農(nóng)卓松,黎 剛,黃 爍,馬志君
(1.廣西壯族自治區(qū)貴港公路管理局,廣西貴港537100;2.重慶鵬方路面工程技術(shù)研究院有限公司,重慶市400054)
瀝青道路在通車開放交通后,道路表面一部分瀝青膠結(jié)料在車輪的作用下會(huì)逐漸被車輛帶走,產(chǎn)生磨耗損失。同時(shí)瀝青膠結(jié)料在環(huán)境作用下會(huì)逐漸老化,瀝青中的飽和分、芳香芬等輕質(zhì)油分會(huì)產(chǎn)生氧化而逐漸向更高分子量的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化,使得瀝青變硬變脆,表現(xiàn)為瀝青膠結(jié)料的針入度降低,軟化點(diǎn)升高。在這種情況下路面極易出現(xiàn)松散掉粒等病害。
Sasojuve 是一種由石油蒸餾液、改性瀝青、再生劑、阻燃劑等合成的瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)劑,適用于未產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞的各種瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)。作為一種瀝青基材料,Sasojuve 不僅能使瀝青中的輕質(zhì)油分、膠質(zhì)等部分再生,恢復(fù)瀝青的性能,同時(shí)在施工過程中和使用期的自然環(huán)境下穩(wěn)定地存在于瀝青中而不發(fā)生揮發(fā)和老化,恢復(fù)了路面的彈塑性和柔性。良好的滲透性能也使得在Sasojuve施工后路面孔隙和微裂縫得到封閉和補(bǔ)強(qiáng),有效防止水分對(duì)瀝青結(jié)構(gòu)層的滲透,延長道路的使用壽命與養(yǎng)護(hù)周期。
為驗(yàn)證Sasojuve 對(duì)瀝青的再生功效,模擬現(xiàn)場條件對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行老化和再生試驗(yàn),進(jìn)行老化與再生前后瀝青性能檢測對(duì)比。
Sasojuve 路面瀝青再生劑的理化性能與技術(shù)指標(biāo)見表1、表2。
薄膜加熱烘箱、瀝青針入度儀、瀝青延度儀、瀝青軟化點(diǎn)試驗(yàn)儀等。
表1 Sasojuve 的理化性能
表2 Sasojuve 的技術(shù)指標(biāo)
為研究Sasojuve 對(duì)老化瀝青的再生效果,進(jìn)行瀝青老化及再生試驗(yàn),老化瀝青通過旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱制取。《公路工程瀝青及混合料試驗(yàn)規(guī)程》中的“瀝青薄膜加熱試驗(yàn)”(T0609-1993)規(guī)定,要求在163℃時(shí)對(duì)試驗(yàn)旋轉(zhuǎn)加熱5 h。有資料表明,對(duì)原樣瀝青163 ℃進(jìn)行5 h 加速老化得到的試樣,相當(dāng)于路面上3~5 a 的舊瀝青混凝土中的瀝青。瀝青選用廣東高富90#,老化前后瀝青性能檢測結(jié)果見表3、表4。
表3 原樣高富瀝青性能試驗(yàn)檢測結(jié)果
表4 老化后瀝青性能試驗(yàn)檢測結(jié)果
比較加入Sasojuve 前后老化瀝青性能的變化。在老化瀝青中摻加4%的Sasojuve,常溫下存放24 h 后測定瀝青性能指標(biāo),試驗(yàn)結(jié)果見表5。
表5 Sasojuve 再生后瀝青性能試驗(yàn)檢測結(jié)果
再生試驗(yàn)結(jié)果表明,老化瀝青經(jīng)過Sasojuve處理后針入度有了較大提高,軟化點(diǎn)有一定的降低,尤其延度性能有明顯改善。試驗(yàn)表明Sasojuve對(duì)瀝青的老化程度有一定的緩解,Sasojuve 對(duì)路面老化瀝青的再生、恢復(fù)膠結(jié)功能具有明顯效果。
貴港市桂迥公路位于平南縣境內(nèi),主要服務(wù)對(duì)象為農(nóng)用車及公交車。由于交通量較小,經(jīng)過近三年的運(yùn)營路面結(jié)構(gòu)完整,僅出現(xiàn)磨光、掉粒等輕微病害,非常適合采用Sasojuve 瀝青再生霧封層進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理,延長路面的使用壽命。
3.1.1 施工前準(zhǔn)備
