強(qiáng)亞平
摘要:巖瀝青能顯著地提高瀝青路面的抗車(chē)轍、抗剝落和抗水損壞性能,在道路工程中應(yīng)當(dāng)積極采用巖瀝青改性瀝青,鋪設(shè)試驗(yàn)路段,證明其在本地區(qū)的可行性,并加以推廣。本文對(duì)巖瀝青在路面工程中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。
關(guān)鍵詞:巖瀝青;路面工程
天然巖瀝青是一種黑棕色的固體,天然的巖瀝青形狀類(lèi)似塊煤,密度在1.0左右。軟化點(diǎn)較高大約在230攝氏度以上,含氮量較高接近2%,含蠟量極低。巖瀝青屬硬質(zhì)瀝青,是天然瀝青的一種。天然瀝青是石油在自然界長(zhǎng)期受地殼擠壓并與空氣、水接觸逐漸變化而形成的,以天然形態(tài)存在的石油瀝青,其中場(chǎng)混有一定比例的礦物質(zhì)。按形成的環(huán)境可分為湖瀝青、巖瀝青、海底瀝青、油頁(yè)巖等。巖瀝青是石油不斷地從地殼中冒出,存在于山體、巖石裂隙中蒸發(fā)凝固而形成的一中天然瀝青。由于巖瀝青產(chǎn)生于巖石裂隙中,所受的壓力與溫度條件比其他天然瀝青高,所以聚合程度很高,分子量很大,軟化點(diǎn)較高。將天然巖瀝青加入普通的石油瀝青中,由于溫度與小分子溶劑的共同作用,使得天然巖瀝青這些分子量很大的膠束破裂,而破裂的膠束上暴露出的許多活性點(diǎn)立刻被普通瀝青中的小分子物質(zhì)所填充、飽和,形成一種全新的組合,最終形成以天然巖瀝青大膠束分子為中心,普通瀝青小分子填充、包圍的新的方式。實(shí)質(zhì)上是在普通瀝青中加入了大量的非自發(fā)核心物質(zhì),這個(gè)核心的分子量較普通瀝青分子量大,對(duì)原基質(zhì)瀝青一小分子量的瀝青質(zhì)為核心的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造,其改造程度的大小取決于加入瀝青分子量的大小及氮、氧、硫側(cè)鏈的數(shù)量多少。分子量越大,活性越高,則這種改造程度就明顯,得到的改性瀝青技術(shù)性能也就愈優(yōu)越。
一、巖瀝青混合料的路用性能
(一)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性
普通瀝青經(jīng)過(guò)改性后,其抗高溫性能得到了較好地改善,能夠在瀝青混合料承受高溫及重型荷載作用的同時(shí),具有良好的穩(wěn)定性能,防止瀝青路面產(chǎn)生變形。
(二)瀝青混合料的低溫性能
基質(zhì)瀝青混合料與巖改性瀝青混合料都采用相同的礦質(zhì)材料及級(jí)配fAC一20),彎曲試件采用小梁試件,試件尺寸寬為30mm,高為35mm,長(zhǎng)為250mm,加載速率為50mm/min,?;|(zhì)瀝青加入巖瀝青后,不會(huì)影響瀝青混合料的低溫l生能,且有所提高。
(三)運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)要求
瀝青混合料的運(yùn)輸車(chē)必須加蓋篷布或其它保溫材料,以最短的時(shí)間裝車(chē)運(yùn)至攤鋪機(jī)前斜料,防止結(jié)合料表面結(jié)硬,為確保攤鋪連續(xù)以及平整度大小符合技術(shù)規(guī)范要求,必須保證攤鋪機(jī)前至少兩輛車(chē)等待卸料,決不能出現(xiàn)攤鋪機(jī)等車(chē)的現(xiàn)象。其余要求應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG
FdO-2004)的技術(shù)要求。
(四)攤鋪的技術(shù)要求
天然巖瀝青改性瀝青混合料在攤鋪時(shí)應(yīng)盡量連續(xù)不斷的施工,以減少攤鋪機(jī)和壓路機(jī)的停頓,提高面層平整度。為提高路面的平整度,表面層應(yīng)采用非接觸式平衡梁攤鋪厚度控制方式。天然巖瀝青改性瀝青混合料在高溫狀態(tài)下主要是靠粗集料的嵌擠作用,可適當(dāng)提高夯錘振搗頻率,使剩余壓實(shí)系數(shù)減少,初壓的痕跡也極小,進(jìn)而確保路面的最終平整度。其余要求應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG
F40-2004)的技術(shù)要求。
二、巖瀝青在市政道路中的應(yīng)用
市政道路建設(shè)中,良好的設(shè)計(jì)配合比、合理的工藝、規(guī)范的施工方法是保證改性瀝青新材料獲得優(yōu)良性能,延長(zhǎng)公路使用壽命的關(guān)鍵。改性瀝青性能,在其加工儲(chǔ)存、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸、拌和等人機(jī)料法環(huán)諸多因素中,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)嚴(yán)重影響改性瀝青的使用品質(zhì)。因此,必須從改性瀝青原材料選取、配合比設(shè)計(jì),市政道路施IT藝等細(xì)節(jié)出發(fā),采用科學(xué)有效的方法對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行控制,消除質(zhì)量隱患和缺陷,全面增強(qiáng)市政道路的耐久性和抗磨性。
