣候干旱，晝夜溫差大，所在地最高氣溫45.2℃，極端最低氣溫－28.7℃，年均降水25.5毫米。）在現(xiàn)行瀝青混凝土路面施工規(guī)范中屬于?－Ⅱ－Ⅳ區(qū)，重點考慮高溫車轍病害應選用AC25C（粗）型瀝青混凝土。（后業(yè)主代表執(zhí)行辦同意采用AC25C型，但在資料里不寫F或C型。）2、QC小組成員組成姓名職務工作內(nèi)容李建松總工全面技術(shù)負責張鵬試驗室主任配合比設計及成品料拌和羅長青質(zhì)檢工程師全面質(zhì)量負責周繼升工區(qū)主任攤鋪現(xiàn)場負責

6、人張磊試驗員試件成型及馬歇爾指標檢測邢少強試驗員取芯檢測厚度時瀝青面層的剪應力計算結(jié)果表明：①面層厚度變化對瀝青面層剪應力的影響很小。②最大剪應力值位于29cm范圍，即中面層是承受剪應力主要層次。③當瀝青層厚度超過18cm時，瀝青面層與基層間所受的剪應力趨于零。④瀝青面層厚度越小，瀝青面層與基層的層間剪應力越大。（2）原材料性質(zhì)及材料設計方面的影響①瀝青材料性質(zhì)的影響：優(yōu)質(zhì)瀝青的使用提高了路面的使用性能。通過對A—70號瀝青、SBS改性

7、瀝青混合料進行車轍室內(nèi)試驗比較，試驗結(jié)果表明，由于改性瀝青的粘度大于普通瀝青粘度，因而改性瀝青混合料的抗車轍能力明顯高于普通瀝青混合料。②瀝青混合料級配的影響：級配是瀝青混合料中礦料的最重要特性，幾乎影響到瀝青混合料的所有重要特性。據(jù)資料，4.75mm篩孔通過率高，混合料級配細形不成嵌擠結(jié)構(gòu)，是形成車轍原因。（3）施工質(zhì)量控制及路面均勻性的原因：目前施工質(zhì)量也是造成路面車轍病害的主要原因之一，施工中存在的問題主要有：①混合料離析比較嚴重

8、，造成級配偏差，產(chǎn)生軟弱的混合料；②注重平整度，降低了對壓實度的要求；③現(xiàn)場施工組織差，碾壓不及時，漏壓；④油石比控制不準確等因素；⑤施工過程中層間結(jié)合差，造成瀝青路面層間滑動。預防及減少車轍病害的措施：1、調(diào)整瀝青混合料級配，增加骨料用量減少細集料用量使混合料類型由懸浮密實性轉(zhuǎn)變?yōu)楣羌苊軐嵔Y(jié)構(gòu)；在一定范圍內(nèi)增大粉膠比，以提高瀝青結(jié)合料的粘度。礦料的最大粒徑、級配組成不同，所組成的瀝青混合料強度構(gòu)成不同，受自然因素的影響也不同。瀝青混合

9、料的高溫穩(wěn)定性能主要取決于礦料骨架，尤其是粗集料的相互嵌擠作用，對瀝青混合料級配作適當調(diào)整改善，適當增大集料粒徑和增加粗集料用量，采用棱角尖銳的機制砂，提高瀝青混合料的嵌擠力和內(nèi)摩阻力，適當增加粉料用量，提高瀝青混合料的粘結(jié)力及密實度，來滿足瀝青混凝土路面的抗變形能力。瀝青混凝土在配合比設計時，應考慮混合料的透水性和耐久性，不應顧此失彼。2、選用高溫粘度較大的低標號瀝青，減少瀝青用量。3、選用改性瀝青。4、添加抗車轍劑，水泥、石灰等。

10、5、交通限制，加大超載車輛的管制力度。減小設計縱坡坡率等。4、本工程具體實施情況根據(jù)本工程實際情況從瀝青混合料級配設計、油石比控制，拌和及攤鋪、碾壓方面進行。（本項目業(yè)主明確要求不得使用改性瀝青及添加劑，不得使用高溫粘度較大的金石牌瀝青。只有從混合料級配上挖掘潛力，以提高抗車轍能力。）1）、混合料配合比級配設計，及油石比方面。配合比設計分為目標配合比設計、生產(chǎn)配合比設計兩方面。1、目標、生產(chǎn)配合比設計優(yōu)化空隙率VV按4％～6％控制，最好

11、在4.5％～5.0％間。（據(jù)資料證明當施工現(xiàn)場空隙率大于7％時，瀝青砼路面透水明顯，容易產(chǎn)生水破壞，當空隙率大于8％時透水嚴重，混合料水穩(wěn)定性很差；同時由于瀝青和空氣接觸面積的加大易老化，瀝青混凝土路面耐久性得不到保證。現(xiàn)場空隙率小于7％，滲水不明顯。當空隙率小于3％時特別容易產(chǎn)生車轍。綜合考慮現(xiàn)場空隙率控制在5%～6%比較合理。施工現(xiàn)場壓實度通常以馬氏密度的97％控制，大體反算馬歇爾擊實密度與最大理論密度之比在4.5％～5.0％間。）