劉發(fā)偉
(甘肅省張掖公路管理局,張掖734000)
改性乳化瀝青同步碎石封層是近年來(lái)新起的一項(xiàng)新工藝,常用于二級(jí)及二級(jí)以下公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中。隨著施工技術(shù)的不斷完善,該工藝也不斷應(yīng)用于高速公路下封層,即應(yīng)力吸收層。今年實(shí)施的Z075線養(yǎng)護(hù)維修工程是分局首次將改性乳化瀝青同步碎石封層應(yīng)用于改建公路的應(yīng)力吸收層。應(yīng)力吸收層的主要作用是加強(qiáng)層間聯(lián)接、傳遞荷載、提高強(qiáng)度、防水抗?jié)B等。
改性瀝青是指添加了橡膠、樹(shù)脂、高分子聚合物、磨細(xì)了的膠粉等改性劑,或采用對(duì)瀝青進(jìn)行輕度氧化加工,從而使瀝青的性能得到改善的瀝青混合物。用它鋪設(shè)的路面有良好的耐久性、抗磨性,實(shí)現(xiàn)高溫不軟化,低溫不開(kāi)裂。改性瀝青的優(yōu)良性能來(lái)源于它所添加的改性劑和世界先進(jìn)膠體磨;改性劑在溫度和動(dòng)能的作用下不僅可以互相合并,而且還可以與瀝青發(fā)生反應(yīng),從而極大地改善了瀝青的力學(xué)性質(zhì),同時(shí)在高速旋轉(zhuǎn)的膠體磨的作用下,改性劑的分子被裂解,形成了新的結(jié)構(gòu)然后被激射到磨壁上再反彈回來(lái),均勻地混合到瀝青當(dāng)中,如此循環(huán)往復(fù),不僅使瀝青與改性得了均化處理,而且使改性劑的分子鏈相互牽拉,網(wǎng)狀分布,提高了混合料的強(qiáng)度,增強(qiáng)了抗疲勞能力。目前使用的改性劑有SBS、SBR兩種比較常見(jiàn)的瀝青改性劑。SBS改性瀝青具有高粘度、難乳化的特點(diǎn),采用常規(guī)的瀝青乳化工藝乳化效果差,難以得到穩(wěn)定的乳化SBS改性瀝青乳液,因此還處于研制階段。SBR改性劑常有固體狀和膠乳狀。由于乳化瀝青在常溫下呈液態(tài),考慮到加工因素,一般采用膠乳狀SBR改性劑。今年分局使用的改性乳化瀝青為SBR改性乳化瀝青。
1.1 改性乳化瀝青的特點(diǎn) 改性乳化瀝青是瀝青乳化技術(shù)與瀝青改性技術(shù)的結(jié)合,使瀝青的功能趨于完善。它既保留著乳化瀝青的特性又具有改性瀝青的優(yōu)點(diǎn)。改性乳化瀝青具有以下優(yōu)點(diǎn):
①提高了高溫穩(wěn)定性;②增強(qiáng)抗低溫開(kāi)裂性能;③提高粘附強(qiáng)度;④擴(kuò)大使用范圍;⑤提高內(nèi)聚力;⑥延長(zhǎng)使用壽命;⑦提高早期強(qiáng)度。
1.2 改性乳化瀝青的生產(chǎn)工藝 改性乳化瀝青一般采用邊改性邊乳化的工藝,即在皂液配制過(guò)程中加入SBR膠乳改性劑,得到“改性乳液”。這種皂液在乳化瀝青的過(guò)程中也起到改性作用。在65℃熱水中加入乳化劑(AM77),然后加入SBR膠乳改性劑(AM1065),最后加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值到1.5~2.5,攪拌均勻。在上述混合液體中加入氯化鈣和聚乙烯醇制得皂液。把皂液和瀝青分別裝入乳化設(shè)備中的皂液罐和瀝青罐,然后經(jīng)膠體磨乳化得成品SBR改性乳化瀝青。
2.1 改性乳化瀝青同步碎石下封層的特點(diǎn) 改性乳化瀝青同步碎石下封層就是使用同步碎石封層車(chē)將改性乳化瀝青及碎石在同一秒鐘內(nèi)同步鋪灑在基層頂面,通過(guò)輪胎壓路機(jī)碾壓形成單層瀝青碎石層,它的特點(diǎn)是:
