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        改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工中的應(yīng)用研究

        2017-06-26 22:55:29何海斌許珊珊高秋生
        建材發(fā)展導(dǎo)向 2017年2期
        關(guān)鍵詞:路面施工高速公路

        何海斌 許珊珊 高秋生

        摘要:改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工過程中發(fā)揮重要作用,可用于路下封層與粘層,作為瀝青路面重要組成部分,改性乳化瀝青材料能夠有效起到連接作用,彌補(bǔ)普通瀝青不足,增加瀝青路面抵抗自然因素的能力。隨著公路網(wǎng)建設(shè)的不斷完善,對(duì)瀝青材料的性能要求逐漸升高。

        關(guān)鍵詞:改性乳化瀝青;高速公路;路面施工

        我國公路建設(shè)隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而逐漸完善,其路面形式以瀝青路面為主,由于交通量、雨水等多種因素影響,瀝青路面抗老化、松散能力不斷下降,使路面遭到嚴(yán)重破壞,直接影響行車安全與速度。而改性乳化瀝青材料作為新型路面施工材料,其優(yōu)勢(shì)逐漸顯露,并廣泛用于高速公路路面施工過程中。

        1.改性乳化瀝青的制備

        1.1乳化瀝青的改性

        改性乳化瀝青主要是將瀝青進(jìn)行改性和乳化,改性將乳化瀝青和乳狀液的高分子聚合物分別作為基料、改性劑,在此基礎(chǔ)上添加適量分散穩(wěn)定劑,并配合其它微量元素制備而成。

        1.2改性瀝青的乳化

        借助溶劑的溶解和剪切作用,將高分子聚合物為主的改性劑溶解呈細(xì)小微粒,并使其在瀝青中均勻分散,通過各種形式交聯(lián),最終以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在,有效提供瀝青性能,從而產(chǎn)生改性瀝青,對(duì)其成品進(jìn)行乳化,可得到改性乳化瀝青。

        1.3制備形成

        瀝青的改性和乳化同時(shí)進(jìn)行,通常采用的原料有丁苯(sBR)、氯丁(CR)膠乳、瀝青乳液等,上述材料混合均勻后可制成改性乳化瀝青。

        2.改性乳化瀝青特征

        2.1節(jié)約瀝青

        作為新型路面養(yǎng)護(hù)材料,其顆粒極小,自身特征較為顯著。稀釋后,其滲透性良好,由于瀝青膜較為均勻,能夠充分與顆粒材料融合。相同施工條件下,其能夠節(jié)約瀝青量高達(dá)30%。

        2.2使用方便

        改性乳化瀝青可在常溫下存儲(chǔ),其性能較為穩(wěn)定,并能直接用于路面養(yǎng)護(hù),對(duì)時(shí)間、設(shè)備等要求較低??刹捎檬止と霾甲鳂I(yè)方式對(duì)坑槽、裂縫、透層等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。操作安全且方便。

        2.3環(huán)保節(jié)能

        改性乳化瀝青較普通瀝青能降低一般能耗,其配置溫度為120°C,而普通瀝青則為160°C,此外在攪拌過程中無需加熱,配置后可無需進(jìn)行保溫,可有效節(jié)約能耗,通過應(yīng)用原有瀝青面,可減少環(huán)境污染。

        2.4用途廣泛

        改性乳化瀝青可廣泛用于透油層、碎石封層以及微表處理等養(yǎng)護(hù)中,且使用效果良好。

        3.改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工中的應(yīng)用

        3.1應(yīng)用于路面連接層

        3.1.1粘層

        粘層是為加強(qiáng)瀝青層、混凝土之間的粘結(jié)而撒布分薄層,其主要作用是膠結(jié),促使各個(gè)層面粘結(jié)成整體。因而粘層材料對(duì)粘結(jié)和抗剪強(qiáng)度要求極高,而改性乳化瀝青則符合上述要求,SBR復(fù)合粘結(jié)劑改性后的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)膠束自由度具有良好約束作用,作用于路表后,可有效防止履帶打滑,實(shí)現(xiàn)交叉施工,并提高施工速度。此外SBR復(fù)合粘結(jié)劑通過粘結(jié)瀝青和水泥材料,可增強(qiáng)瀝青路面緊密性,并促使面層與基層形成整體,增加穩(wěn)定性。

