王亞南
摘 要:路面通行和舒適度對人們的生活和工作非常重要,長期的荷載使路面不斷出現(xiàn)各種各樣的病害,本文針對其中的病害闡述了乳化瀝青的施工應(yīng)用。首先對乳化瀝青的概念和形成原理簡單做了介紹,然后提出乳化瀝青的優(yōu)勢,最后對乳化瀝青的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行研究,為從事公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:乳化瀝青;公路養(yǎng)護(hù);應(yīng)用;研究
一、乳化瀝青概述
隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們對行車的便捷和舒適度要求越來越高,這就對公路的養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)提出了很高要求。所以對路面病害進(jìn)行分析,對路面平整度的施工技術(shù)進(jìn)行研究是非常有必要的。路面平整的表現(xiàn)是縱向路面和橫向路面的凹凸程度,以幾何平面作為基準(zhǔn),兩者相比沒有出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差。
乳化瀝青就是對瀝青進(jìn)行加熱,待熔化后經(jīng)過機(jī)械研磨形成微小顆粒,在與含有乳化劑的水溶液進(jìn)行攪拌融合,最后形成瀝青乳液。整個形成過程的原理就是,水在不同溫度下的表面張力是不同的,瀝青熔化后的表面張力與水的表面張力相差很大,瀝青是分散相,水是分散物質(zhì),兩者混合在一起不能形成穩(wěn)定狀態(tài),只有兩者的表面張力相等時,也就是在兩者的混合物中加入一定量的表面活性劑,這樣就能形成穩(wěn)定狀態(tài),也就是我們常說的乳化瀝青。
二、乳化瀝青的優(yōu)勢
1.節(jié)能。瀝青種類繁多,但是在公路的養(yǎng)護(hù)施工中應(yīng)用到最多、效果最好的就是乳化瀝青。工程上常見到的稀釋瀝青,它其中的煤含量能達(dá)到40%,而乳化瀝青中僅含有1%的煤物質(zhì),所以乳化瀝青是一種非常節(jié)能的工程材料。乳化瀝青材料只需要加入少量的輕質(zhì)油溶劑就能有效降低粘度標(biāo)準(zhǔn),這時施工人員可以直接進(jìn)行澆灌作業(yè)或者撒布作業(yè),隨著時間推移,輕質(zhì)油也能慢慢的揮發(fā)到空氣中。在實(shí)際的施工中,如果輕質(zhì)油沒有被揮發(fā),瀝青就會變軟,很容易造成路面變形。另外,乳化瀝青也能節(jié)約瀝青用量,大約能節(jié)省下來10%-20%的用量,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的目的。另外,乳化瀝青含有很多具有粘性高的材料,比如各類骨料或者陽離子瀝青乳液,這些材料很多都能就地取材,大大減少材料的運(yùn)輸,一定程度上降低了工程造價。
2.用途廣泛。公路工程中的路面養(yǎng)護(hù)施工很多應(yīng)用的是乳化瀝青,常用在瀝青混凝土、公路表面、瀝青碎石等路面結(jié)構(gòu),也經(jīng)常用到稀漿封層、封層油以及透層油等方面。雖然應(yīng)用在很多的工程中,但是不同的用途需要采用不同的施工技術(shù),施工人員只有嚴(yán)格按照施工要求,才能確保施工質(zhì)量。乳化瀝青在施工時會有一定的成形時間,前期的硬度非常低,要對前期的路面做好養(yǎng)護(hù)工作,依據(jù)實(shí)際情況采取不同的養(yǎng)護(hù)措施,以提高瀝青路面強(qiáng)度。
路面的病害很多發(fā)生在雨季或者低溫季節(jié),一旦出現(xiàn)病害,如果選擇熱瀝青材料進(jìn)行修補(bǔ),在受到行車荷載時反而會加大病害,造成路況極速下降,如果采用乳化瀝青,不會受到天氣的影響,發(fā)現(xiàn)路面破損及時修補(bǔ),及時改善路面,提高施工效率。
3.減少污染,改善施工條件。如果遇到高溫季節(jié)對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工,施工環(huán)境會比較差,瀝青材料中揮發(fā)出的熱氣會對人體健康造成危害。采用乳化瀝青進(jìn)行施工,在常溫狀態(tài)下,施工不必在灼熱天氣下進(jìn)行,可以改善施工條件,減少對施工人員的身體危害,也降低了施工勞動強(qiáng)度。
三、乳化瀝青在公路養(yǎng)護(hù)方面的應(yīng)用
1.路面較小裂縫處理。路面長期受到行車荷載,經(jīng)常會發(fā)生裂縫現(xiàn)象,裂縫有縱向或者橫向,其破壞性非常大,需要采取下列養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行:
(1)裂縫不超過5mm。用壓力大約5MPa的氣泵對裂縫的一端吹向另一端,保持表面干凈整潔,然后用扁嘴壺將乳化瀝青倒入裂縫中,取保裂縫灌滿,再將細(xì)砂或者細(xì)石屑灑在裂縫上,路面就可以直接通行。