①采用厚瀝青膜,當(dāng)灑布量在1.6kg/m2時(shí),油膜厚度可以達(dá)到1.5mm左右,在面層施工時(shí)可以形成“富油層”,防水效果好。②改性乳化瀝青延性好,即使基層開(kāi)裂也不會(huì)破壞油膜。③可起到應(yīng)力吸收層的作用,可以延緩基層收縮開(kāi)裂所造成的反射裂縫。④增強(qiáng)了面層與基層的黏結(jié)作用,使面層與基層形成一個(gè)整體,不會(huì)出現(xiàn)軟弱層,有效的抵御在重載交通作用下造成路面面層與基層之間的推移滑動(dòng),可以防治車(chē)轍及推移。⑤施工工序簡(jiǎn)單、施工速度快,可以及時(shí)進(jìn)行下一道工序施工。
2.2 改性乳化瀝青同步碎石下封層的施工工藝
2.2.1 施工準(zhǔn)備 ①SBR改性乳化瀝青由車(chē)間集中生產(chǎn),使用時(shí)利用瀝青罐車(chē)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),由同步碎石封層車(chē)自行抽取。②碎石在山丹料場(chǎng)集中生產(chǎn),粒徑規(guī)格為8~12mm,碎石為片石破碎。碎石要求:壓碎值小于14%,針片狀含量小于15%,碎石表面干燥無(wú)粉塵。③同步碎石封層車(chē)在使用前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定內(nèi)容包括瀝青、石料灑布量。標(biāo)定后進(jìn)行試鋪,以確定車(chē)輛行走速度與灑布量的關(guān)系。④輪胎壓路機(jī)應(yīng)測(cè)定氣壓,保證所有輪胎氣壓一致。
2.2.2 施工工藝 ①?gòu)氐浊鍜呋鶎?,清掃完畢后使用吹風(fēng)機(jī)將基層表面的浮塵吹干凈;②基層表面如有離析破損,要將離析部分徹底挖除并修補(bǔ)平整;③將現(xiàn)澆混凝土路肩進(jìn)行覆蓋,防止瀝青噴灑在上面造成污染;④將瀝青及碎石裝車(chē),改性乳化瀝青溫度不得低于180℃;⑤封閉交通后開(kāi)始灑鋪,同步碎石封層車(chē)應(yīng)保持直線均速前進(jìn)。如有石料漏灑部分應(yīng)用人工補(bǔ)灑;⑥灑布后膠輪壓路機(jī)要盡快碾壓,溫度以不粘輪為準(zhǔn),在100℃左右。壓路機(jī)速度控制在5~8km/h,碾壓5遍即可開(kāi)放交通(邊通車(chē)邊施工路段);⑦檢查瀝青灑布量及碎石覆蓋率。瀝青灑布量不小于1.6kg/m2,碎石覆蓋率控制在60~70%為宜;⑧灑布完成后應(yīng)對(duì)路面進(jìn)行清掃養(yǎng)護(hù),浮石及時(shí)清掃干凈。
通過(guò)近一個(gè)月的行車(chē)碾壓,改性乳化瀝青碎石封層表面密實(shí),無(wú)浮石。油膜已全部裹覆石料,形成了完整的路面結(jié)構(gòu)層。瀝青混凝土上面層鋪筑完成后,通過(guò)鉆芯觀察,上面層與基層在改性乳化瀝青下封層的作用下,聯(lián)結(jié)完整、密實(shí)。鋪筑完的路面未出現(xiàn)由于基層收縮形成的反射裂縫。
改性乳化瀝青同步碎石下封層的應(yīng)用,使路面結(jié)構(gòu)層形成了一個(gè)整體,有效防止了面層與基層的推移滑動(dòng)。極大緩解了由基層干縮裂縫造成的反射裂縫。實(shí)踐證明,改性乳化瀝青同步碎石下封層,可以起到應(yīng)力吸收層的作用,為今后養(yǎng)護(hù)維修工程的設(shè)計(jì)、施工提供了參考依據(jù)。
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