公路养护材料控制与沥青路面的养护对策
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公路养护材料控制与沥青路面的养护对策【摘要】:基于沥青路面的公路养护材料的技术性质和技术要求进行了分析,提出了常见的养护工艺的措施来保障公路沥青路面的养护。
【关键词】:公路养护材料沥青路面养护工艺成本控制
中图分类号:x734 文献标识码:a 文章编号:
一、公路养护材料技术性质与技术要求
由于煤沥青是国际上明确的强致癌物质,所以严禁在热拌热铺沥青混合料中使用煤沥青,并取消了可作为粘层油使用。
国外除了在旧路面修复作辅助用的渗透剂外,已经很少使用。
考虑到我国的实际情况,仍然允许在中低级公路的表面处治及贯入式路面中使用,但使用时必须十分谨慎,注意做好身体保护,不要直接接触皮肤,最好带防毒面具。
由于煤沥青的渗透性极好,故常用于半刚性基层上洒透层油,在旧路面的软化剂、补缝中也时有使用。
1、沥青混合料的技术性质
高温稳定性定义:指混合料在高温(60℃)条件下,经车辆荷载长期重复作用后,不产生车辙等病害的性能。
现行国标规定,采用马歇尔稳定度试验评价沥青混合料高温稳定性,对于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路用沥青混合料,还应通过车辙试验检验其抗车辙能力。
低温抗裂性含义:指沥青路面抵抗因低温收缩以及行车荷载作
用而产生裂缝的性能。
沥青混合料的低温裂缝与沥青低温的脆化、收缩有关,也与其抗疲劳性能有关。
耐久性:指在长期荷载作用和自然因素影响下,保持正常使用状态而不出现剥落和松散等破坏的能力。
抗滑性:矿质集料的表面性质应选择硬质有棱角、耐磨光的集料,但因硬质集料多为酸性集料,与沥青的粘附性差,可加入抗剥剂改善。
抗滑表层一般选择细粒式、砂粒式沥青混合料。
沥青用量:沥青用量增多,路面摩擦系数降低,抗滑性变差。
2、养护材料的技术要求
沥青材料的选择应根据气候条件、交通性质、沥青混合料的类型和施工条件来定。
通常较热的气候区,较繁重的交通,细粒式或砂粒式的混合料应采用稠度较高的沥青,反之,则采用稠度较低的沥青。
稠度高的沥青配制沥青混合料会有较高的力学强度和稳定性,但低温变形能力会较差;稠度低的沥青则情况相反。
粗集料的技术要求要有足够的强度和耐磨性,压碎值和洛杉矶磨耗率应符合交通特性的要求。
抗滑层用粗集料应符合磨光值、道瑞磨耗值和冲击值的要求。
尽量选择碱性石料,可保证其与沥青具有较强的粘附性。
若要采用酸性石料,则需采取抗剥离措施。
选用表面粗糙、有棱角的碎石或破碎砾石。
细集料的技术要求一般采用机制砂或天然砂,部分可用石屑代替(高等级公路不宜太多)。
应洁净、干燥、无风化、无杂质,质
地坚硬、有棱角,与沥青有良好的粘结力。
级配合格。
若一种不能满足,则用两种或两种以上掺和使用。
沥青混合料用细集料质量技术要求
矿粉的技术要求应采用碱性石料磨制的石粉,也可用石灰、水泥、粉煤灰部分取代,其用量不宜超过矿料总量的2%,其中粉煤灰不宜超过填料总量的50%。
应有足够的细度。
二、沥青路面养护工艺、材料及措施
1、沥青路面的雾封层技术
适用于松散脱落,微细裂缝,渗水较严重路段;雾封层后路面的抗滑性能会有所降低;雾封层一般采用各类乳化沥青,其洒布量视路况而定,通常为0.25~0.5kg/m2,通过实验确定。
雾封层技术是利用专用设备在沥青路面表面喷洒少量的沥青,增加路表沥青膜厚度,并封堵路表的开口孔隙,从而降低沥青路面渗水系数的技术。
常用的沥青为慢裂或中裂乳化沥青。
水损害是我国沥青路面早期病害的主要形式之一,直接导致路表出现坑洞、唧泥、松散、沉陷、车辙等损坏。
