保山、騰沖同步碎石封層試驗路段原材料試驗報告

1、保山、騰沖同步碎石封層試驗路段原材料試驗報告總段直屬專業(yè)化養(yǎng)護中心 李輝關鍵詞：同步碎石封層 材料 試驗一、前言同步碎石封層技術的核心技術主要是路用材料的選擇，材料選定和材料用量對同步碎石封層的形成和使用效果起著決定性的作用。我國地幅寬廣,各地的氣候情況各不相同，同時，各地盛產各種不同的石料，為了節(jié)約成本提高效益，原則上要求采用本地所產的石料。為此我們在試驗室內對保山地區(qū)盛產的石料與瀝青進行了試驗工作。二、石料石料是同步碎石封層的重要組成部分之一，它直接承受車輛的荷載作用，并為行車提供抗滑作用等性能，因而應選用材質優(yōu)良的石料。其要求石料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并具有足夠的強度和耐磨性，且

2、應具有良好的顆粒形狀，目的是使石料具有凹凸不平的表面，用以增大石料的表面積，使石料與粘結料的接觸面積增大，增大石料與粘結料固化后的嵌鎖力。試驗路段在保山、騰沖進行性能試驗，試驗結果見表1，從中選出滿足同步碎石封層技術要求的石料。表1 石料的主要性能特征石料名稱石灰?guī)r屬性堿性沉積巖主要礦物成份碳酸巖顏色灰白色抗壓強度(Mpa)80100表觀密度(kg/m3)26002800主要性能優(yōu)點與瀝青有很好的粘結性：耐凍性好，抗風化性強缺點質地較軟，耐磨性較差極易被磨光三、粗集料的粒徑分析采用公路瀝青路面施工技術規(guī)范實施手冊JTG F40-2004表瀝青混合料用粗集料規(guī)格S12公稱粒徑 5-10mm。四、

3、石料的力學試驗及分析石料的力學性能是通過石料磨耗損失和壓碎值來衡量的。石料磨耗損失是測定標準條件下石料抵抗摩擦、沖擊的能力。壓碎值是用于衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力。1、磨耗試驗石料的磨耗試驗參照歐洲共同體標準EN1097-2和T0317-2005磨耗試驗(洛杉磯法)進行。試驗步驟如下：將試樣用水沖洗干凈，放置于溫度為105±5的烘箱中，烘至恒量，稱去5000±50g石料試樣，裝入磨耗機圓筒中，并加直徑為46.8mm的鋼球11個，每個質量為390445g，總質量為4690-4860g，蓋好筒蓋，將計算器凋整到零位。接著開動磨耗機，以3033rmin轉速轉動500

4、轉后停止，取出試樣。用1.7mm的方孔篩，篩去試樣中的石屑，用水洗凈留在篩上的試樣，烘至恒量，并準確稱出其質量。試驗結果按下式計算石料的磨耗率Q_，精確至0.1：Q磨=(m1-m2)m1×100Q磨石料磨耗率，m1裝入圓筒中的試樣質量，m2試驗后洗凈烘干的試樣質量，石料的磨耗率取兩次平行試驗結果的算術平均值作為測定值。兩次試驗誤差不大于2，否則重做試驗。試驗結果如表2。表2 粒徑510mm石料的磨耗率編號試驗次數(shù)m1(g)m2(g)磨耗率，備注單個值平均值X115005418516.416.3保山石灰?guī)r24995419016.1X215000406518.118.3騰沖石灰?guī)r2501

5、0402519.72、壓碎值試驗石料的壓碎值試驗參照T03162005粗集料壓碎值試驗進行。試驗步驟如下：將準備好的試樣按要求質量分3次(每次數(shù)量大體相同)均勻的裝入試模中，每次均將試樣表面整平，用金屬棒的半球面端從石料表面上均勻搗實25次，最后用金屬棒作為直刮刀將表面仔細整平。稱取量筒中試樣質量(m0)。將裝有試樣的試模放到壓力機上，同時加壓頭放入試筒內石料面上，注意使壓頭擺平，勿擠筒壁。接著開頭壓力機，均勻地施加荷載，在10min左右的時間內達到總荷載400KN，穩(wěn)定5S，然后卸荷。將試模從壓力機上取下，取出式樣，用2.36mm標準篩篩分經壓碎的全部試樣，可分幾次篩分，均需篩到在1min內