進(jìn)行Sasojuve 瀝青再生封層施工前,按養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)規(guī)范的要求封閉行車道,擺放安全作業(yè)標(biāo)志,施工機(jī)械設(shè)備、車輛、人員入場。然后對(duì)原路面進(jìn)行徹底清掃,清除灰塵、泥垢、殘留物等雜質(zhì),否則Sasojuve 將不能有效滲透到老化的瀝青混凝土中,影響使用效果??刹捎玫缆非鍜邫C(jī)、電動(dòng)掃帚配合吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行清掃,必要時(shí)也可用水沖洗。注意用水沖洗時(shí),必須在施工前24 h 內(nèi)完成,給路面有足夠的時(shí)間達(dá)到干燥狀態(tài)。
材料存放時(shí)間較長后會(huì)出現(xiàn)部分沉淀,使用前需徹底攪拌均勻。
3.1.2 施工過程
原路面清掃完成后,用小毛刷在選定位置將Sasojuve 均勻涂刷一層,測得每平方米的實(shí)際用量作為最佳用量指導(dǎo)施工。經(jīng)現(xiàn)場測試,本次試驗(yàn)路施用量控制在0.15~0.20 kg/m2為宜。
Sasojuve 瀝青再生劑可采用人工滾涂或噴霧的方法進(jìn)行施工,以滾筒涂刷或一般簡易噴霧設(shè)備噴灑施工時(shí),需嚴(yán)格控制灑布量,灑布量過少則會(huì)減弱瀝青再生效果;灑布量過多將造成路表面油量過多,路表滑溜產(chǎn)生隱患。對(duì)局部灑布量過多的部位,可采取撒布約1 kg/m2的0.3~0.6 mm 的砂進(jìn)行處理。
施工后,一般需2~4 h 左右才能開放交通。故為保證瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)劑施工質(zhì)量,仍需對(duì)交通進(jìn)行封閉。此時(shí)需嚴(yán)禁任何車輛和行人進(jìn)入,否則不但影響路面外觀,更會(huì)降低使用效果。
現(xiàn)場施工時(shí)宜配戴保護(hù)眼罩及口罩避免接觸到皮膚,若接觸皮膚應(yīng)立即用柴油或汽油清洗,再用水沖洗干凈;控制吸煙、嚴(yán)禁明火并保證空氣流通;溫度低于10 ℃或濕度過大不宜進(jìn)行施工,時(shí)如遇降雨必須立即停止施工,再次施工時(shí),路面需完全干燥。施工完畢超過5 min,如遇降雨,對(duì)使用效果無影響。
施工后,在開放交通之前,按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求進(jìn)行路面抗滑、防滲水性能檢測,以確保施工后的路面能安全行車,驗(yàn)證預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果。
3.2.1 施工后路面觀測
施工前、后路面外觀見圖1、圖2。
從圖1 和圖2 對(duì)比可見,Sasojuve 瀝青再生劑施工后,路面瀝青經(jīng)由再生,色澤烏黑均勻且路面集料被完全裹覆,松散掉粒病害被抑制。
3.2.2 瀝青再生性能檢測
Sasojuve 瀝青再生封層鋪設(shè)后三個(gè)月,對(duì)原路面和再生后路面分別進(jìn)行鉆心取樣,按照《公路工程瀝青及混合料試驗(yàn)規(guī)程》中“瀝青混合料中瀝青含量試驗(yàn)方法”(T0722-1993)和“從瀝青混合料中回收瀝青的方法”(T0726-1993)從瀝青混合料中回收和提取瀝青,進(jìn)行瀝青性能檢測試驗(yàn)對(duì)比,試驗(yàn)結(jié)果見表6。
表6 Sasojuve 再生前后瀝青路面面層瀝青性能試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
性能檢測結(jié)果表明,長時(shí)間使用后路面瀝青針入度明顯減小,軟化點(diǎn)增大,延度大幅度降低。這說明在取樣處路面的瀝青已經(jīng)嚴(yán)重老化,瀝青基本失去了原有的柔韌性和延展性,如不加以處理而繼續(xù)使用勢必容易造成瀝青路面的損壞。經(jīng)過Sasojuve 施工后,路面老化瀝青得到一定程度的活化再生,效果顯著。
3.2.3 防水性能檢測
瀝青路面滲水性能是反映路面瀝青混合料級(jí)配組成的一個(gè)間接指標(biāo),也是瀝青路面水穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。如果整個(gè)瀝青面層均透水,水勢必進(jìn)入基層或路基,使路面承載力降低。對(duì)路面滲水性能的提高、預(yù)防水損害是霧封層類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料發(fā)揮的的重要指標(biāo)。