沥青路面结构中所含的水分通常都是由雨水渗入而形成的,因此降低路面的渗水系数可有效减少沥青路面的水损害。
2、微表处理技术
微表处可用于超薄抗滑表层和车辙修补;是功能最完善的道路养护方法之一。
微表处技术是一种以快凝型阳离子改性乳化沥青为
胶结料、以优质矿料为基体的表层修筑技术,其优点是施工速度快、开发交通早、路用性能良好,可有效恢复和重建路表性能。
微表处所用的矿料要求十分严格,首先,在集料中要有一定数量起骨架作用的粗料,粗料过少将会造成粗细集料之间嵌挤力下降,导致封层强度和高温稳定性降低;其次,需要掺加适当数量的细料以保证稀浆的密实性、粘结性、耐久性和和易性。
纤维微表处理技术是指采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、级配集料、填料、纤维、水和必要的添加剂按照重新设计进行配比拌合,行成稀浆混合料摊铺到道路路面上,并可以很快的开放交通,这种工艺的最大特点还在于具有很高的防滑和耐久性能的薄层结构,是城市道路沥青路面养护技术应用中最普及的一种工艺方法。
纤维微表处理技术强调了纤维在稀浆混合料中的作用,纤维的拌合能有效地改善沥青胶体结构,由于纤维的吸附、稳定及多向加筋作用,可以较好地改善稀浆混合料的高温稳定性、低温抗裂性、耐久性,能够有效地抑制和延缓反射裂缝出现,提高了道路的使用寿命。
本工艺适用于各等级公路旧沥青路面罩面、交通压力较大路段路面磨耗型等稳定类的车辙修复,亦可用于失稳型车辙的临时性处治。
传统微表处理与纤维微表处理试验效果对比表1.
工艺特点:①纤维在其中起到了加筋作用,减少或延缓反射裂缝的出现。
纤维的乱向分布,相互搭接使纤维对混合料的开裂起到阻滞作用,从而提高路面裂纹的自愈能力,减少裂缝的出现。
②纤维起到稳定作用,提高沥青路面的高温稳定性。
③增强粘附力,在沥青浸渍之后有防水作用,减少水损坏。
④纤维对沥青胶结料基体裂纹的阻滞作用,大大提高了沥青混合料裂纹的自愈能力,增强了弹性恢复,减少了路面裂缝的出现,从而推迟了沥青路面的老化与破坏。
3、实施绿色养护,应用超热再生技术
就地热再生技术是适合于沥青路面表面层连续修复的维修技术。
它的原理是在原有的沥青路面上通过加热软化,以机械方式翻松旧路面,根据需要添加再生剂、新混合料,对其进行搅拌,并将所形成的再生混合料就地重铺、压实,达到消除路面病害、恢复路面性能的目的。
沥青路面就地热再生技术具有优质、高效、环保等优点。
可彻底根除反射裂纹,无须反复翻修,节省资金投入。
同时能确保路基强度及周边结构设施完好,并增强路面承载能力。
该机械动量高,和板块接触的时间短,将水泥板块表面的“裂纹”瞬间均匀地扩展到板底部,对路基以及周围的结构设施损伤较小。
共振碎裂后,水泥板块产生的裂纹是斜向的,与路面呈35度~40度角,增强了碎裂后结构的承力。
此外该技术还具有较好排水性,经碎裂的水泥板
块表层粒径较小,较松散,水容易渗透。
三、总结
随着改进沥青技术越来越广泛的应用、新型沥青路面保护剂的引进和应用,不断创新发展预防性路面养护技术体系,并以热再生技术应用的开启成为实施绿色养护的新开端,通过不断的创新,从更经济、更合理、更低碳的角度加强技术革新,提升和保障公路沥青路面质量从而更好的延长沥青路面寿命。
参考文献:
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[2]李玉华,祖熙宇.纤维碎石封层经验设计方法[j].中外公路,2011,31(2):208-212.
[3]孙国顺.沥青路面养护技术探讨与实践[j].西藏科技,2009,(11):64-65.
作者个人简历:
陈树明男1971年广西巴马本科工程师。