(2)裂縫在5mm以上。同樣用氣泵將裂縫中的雜物清理干凈,如果雜物較大可用鐵片進(jìn)行清除,將細(xì)砂與乳化瀝青攪拌混合,倒入裂縫中,對其進(jìn)行夯實(shí)。如果遇到的裂縫比較大時,也可以進(jìn)行分層倒入,使填補(bǔ)表面略高于公路表面。當(dāng)使用混合材料時,骨料一般選擇細(xì)石粉或者細(xì)砂,瀝青的使用量是骨料的16%-20%左右,如果混合材料的中的石粉含量比較少,可增加乳化瀝青的使用量。相比熱瀝青灌注技術(shù),這種施工方法可以大大減少人力、物力的投入,瀝青的滲透力比較強(qiáng),施工現(xiàn)場不需要進(jìn)行加熱加溫,施工簡單快捷,能達(dá)到非常好的路面修補(bǔ)效果。
2.路面較大裂縫處理。路面的裂縫也會是不規(guī)則或者網(wǎng)狀裂縫,這類裂縫前期不會對路面造成嚴(yán)重性的破壞,但是很容易擴(kuò)散,最后形成大規(guī)模路面破壞。市政部門很多都是在路面嚴(yán)重破損以后再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)修補(bǔ),浪費(fèi)大量的人力物力財(cái)力,并且效果也達(dá)不到。在路面病害剛發(fā)生時,使用小型灑布機(jī)進(jìn)行維護(hù),可以減少大量投入,延長路面使用期限。
較大裂縫的處理一般會用到小型灑布機(jī),這種施工設(shè)備的靈活性非常強(qiáng),對路面的局部處理效果非常明顯。在實(shí)際的施工中,需要人工操作進(jìn)行噴灑,比較容易控制瀝青乳液的用量,確保噴灑的均勻,然后再將夜表面撒上石屑,石屑就能和路面有效粘結(jié),提高路面的堅(jiān)固性。
路面較大裂縫在實(shí)際的施工中要注意以下幾點(diǎn):裂縫雜物清除后,倒入乳化瀝青,應(yīng)立即在其表面灑上石屑,乳化瀝青的使用量控制在有效范圍內(nèi);噴灑要均勻、平整,不能將乳液流淌出來;石屑在撒布時要確保將乳化瀝青全部蓋住,周圍確保整齊。
3.稀漿封層技術(shù)應(yīng)用。這種技術(shù)屬于預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù),一般適用于小型路面的修整,不建議用在路面破損嚴(yán)重或者路基變形嚴(yán)重的路面。在實(shí)際的施工中,采用這種技術(shù)要注意以下幾點(diǎn):第一,稀漿封層中含有的骨料配比較繁瑣,與乳化瀝青混合以后,大大提高了材料之間的粘合度,同時降低了材料的拉伸強(qiáng)度。由于這種材料的彈性偏小,如果施工在路表面凸出的部分強(qiáng)度很大,就會慢慢變成光面。實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示,在交通繁多的路段,采用這種技術(shù)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)處理,一般不到2年的時間,路面就會變的光滑,使路面的抗滑能力進(jìn)一步降低。所以遇到這種情況,建議采用改性稀漿封層施工技術(shù)。第二,很多的瀝青生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的乳化瀝青一般用在新建路面的基層與面層之間,材料質(zhì)量不穩(wěn)定,技術(shù)含量偏低,對實(shí)際的施工造成很大困難,同時也影響了稀漿封層的施工質(zhì)量,所以對乳化瀝青材料購買一定要選擇信譽(yù)度高的廠家,質(zhì)量檢驗(yàn)合格以后再進(jìn)行使用。
四、應(yīng)用案例
某一公路工程項(xiàng)目都是選擇乳化瀝青進(jìn)行下封層,此段公路為舊路改造,要求一邊進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)施工一邊確保通行,路面為瀝青混凝土,基層為水泥碎石,下封層厚度大約為1.5cm。經(jīng)過研究談?wù)?,施工時采用雙層式灑布,第一層的乳液使用量大約2.1kg/m2、6-10mm石料10kg/m2,第二層使用量為1.1kg/m2、3-6mm石料5kg/m2,施工現(xiàn)場溫度最好在10攝氏度左右,施工完成以后,沒有出現(xiàn)脫落、乳液推移情況。施工完成以后,對路段進(jìn)行鉆芯取樣,經(jīng)過檢測,下封層與基層、面層完全粘結(jié)形成整體,強(qiáng)度達(dá)到施工要求。這就說明采用乳化瀝青在公路中的養(yǎng)護(hù)施工,施工簡單、便捷,能將基層與路面很好的粘結(jié),達(dá)到穩(wěn)固效果,同時防止地表水滲入表層。
五、結(jié)語
通過以上各個方面的介紹,我們了解到乳化瀝青越來越多的應(yīng)用在公路的養(yǎng)護(hù)中,達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益逐漸明顯。但在實(shí)際的應(yīng)用中,要依據(jù)路面的實(shí)際情況,采用不同的施工技術(shù),使乳化瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)不僅能降低工程成本,也能體現(xiàn)簡單、靈活等優(yōu)點(diǎn),延長公路的使用壽命,為人們出行創(chuàng)造良好環(huán)境。
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