施工前準(zhǔn)備。加大原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)力度,對(duì)改性瀝青、粗集料、細(xì)集粒以及等抗滑石料、礦粉、砂等原材料進(jìn)行全面質(zhì)量檢測(cè),檢測(cè)合格后方可進(jìn)場(chǎng)使用,以保證原材料符合設(shè)計(jì)圖樣和施工要求。
設(shè)備及人員配置。配備足夠的施工機(jī)械和配件,對(duì)拌和設(shè)備、攤鋪設(shè)備、壓實(shí)設(shè)備和運(yùn)輸車(chē)輛等大型設(shè)備的配套能力進(jìn)行詳細(xì)的確認(rèn),確保在有效期內(nèi),施工前應(yīng)做好保養(yǎng)、調(diào)試、試機(jī)工作,確保施工期間不發(fā)生影響施工質(zhì)量及進(jìn)度的故障,重要機(jī)械應(yīng)有備用設(shè)備;對(duì)上崗人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)并持證上崗;編制詳細(xì)的施工方案,對(duì)操作人員做好技術(shù)交底工作,實(shí)行各工序?qū)H素?fù)責(zé)制。
試驗(yàn)段施工。大面積施工前一周,必須進(jìn)行試驗(yàn)段試鋪施工。通常,試驗(yàn)段長(zhǎng)度以200m為宜。通過(guò)對(duì)試鋪段模擬施工,可判定改性瀝青混合料的生產(chǎn)配合比、施工工藝以及機(jī)械設(shè)備配置的合理陛,進(jìn)一步完善施工組織設(shè)計(jì)。
混合料的拌和。改性瀝青混合料的生產(chǎn)和運(yùn)輸是市政道路建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。間歇式拌和機(jī)拌和,可使瀝青改性劑與混合料的拌和均勻穩(wěn)定和充分發(fā)揮效能,拌和步驟,見(jiàn)圖1。改性瀝青混合料拌和時(shí)間應(yīng)比普通瀝青混合料拌和時(shí)間長(zhǎng),而且由于使用了改性瀝青,混合料的拌和溫度會(huì)比普通瀝青混合料高出1S℃左右,所以應(yīng)嚴(yán)格控制出料溫度,避免溫度過(guò)高導(dǎo)致改性瀝青老化溫度的出現(xiàn)。
混合料的運(yùn)輸。當(dāng)溫度下降過(guò)猛時(shí),改性瀝青的粘度增大,會(huì)堵塞瀝青罐的油管路而被迫停產(chǎn)造成損失,所以應(yīng)保持改性瀝青在生產(chǎn)廠的裝車(chē)溫度和運(yùn)到混合料拌和場(chǎng)的溫度,運(yùn)輸時(shí)間和存貯時(shí)間不宜超過(guò)24h,隨進(jìn)隨用,用時(shí)多存,不用時(shí)少存;與普通瀝青混合料不同,改性瀝青混合料拌和后,混合料表面會(huì)結(jié)成硬殼,對(duì)施工質(zhì)量造成影響,因此瀝青混合料的運(yùn)輸過(guò)程中必須給混合料加蓋油布。
攤鋪和壓實(shí)。檢查混合料溫度,不得低于出廠溫度10℃,溫度低于140℃的混合料禁止使用;攤鋪前清掃工作面干凈,并曬干水跡;路表溫度低于5℃時(shí),不宜攤鋪;應(yīng)采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上同型號(hào)攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪,兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后間隔不應(yīng)超過(guò)20m,因改性瀝青粘度較大,粘結(jié)力強(qiáng),所以攤鋪速度應(yīng)與拌和機(jī)的產(chǎn)量、人員配備、施工機(jī)械配套狀況相匹配,連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪,是保證市政道路平整度的關(guān)鍵;攤鋪過(guò)程,若遇突然降雨,應(yīng)立刻停止攤鋪,并將已經(jīng)攤鋪的混合料迅速碾壓,如碾壓成型有困難,必須對(duì)其進(jìn)行鏟除;混合料未壓實(shí)前,任何人員不得進(jìn)入和踩踏。改性瀝青混合料路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻至周?chē)孛鏈囟葧r(shí),方可開(kāi)放交通。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,市政道路中采用改性瀝青新材料可全面提高城市道路的使用性能、延長(zhǎng)使用壽命和降低市政道路維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。只有對(duì)改性瀝青材料進(jìn)行深入細(xì)致的研究,對(duì)市政道路建設(shè)的設(shè)計(jì)方案、施工方法、原材料、機(jī)械設(shè)備等因素進(jìn)行綜合分析和科學(xué)配置,才能?chē)?yán)把質(zhì)量關(guān),確保改性瀝青在城市道路建設(shè)中的成功應(yīng)用。
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