        3.1.2透層

        透層用于路段的下面層與基層的層間的處理,其作用是透入基層表面空隙,增強(qiáng)層面之間粘結(jié),并將基層表面的細(xì)料進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,從而起到養(yǎng)護(hù)作用。透層油滲透后,能夠有效填充基層面的空隙,從而獲得防水層,并為基層提供臨時(shí)保護(hù),降低路面破壞度。對(duì)于透層材料的選擇,改性乳化瀝青滲透性更好,能夠?qū)鶎颖砻鎸?shí)施有效固化。改性乳化瀝青作用于透層,因其處于基層與柔性路面之間,產(chǎn)生多層次結(jié)合結(jié)構(gòu)體系,再加上粘結(jié)效果較好,對(duì)于固結(jié)基層、防止水分下滲具有重要作用。

        3.1.3下封層

        下封層是設(shè)在基層與面層之間的防護(hù)層,為使其充分發(fā)揮防護(hù)作用,在材料選擇上更加重視粘結(jié)性和穩(wěn)定性。改性乳化瀝青用于下封層時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制改性劑摻量。保持基層路面干凈,完全吸收透層油后,再以0.8-1.6kg/m2的灑布量噴灑封層油,在其沒有完全破乳時(shí),灑布碎石,保持其覆蓋率為70%左右,采用壓路機(jī)將碎石穩(wěn)壓,深度為碎石的一半,破乳后進(jìn)行下層面鋪筑。

        3.2裂縫處理

        路面裂縫分為橫縫和縱縫,這兩種形式由于路基變化,造成破壞較大,因而表現(xiàn)形式為不連續(xù)??佣匆壮霈F(xiàn)于雨雪天氣。對(duì)于裂縫處理,可根據(jù)大小進(jìn)行。低于5mm時(shí),將縫中雜物清理干凈后灌滿改性乳化瀝青,然后用細(xì)砂和碎石進(jìn)行填充,清掃路面后即可正常通行。超過5mm以上,將瀝青乳液和細(xì)紗按照適當(dāng)比例攪拌均勻后,填充裂縫,并進(jìn)行夯實(shí)處理。上述處理方法耗費(fèi)較少,經(jīng)濟(jì)方便。

        3.3坑槽填補(bǔ)

        坑槽的壽命直接影響整個(gè)路面,因而坑槽修補(bǔ)可在一定程度上延長(zhǎng)公路使用壽命。對(duì)于坑槽修補(bǔ),一般以15mm作為分界線,低于分界線時(shí),應(yīng)及時(shí)給予修補(bǔ),噴射修補(bǔ)法在坑槽填補(bǔ)過程中應(yīng)用廣泛,主要采用特殊機(jī)器完成修補(bǔ)目的。將坑槽清掃干凈后,在其表面噴射改性乳化瀝青,將直徑低于10mm的骨料填充至坑槽中,最后在坑槽上方鋪設(shè)細(xì)沙,形成封層。

        3.4車轍修補(bǔ)

        改性乳化瀝青修補(bǔ)車轍,能夠增加路面摩擦系數(shù),從而起到防滑作用。其中所含改良劑具有較好粘結(jié)作用,能夠增加與原有路面的粘附,通過改善路面平整度,從而延長(zhǎng)公路使用壽命。以15mm為分界線,低于分界線時(shí)可采用微表處理法。超過分界線時(shí),先用v字形車轍攤鋪箱處理,然后在進(jìn)行微表處理。當(dāng)車轍深度超過40mm時(shí),微表處理法則不適用。

        改性乳化瀝青材料用于高速公路路面施工,能夠有效提供路面承載力,并具有抗滑性能,在減少路面病害同時(shí)起到養(yǎng)護(hù)作用,且操作簡(jiǎn)單,耗能少,提高公路使用性能和壽命。

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