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淺談新材料在瀝青道路養護中的應用

2020-11-06 12:25李鋼
科學與財富 2020年23期
關鍵詞:新材料

摘要:隨著經濟和城市化建設的快速發展,人們生活水平的提升,對道路的質量也提出了更高要求。近年來,在道路的養護工作中,新型瀝青材料應用越來越多,有效增強了道路的使用功能并延長了其使用壽命。因此,本文便對瀝青道路養護現狀及新材料在瀝青道路養護中的應用展開探析,以供參考。

關鍵詞:新材料;瀝青道路;道路養護

前言:目前,隨著我國經濟的不斷發展,道路建設步伐不斷加快,對道路質量提提出了新要求,道路養護單位也愈加重視道路的養護工作及高性能高質量材料和相關技術在道路施工中的應用。而與傳統普通的瀝青材料相比,利用先進技術改進后的新材料能夠更好降低養護成本、提高道路性能,因此,應用新型瀝青材料進行道路養護以提高道路性能和壽命至關重要。

1新材料簡述及瀝青道路的養護現狀

新材料主要是指在普通瀝青材料的基礎上,融入一些活性劑或高分子化合物,如膠粉、橡膠樹脂、SBS聚合物等來強化材料的性,最終形成新型改性瀝青材料??舍槍Σ煌窙r和病害擇機使用這些新型瀝青材料對道路進行養護。

這些新材料的應用優勢更加明顯,主要表現在:一是高溫時抗壓性強、穩定性強,低溫時抗開裂,可提升道路質量;二是具有一定的粘附性,可改善其與集料之間的粘合度,從而減少損傷;三是可延長道路使用壽命,并減少施工人力和養護費用等。

隨著對道路質量要求的不斷提升,在實際建設中改變了以往“重建設、輕養護”的思想,道路養護成為一項重點工作。目前,我國對于瀝青道路的養護主要是根據其工程量規模、道路路面損壞情況、施工技術難易度等開展復原性、補強性、安全性的養護工作。但在實際施工中尚存在為節省成本而采用普通材料或養護技術不到位等現象,使得道路抗車轍、開裂性能不足等問題。這便需要利用新材料對瀝青道路進行預防性和修復性養護,提高養護效率。

2新材料在道路養護中的應用分析

2.1? 應用前期的準備工作

2.1.1????? 原材料的準備

在制備道路養護材料前,先要準備好所需的原材料,并根據施工需要確定所選原材料的規格。其中包括:一是粗集料。通常骨料選用玄武巖等硬度高的石料。將大石料進行破碎處理,根據施工工藝確定破碎面、粒徑大小,以增強材料的粘附性。二是細集料。通常選用純度相對較高的天然或人工砂石,如石灰巖機制砂等。三是填充料。一般選擇親水系數小于1 的憎水性石料,并確保石料的清潔度、干燥度和精細度都能滿足施工要求。

石料選定后,還要對其進行質量檢測,可采用抽檢的方式對其礦粉力度、親水系數、塑性指數、或含泥量等指標進行有效檢測,確保符合施工要求,避免影響材料的穩定性[1]。同時,還要清理掉原材料中的雜物雜質,并做好規范保管工作,以充分保障原材料的質量。

制備改性瀝青。在普通基質瀝青中摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑),通過專業改性設備經過溶脹、剪切、發育等環節,制得性能得以改善的瀝青結合料,稱為改性瀝青。如有養護需要,將制得的改性瀝青再加入乳化劑進行乳化就可制得改性乳化瀝青,此步驟對設備、工藝、生產人員技術要求較高,因其施工工藝為冷拌冷鋪,在道路養護實踐中有其他材料不可比擬的優勢。

2.1.2????? 材料的配比

原材料選定后,需要進行石料、瀝青材料的配比確定。一要根據原料特性、道路氣候狀況、道路養護工程量等確定石料、瀝青材料配制占比。例如,改性SMA-13瀝青混合料的最佳油石比可控制在6.1%,其中,HVA高粘劑和SBS改性瀝青的配比為93:7、木質素纖維混入量控制在0.3%[2]。二要按照既定配比數據計算相應材料的用量,并將之進行充分拌和處理。三要在拌和過程中嚴格按照規范要求進行作業,控制好攪拌的力度、溫度、時長等,并保持均勻,以防出現“花白料”現象。

拌和結束后,將拌和好的材料進行鋪設試驗。通常在大規模鋪筑前應先進行試驗路的鋪筑。若石料、瀝青材料之間配合比不合適,則需進行二次試驗,直至其滿足施工要求。

2.2? 施工流程

在應用新材料進行道路養護時,需按照材料特性嚴格按照養護標準和流程采用相應的技術進行施工。其具體應用主要有:

2.2.1????? 施工準備

首先,準備好質量參數合格的改性瀝青等瀝青材料,并做好現場施工設備的檢修工作,確保養護作業順利開展和完成。其次,對待養護道路路段進行清掃清潔,避免影響新材料應用性能。而后,在材料的運輸上,可通過加蓋油布來防止材料表面出現硬化現象,借助在裝載物底部涂抹油水混合物的方式以防出現粘結現象等,以保障材料質量。最后,檢測道路路面平整度。避免出現集料集中、有裂縫、推移等狀況。

2.2.2????? 攤鋪和壓實技術

利用改性熱瀝青材料進行道路養護時要將其進行攤鋪和壓實操作。在具體施工作業中,一要嚴格控制溫度,確保其在合理范圍內。若溫度低于140℃時便需即刻停止攤鋪作業。二要在合適的天氣下進行道路施工養護,避免雨雪天和陰天,以防破壞新材料的粘附性和抗性等。當突發降雨時,施工人員應立即停止操作并對已鋪設的材料進行碾壓壓實。三要均勻控制攤鋪速度和攤鋪頻次,以保障道路的平整度。四要在施工中合理控制攤鋪車輛和運輸車輛之間的距離,促使能夠連續完成新材料的攤鋪作業。五要在攤鋪結束后要將材料進行壓實,保護好未經壓實的瀝青道路路段,不可將雜物或重物放置于上,以免破壞瀝青材料的結構形態和質量。

2.3? 具體應用

一是表面封層。使用了橡膠、樹脂、高分子聚合物等改性后的瀝青材料,在道路養護中能夠修復、矯正原路面的功能性病害,與原路面粘接在一起,增加一個致密的磨耗層,可有效避免瀝青道路出現氧化現象、增大道路表面的抗滑能力并防止積水破壞道路結構層等。通常道路養護中可使用改性瀝青或改性乳化瀝青等新材料的技術有稀漿封層、微表處、超粘磨耗層、纖維封層、同步碎石封層等。

二是裂縫填封。主要是指對出現裂縫的瀝青道路進行封補養護。一般

對于寬度在6㎜以下的裂縫,可利用乳化瀝青、改性乳化瀝青等新材料在直接灌縫處理,防止雨水、冰雪滲入破壞道路結構。對于6-12.7㎜的裂縫可采用擴縫處理技術進行預防養護。對于發生明顯結構性損壞的道路,如坑槽、路面剝落等,要利用乳化瀝青、改性乳化瀝青與石料拌和后,進行規模性地修復性養護。傳統熱瀝青在處理深度較深的裂縫中可能出現熱瀝青填料還未到裂縫底部就因溫度降低而板結,導致填料無法填充至底部的情況。使用乳化瀝青、改性乳化瀝青拌和的填料具有更好的流動性,可以有效防止上述現象的發生。

2.4? 新材料的優勢

2.4.1????? 乳化瀝青、改性乳化瀝青等新型冷拌瀝青材料在道路養護中因其施工工藝為冷拌冷鋪,免去傳統瀝青的加熱環節,縮短了開放交通時間,省去加溫成本,有效避免有毒有害物質的釋放,減少了施工人員在有害環境中的職業暴露,提高了養護效率。

2.4.2????? 橡膠瀝青、改性瀝青(如SBS改性瀝青)等新材料與傳統普通瀝青材料相比具有高耐磨性、高粘附性、高防水性、高穩定性,對行車應力有良好的吸收和分散作用,高溫地區抗車轍,低溫地區抗開裂,可大大提高道路性能,給出行大眾提供一個低噪、舒適的行車環境。

結論:綜上,新型瀝青材料在道路養護中具有先進的應用優勢。因此,在實際的施工中,還應注重其具體應用,做好材料使用的前期準備工作,優化材料配比,并深化對施工技術的研究,按照流程有序實施施工工藝,以有效提升道路使用性能、延長其使用壽命、降低養護成本,在道路養護技術中具有較好的經濟性和社會效益。

參考文獻:

[1]?? 王傳強.改性瀝青新材料在公路道路中的應用[J].綠色環保建材,2019(07):6+9.

[2]?? 馮向偉.SMA改性瀝青混合料在市政道路養護中的應用[J].山西建筑,2020,46(04):91-92.

作者簡介:

李鋼,云南昆明,職稱和學歷:初級職稱本科學歷,研究方向或專業:交通工程.

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