6、無明顯的篩出物為止，稱取通過2.36mm篩孔的全部細料質量(m1)，準確至1g。試驗結果按下式計算石料壓碎值Qa，精確至0.1：Qa=m1m0X100Qa石料壓碎值，m0試驗前試樣質量，gm2一試驗后通過2.36mm篩孔的細料質量，g石料的壓碎值取兩次平行試驗結果的算術平均值作為測定值。試驗結果如表3 表3 粒徑510mm石料的壓碎值編號試驗次數(shù)m0(g)m1(g)壓碎值備注單個值平均值X11300547515.816.2保山石灰?guī)r2299549516.5Y31300550516.817.3騰沖石灰?guī)r2300053517.8根據(jù)規(guī)范要求石料壓碎值不能大于28的要求，結合表3的試驗結果可知：作為

7、同步碎石封層的石料，石料壓碎值都滿足規(guī)范要求。3、粘附性試驗及分析粘附性試驗適用于檢驗瀝青與石料表面的粘附性及評定石料的抗水剝離能力。對于最大粒徑大于13.2mm的石料應用水煮法，對最大粒徑小于或等于13.2mm的石料應用水浸法。本試驗采用水浸法參照T0616-1993瀝青與粗集料的粘附性試驗進行。試驗步驟如下：將石料放置105±5的烘箱中烘干，冷卻后按四分法稱取石料1009置搪瓷盤中，連同搪瓷一起放入己升溫至瀝青拌和溫度(130150)以上5的烘箱中持續(xù)加熱1h，接著按每100g礦料加入瀝青5.5+0.2g的比例稱取瀝青，放入小型拌和容器中，一起置入同一烘箱中加熱15min，將搪瓷

8、中的石料倒入拌和容器的瀝青中后，從烘箱中取出拌和容器，立即用金屬鏟均勻拌和11.5min，使石料完全被瀝青薄膜裹覆。然后.立即將裹有瀝青的集料取20個，用小鏟移至玻璃板上攤開，并置室溫下冷卻1h。將放有石料的玻璃板浸入溫度為80±1的恒溫水槽中，保持30min，并將剝離及浮于水面的瀝青，用紙片撈出。由水中小心取出玻璃板，浸入水槽內的冷水中，仔細觀察裹覆石料的瀝青薄膜的剝落情況。根據(jù)剝離面積的情況按下表4評定瀝青與石料粘附性等級。表4 瀝青與石料的粘附性等級試驗后石料表面上瀝青薄膜的剝落情況粘附性等級瀝青薄膜完全保存，剝離面積百分率接近于05瀝青薄膜少部分為水所移動，厚度均勻，剝離面積

9、百分率少于104瀝青薄局部明顯地為水所移動?；颈Ａ粼谑媳砻嫔?，剝離面積百分率少于303瀝青薄大部為水所移動，局部保留在石料表面上，剝離面積百分率少于302瀝青薄完全為水所移動，石料基本裸露，瀝青全浮于水面上1表5 粒徑5一I0mm石料粘附性指標實測結果編號保山石灰?guī)r騰沖石灰?guī)rX1X2X3X4S1S2S3S4粘附性455555555根據(jù)規(guī)范要求石料粘附性不能小于4級的要求，結合表5的試驗結果可知：保山石灰?guī)r、騰沖石灰?guī)r石料的粘附性都是5級，滿足規(guī)范要求，能作為同步碎石封層的石料，石料的粘附性都滿足規(guī)范要求。4針片狀顆粒試驗及分析根據(jù)我國公路瀝青路而施工技術規(guī)范(JTGF40-2004)規(guī)定高

