蔡方仁

（廣東晶通公路工程建設(shè)集團(tuán)有限公司）

1 引言

環(huán)氧瀝青主要是由雙組分材料構(gòu)成，其中A組分為環(huán)氧樹脂，B組分為多組分的混合物。環(huán)氧瀝青混合料極大的改善了普通瀝青材料的熱塑性能，并且混合料的粘附力、拉伸強度以及斷裂延伸率明顯提升。在進(jìn)行高速公路路面工程施工過程中，環(huán)氧瀝青混合料有著較為廣泛的應(yīng)用。

2 環(huán)氧瀝青混凝土的概述

2.1 環(huán)氧瀝青的基本特性分析

環(huán)氧瀝青的基本特性與瀝青材料、環(huán)氧樹脂材料有著較大的差異，它綜合了后兩者的熱固性、高粘結(jié)性以及高延伸率等諸多優(yōu)良的性能?？傮w而言，環(huán)氧瀝青主要具備以下幾點基本特性：①通過將環(huán)氧瀝青A、B兩組分按照一定比例混合之后，隨著時間的推移，兩者能夠發(fā)生復(fù)雜的物理與化學(xué)作用，并且體系的粘度將會逐漸提升。這一過程中，溫度越高粘度增加的越快；②環(huán)氧瀝青固化之后，能夠形成具有不溶、不熔性能的熱固性材料。由于固化過程是不可逆的，因而隨著溫度的不斷升高，環(huán)氧瀝青仍呈現(xiàn)固態(tài)形式。研究表明，即使溫度達(dá)到300℃，環(huán)氧瀝青仍能保持較好的力學(xué)性能；③環(huán)氧瀝青材料的粘結(jié)力主要是由物理、化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生，因而粘結(jié)力方面明顯大于普通的物理粘結(jié)力，其與鋼板之間的粘結(jié)力可以達(dá)到6～9MPa左右；④由于環(huán)氧瀝青內(nèi)部的分子構(gòu)造較為特殊，因而即使處于-10℃以下的環(huán)境，材料仍能保持一種良好的柔韌性，并且斷裂延伸率方面能夠達(dá)到120%左右。（其中，SBS改性瀝青的斷裂延伸率僅為20%）。

2.2 環(huán)氧瀝青的性能優(yōu)勢

相比于普通的瀝青材料以及改性瀝青材料，環(huán)氧瀝青的性能優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①環(huán)氧瀝青的粘結(jié)、防水性能更加優(yōu)越。一方面，環(huán)氧瀝青的防水、防腐蝕、防滲透性能極強，這一材料固化之后，在0.3Mpa、30min的條件下，材料不會出現(xiàn)透水的問題，并且能夠抵抗外界酸、堿、鹽溶液的長期侵蝕破壞。另一方面，對于粘結(jié)性能而言，這一材料在常溫（23℃）條件以及高溫（50℃）條件下，粘性明顯優(yōu)于SBS改性瀝青材料；②材料具備優(yōu)良的低溫抗裂性能與高溫穩(wěn)定性。在-10℃的條件下，環(huán)氧瀝青的拉伸斷裂延伸率可以達(dá)到SBS改性瀝青材料的6倍左右。對于高溫穩(wěn)定性而言，試驗研究如下：按照《規(guī)程》中的要求進(jìn)行車轍試驗，試驗過程的溫度分別是60℃以及70℃，試驗結(jié)果見表1所示。通過表中數(shù)據(jù)可以看出，在動穩(wěn)定度方面，環(huán)氧瀝青混凝土明顯優(yōu)于其他類型的瀝青混合料。在高溫的條件下，環(huán)氧瀝青混凝土的累積變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他類型的瀝青混合料，這就表明環(huán)氧瀝青混凝土有著極高的高溫穩(wěn)定性；③環(huán)氧瀝青混合料有著良好的抗老化性、水穩(wěn)定性以及耐疲勞性。

表1 車轍試驗結(jié)果

3 環(huán)氧瀝青混凝土在高速公路路面施工中的運用分析

3.1 施工的準(zhǔn)備工作

高速公路施工前，首先要對混合料的運輸路線做好勘察，選擇出最優(yōu)的運輸路線，同時要在關(guān)鍵的路口派專人進(jìn)行交通的指揮，保證環(huán)氧瀝青混凝土運輸路線的暢通性，盡可能的縮短混合料的運輸時間。另外，要將集料進(jìn)行分檔存放，同時要保證集料的干燥性，防止潮濕環(huán)境對于混合料出料溫度的影響。施工過程中，環(huán)氧瀝青的A、B組分要在施工前一天應(yīng)用拌和樓進(jìn)行加熱，并且要安排專業(yè)人員進(jìn)行導(dǎo)熱油進(jìn)油閥門的實時調(diào)整。一般來說，要將A組分溫度控制在80～90℃之間，B組分溫度控制在110～120℃之間。