按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60-2008)中“瀝青路面滲水系數(shù)測試方法”(T0971-2008)進(jìn)行滲水試驗(yàn),經(jīng)檢測滲水系數(shù)為0,路面防滲水性能良好。
施工后的路面疏水效果比施工前有了明顯的改善,路面防水性能提高。瀝青再生后在路表面形成一層非常致密的疏水膜,完全封閉路面微小裂縫,并且使得極性的水分子在路面無法進(jìn)行鋪展,從而達(dá)到很好的防水抗?jié)B的效果。
3.2.4 抗滑性能檢測
依據(jù)構(gòu)造深度與路面摩擦系數(shù)兩個(gè)指標(biāo)對(duì)路面的抗滑性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
路面表面的構(gòu)造深度又稱為紋理深度,是路面粗糙度的重要指標(biāo),它與路表抗滑性能、排水、噪聲都有一定關(guān)系。路面摩擦系數(shù)是反映路面抗滑性能的綜合指標(biāo)。霧封層類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料噴灑到路面后,因?yàn)榧衔⒂^紋理被瀝青膜填補(bǔ)覆蓋,會(huì)在一定程度上降低路面的構(gòu)造深度與摩擦系數(shù),通過路面構(gòu)造深度與摩擦系數(shù)檢測,考察路面抗滑性能,保證施工后道路行車安全非常重要。
按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》中“手工鋪砂法”(T0961-1995)測定路面構(gòu)造深度。試驗(yàn)在施工前后的路面輪跡帶上各選取5 個(gè)測點(diǎn),測點(diǎn)間距3~5 m,每一測點(diǎn)進(jìn)行3 次平行試驗(yàn)得到攤平砂的平均直徑用于計(jì)算構(gòu)造深度。路面構(gòu)造深度試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表7。
表7 路面構(gòu)造深度檢測結(jié)果
為了評(píng)定路面在潮濕狀態(tài)下的抗滑能力,按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》中擺式儀測定路面摩擦系數(shù)(T0964-2008)。試驗(yàn)于路面輪跡帶上各選取5 個(gè)測點(diǎn),測點(diǎn)間距3~5 m。每一測點(diǎn)進(jìn)行5 次平行試驗(yàn)得到路面擺值用于計(jì)算路面摩擦系數(shù)。按照T0964 的要求:25 ℃時(shí)溫度修正值為+2,需要將試驗(yàn)所測25 ℃時(shí)擺值換算為標(biāo)準(zhǔn)溫度20 ℃時(shí)的擺值。施工前后路面摩擦系數(shù)測定數(shù)據(jù)見表8。
表8 路面摩擦系數(shù)檢測結(jié)果
由上可見,鋪設(shè)Sasojuve 瀝青再生封層后路面對(duì)比鋪設(shè)前摩擦系數(shù)有所下降。國家標(biāo)準(zhǔn)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)瀝青面層抗滑性能有如下要求:“高速公路或一級(jí)公路構(gòu)造深度要求不小于0.55 mm;路面摩擦系數(shù)擺值要求不小于45,二級(jí)及三級(jí)公路應(yīng)根據(jù)各路段的具體情況采取必要的技術(shù)措施以提高路面抗滑性能”。作為三級(jí)道路的本次試驗(yàn)路段鋪設(shè)Sasojuve 瀝青再生霧封層后路表構(gòu)造深度平均值0.59 mm;路面摩擦系數(shù)擺值44 已經(jīng)接近高速公路和一級(jí)公路抗滑性能要求,路面抗滑性能良好。
Sasojuve 瀝青再生霧封層不僅施工便利,在路面老化瀝青再生、提高路面高低溫性能和改善抗水損害性能方面具有明顯效果,對(duì)路面抗滑性能影響較小,是一種十分有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段。
[1]朱宏偉,項(xiàng)琴唐,樹名.路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中外公路,2008.
[2]汪成夫,楊斌,粟多品.霧封層設(shè)計(jì)與施工[J].公路交通技術(shù),2007.
[3]呂仁杰.瀝再生技術(shù)在瀝青路面保護(hù)處理中的應(yīng)用[J].上海公路,2002.
[4]許尚江,袁志英.新型材料瀝再生的試驗(yàn)及應(yīng)用研究[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2003.