10、速公路、一級公路及城市主干道、主干路瀝青混凝上路面用粗集料的針片狀顆粒含量不大于15，其他等級公路與城市道路瀝青混凝上路面用粗集料的針片狀顆粒含量不大于20。為了保證同步碎石技術的施工質量及路用性能。我們將該項指標定為不大于15。根據(jù)公路工程集料試驗規(guī)程(JTGE422005)的試驗方法。測得石料的針片狀顆粒。試驗結果如表6。表6 粒徑510mm石料的針片狀顆粒含量編號保山石灰?guī)r騰沖石灰?guī)rX1X2X3X4S1S2S3S4針片狀顆粒含量(%)10.7121412.77.66.79.27.9根據(jù)規(guī)范要求石料的針片狀顆粒含量不能大于15的要求，結合表6試驗結果可知：能作為同步碎石封層的石料。石料的針

11、片狀顆粒含量都滿足規(guī)范要求。5、石料用量試驗為了保證同步碎石施工時石料能夠均勻地滿布在原路而上。防止出現(xiàn)“缺料露油”現(xiàn)象。要事先確定單位面積所用石料的數(shù)量。試驗用一帶有刻度的容量盒。將石料滿鋪在盒底面上后，把盒豎立，使石料堆集在一側.通過讀取盒蓋上的數(shù)據(jù)，計算出單位面積上所用石料的體積及質量。試驗結果如表7。表7 粒徑5-10mm單位面積石料用量編號保山石灰?guī)r騰沖石灰?guī)rX1X2X3X4S1S2S3S4單位面積石料用量(kg/m3)7.77.67.97.78.28.58.48.3四、瀝青同步碎石技術主要依靠粘結料將碎石秸結在一起，形成整體，共同抵抗行車作用，因此要求粘結料具用足夠的粘結性、具有足

12、夠的流動性，以保證施工時粘結料具備足夠的爬升高度，以保證對碎石一定的裹覆面積。1、根據(jù)同步碎石封層技術要求和施工特點，我們選用廣東茂名標號為90#瀝青進行試驗。2、針入度試驗及分析 我們選用90#瀝青，依據(jù)公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(JTJ0522000)做針入度試驗。滿足要求。五、試驗路段鋪筑檢測同步碎石封層的施工工藝：舊路的處理施工材料的準備現(xiàn)場施工壓路機碾壓開放交通。1、舊路的處理同步碎石封層試驗路鋪筑在保山總段所屬的G320線大砂河至左官段、潞江壩里壩子段；騰瑞線騰沖至毛家營段等三個地段進行鋪筑。本文選擇保山總段所屬的G320線大砂河至左官段K3389+000K3391+000、

13、潞江壩里壩子段K3424+300K3426+000路段具有代表性路段進行試驗。這一路段有縱橫裂縫、抗滑系數(shù)低，網裂眾多。在進行同步碎石施工前，先將準備施工路段封閉進行雜物清掃，用吹風機清除灰塵，是為使灑布的同步碎石封層能與舊路面有良好的粘附。2、施工材料的準備本施工路段選用的瀝青為廣東茂名標號90#，石料規(guī)格S12粒徑510mm，石料來源：保山隆陽區(qū)云瑞石灰?guī)r，其各項指標均滿足規(guī)范要求。3、施工現(xiàn)場本施工路段石料粒徑510mm，石料的撤布用量為7.0kgm2，90#瀝青的用量為1.2kg/m2，進行單層鋪筑，厚度10mm，撒布后10min-15min用膠輪壓路機碾壓三到四遍，碾壓成型后2個小時

14、開放交通。(注：本路的施工時間為2012年4月中旬，早上9點左右。)4、施工現(xiàn)場檢測及分析施工完成后，對兩段試驗路進行跟蹤檢測，檢測結果如表8。表8 試驗路路用性能檢測結果試驗路段檢測內容檢測指標施工前施工后1hK3389+000K3391+000構造深度(m)0.550.301.05摩擦系數(shù)453153滲水系數(shù)(mL/min)符合要求1.330.34石料剝落度(%)109五、本章小結本次試驗的主要材料用量：1、瀝青：90#；石料：保山石灰?guī)r、騰沖石灰粒徑為5-10mm；石料壓碎值（%）：保山石灰?guī)r 16.2、騰沖石灰?guī)r17.3；磨耗率（%）：保山石灰?guī)r 16.3、騰沖石灰?guī)r18.3；石料粘附性指標：騰沖石灰?guī)r=5、保山石灰