SMA改性沥青路面碾压效果提高方法的探讨（论文）.pdf

·136 · 碾压是沥青路面施工的最后一道工序，在混合料配合比 设计合理，原材料质地优良的前提下，路面质量的质量取决 于施工质量，其中，碾压对质量的影响较为显著。 SMA改性 沥青路面因为细骨料相对较少而粗骨料相对较多，骨料间的 填充作用较弱，施工压实对降低空隙率尤为重要，其压实效 果不仅影响路面的承载力和使用性能，同时也影响路面的耐 久性。车辆沿着车道行驶时，形成典型的轮痕带，这一位置 若压实度不够，将产生显著的车辙破坏，而压实度的降低和 空隙率的增加近似成正比，与渗透率的增加成 2倍关系，但需 要指出的是，压实度的降低将非常显著地减短混合料的疲劳 寿命，导致沥青的快速老化 ；当过度压实，此时空隙率必定 减小，但是相应带来矿料因碾压而破碎，沥青被挤出而泛油， 路面的强度和稳定性反而降低等问题。 1 各因素对碾压温度的影响 1.1 bK ?w1、a? x1gsa? x bK?? 沥青结合料随着温度的降低，逐渐变硬，难以碾压，但 是当温度过高，碾压过程中又极易产生推移。所以，沥青路 面碾压时，温度对碾压效果的影响非常显著。 首先，需明确 3个概念，摊铺外界环境气温、摊铺混合料 温度及摊铺降温段。摊铺外界环境气温是指沥青摊铺时的外 界环境气温，如 10℃ , 15 ℃ , 25 ℃ , 35 ℃ , 40 ℃ , 45 ℃ 等。摊 铺混合料温度是指摊铺现场的沥青混合料自身的温度，一般 比施工时相应的气温高得多。摊铺降温段是指摊铺碾压施工 时，沥青混合料温度降低的施工降温温差段，如高温降温段 （180~140 ℃ ）与较低温度降温段（140~105 ℃ ）。 通过大量的室内外试验发现，由于 SMA沥青混合料在下 料时的温度必定高于环境气温，混合料的热量将向四周传递 或散发。当外界温度不变，混合料温度越高，则其与外部环 境的温度相差越大，其热量的散发越快，从而降温的速度越快， 但随着热量散发到一定程度，混合料与外界环境之间的温度 梯度场的梯度减小，混合料浅部和表面温度降低的速度将变 慢。 因此，当摊铺时的外界环境气温较低时，会使得沥青混 合料快速降温而不利于及时压实或者无法达到设计的压实度。 与之相对，当摊铺时环境气温过高，则沥青混合料降温速度 将相对减慢，明显高于混合料的最优碾压温度，从而“跑料 或推移”，导致混合料碾压过后明显薄于设计厚度。 1.2 ? .sa? x1g??? 当施工环境稳定无风，空气作为热的不良导体，将在沥 青混合料的周围形成热量的屏蔽区，沥青混合料热量的散失 较慢。当施工环境中有风存在，风不仅将混合料散发在周围 空气中的热量带走，而且将直接“吹冷”沥青混合料，并且， 风速越快，热量的交换速度越快，沥青混合料的冷却速度越快。 相关试验显示，风对沥青混合料的降温速度的影响比环境气 温要更大更快，而且导致的沥青混合料从内到外的降温梯度 也更大。 1.3  sa? x1g??? 与钢板越薄降温速度越快类似， SMA混合料也随着混合 料自身厚度的减小而内部降温速度增快。这是由于外部的混合 料可以视为内部混合料的覆盖保温材料，混合料越厚，则外 部保温材料越厚，其内部混合料的热量就更加不易散失，进 而其热量持续传递给表面的沥青混合料，使得表面的沥青混 合料温度也相对较高。同时，这一现象的解释也可从表面积 出发，同样体积的混合料，其所包含的热量是相同的，厚度 越薄，则表面积越大，即散热面积越大，从而降温越快。相 关研究显示， SMA16沥青混合料的厚度为 7 cm时，其温度降 低的速度为 1.1℃ /min ，沥青混合料的厚度为 5 cm时，其温度 降低的速度为 2.1℃ /min ，沥青混合料的厚度为 3 cm时，其温 度降低的速度为 4.4~8.1℃ /min ，这说明，随着铺装层厚度的 减小，温度降低的速度显著增加，铺装层厚度太薄反而不利 于沥青混合料的碾压密实。 ［摘 要］ ? ? t ?,化w1 、?图 、a? x s SMAa? x?1? ????a? x1g?$s ?BN? ?? ? ?? ， ?? tGya? x?B???7???c?? 。S之 t坤: SMAa? x ?B?? ，}n? 、&& 、 bK?? ? ?B?君 N_妙?$，坤: SMA? M? ? K ?B?? ?b t?。 ［关键词］SMA ；冶1? ? ；?B??? ； ?B ［中图分类号］TU 74 ；U 416.217bbbbb ［文献标志码］Bbbbbb ［文章编号］1001–523X（2020）06–0136–02 Discussion on Method of Improving Rolling Effect to SMA Modified Asphalt Pavement Rong Chui-qiang ，Lu Ming-bo ［Abstract ］The influence of ambient temperature， wind speed and mixture thickness on the cooling characteristics of SMA mixtures and the influence of mixture temperature on void fraction are discussed. The importance and method of predicting the effective compression time of mixtures are discussed. In order to improve the rolling effect of SMA mixture ，the key points in transportation ， entrance ，paving an