3.2 混合料的拌合

拌合過程中，重點要做好混合料出料溫度的控制。因為混合料的出料溫度受到集料加熱溫度等因素的影響，因而拌合過程中要對樓機(jī)型以及配合比進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整，確保拌合樓的設(shè)置參數(shù)合理，同時確保集料的加熱溫度控制在要求的范圍內(nèi)。其中，不同集料的加熱溫度所對應(yīng)的混合料出料溫度見表2所示。從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，拌合過程中的集料加熱溫度要嚴(yán)格控制在117～126℃之間，這樣一來混合料的出料溫度就能保持在110～120℃之間。施工過程中，要嚴(yán)格控制集料的干燥狀態(tài)，防止集料含水量變化對于溫度控制所造成的不良影響，防止混合料的穩(wěn)定性受到影響。

表2 不同集料的加熱溫度所對應(yīng)不同的出料溫度

3.3 混合料的運輸與攤鋪

①在進(jìn)行環(huán)氧瀝青混凝土的運輸過程中，每輛運輸車的裝載不能過多，進(jìn)而降低成品料的存放時間，提升車輛的循環(huán)周轉(zhuǎn)速率。在混合料裝車之后，要使用雙層覆蓋的方式進(jìn)行保溫，運輸過程中不能有混合料外露的問題。運輸過程中，要在運料車側(cè)壁位置插入3支標(biāo)定過的溫度計，并且要與送料單一起運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。攤鋪機(jī)在使用之前，要做好清洗工作，可以在受料斗側(cè)壁位置噴灑一定量的植物油，并且要在開工前的1h進(jìn)行熨平板的預(yù)熱工作，將其溫度控制在100～110℃之間；②在進(jìn)行環(huán)氧瀝青混凝土的攤鋪過程，要對路面厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時要及時清理“死料”。需要注意的是，攤鋪過程中要按照試驗路段所測量的相關(guān)參數(shù)，對攤鋪前后以及碾壓成型之后的標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格控制。此外，還要對實際松鋪系數(shù)進(jìn)行計算。施工過程中，每隔50m的距離要使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行路面厚度的測量，確保松鋪系數(shù)能夠得到及時的調(diào)整。另外，攤鋪工作中，要對螺旋布料器中間以及兩端易出現(xiàn)“死料”的位置進(jìn)行實時的檢查，對于“死料”要進(jìn)行及時的清理。當(dāng)攤鋪機(jī)進(jìn)行收斗操作時，現(xiàn)場的施工人員要進(jìn)行協(xié)助，把余料推到送料刮板上。施工過程中，要注重縱向接縫的處理。如果施工過程必須采用冷接縫，那么要用切縫機(jī)做好切割、清理工作，之后再涂抹一層環(huán)氧瀝青粘層油。

3.4 混合料的碾壓與養(yǎng)護(hù)

高速公路路面環(huán)氧瀝青混合料的的壓實工作主要分為三個階段：初壓、復(fù)壓與終壓。碾壓過程中，要加強對碾遍數(shù)以及碾壓溫度的控制：①初壓過程中，壓實機(jī)械要緊跟在攤鋪機(jī)之后進(jìn)行碾壓，初壓溫度要控制在90℃以上；②復(fù)壓可以根據(jù)實際狀況采用雙鋼輪壓路機(jī)以及膠輪壓路機(jī)進(jìn)行緊跟壓實。復(fù)壓過程中，溫度要控制在82℃以上；③終壓要緊接在復(fù)壓工作之后進(jìn)行，復(fù)壓主要為了消除輪跡。一般來說，終壓溫度要控制在65℃以上。因為水的存在將會降低環(huán)氧瀝青混凝土的粘結(jié)作用，因而在壓實過程中要在輪子上噴灑一定量的植物油作為防粘劑。等到環(huán)氧瀝青混凝土路面冷卻到室溫2h制后，才能逐步的開放交通。如果施工時間為夏季，由于外界環(huán)境的氣溫較高，降溫環(huán)節(jié)相對緩慢，施工過程中要根據(jù)實際條件合理規(guī)劃施工段開放交通的時間。此外，由于受到環(huán)氧瀝青混凝土材料性質(zhì)的影響，路面最終強度的形成要經(jīng)過更長的時間，其中圖1為馬歇爾試件穩(wěn)定度和養(yǎng)護(hù)時間之間的關(guān)系圖。

圖1 穩(wěn)定度與養(yǎng)護(hù)時間關(guān)系圖

4 結(jié)束語

隨著國內(nèi)城市化進(jìn)程的不斷加快，我國高速公路建設(shè)進(jìn)入了一個重要的發(fā)展期。環(huán)氧瀝青混凝土有著優(yōu)異的性能，因而在目前的施工過程中有著廣泛的應(yīng)用。施工工作中，要對混合料的出料溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，并且施工前要根據(jù)現(xiàn)場狀況合理進(jìn)行施工組織設(shè)計，同時還要做好應(yīng)急預(yù)案。此外，根據(jù)現(xiàn)場的具體狀況控制攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)等工作的質(zhì)量，不斷提升高速公路路面工程的施工質(zhì)量。