介绍了应用改性乳化沥青稀浆封层技术修复高等级公路沥青路面病害的优点,简要概括了制 备改性乳化沥青的方法和改性乳化沥青稀浆封层技术的施工工艺。
在我国已建成的高速公路中约75%采用了沥青砼路面,随着交通事业的发展、公路 交通量的增多,特别是车辆载重量加大,要求公路路面具有高强、稳定、耐久的使用性能 。传统的普通沥青结合材料已不能满足要求,高等级路面沥青结合料的需要成为亟待解决 的重要问题,另外,日益繁忙的交通使路面上裂缝、坑槽、车辙、水损害等不断发生和表面 功能衰减。为了减少这些病 害,必须提高结合沥青的耐久性、韧性、耐磨抗滑性及耐酸性材料的粘结力,因而在高等 级路面养护上使用聚合物改性乳化沥青已得到人们的重视。
1 改性乳化沥青稀浆封层技术的优点
1)显著提高道路养护质量〓改性沥青稀浆封层技术不但可以提高路面防滑能力、增加路 面色彩对比度、改善路面性能、延长路面使用寿命,而且在面层不发生塑性变形的条件 下可修复深达38mm的车辙而无需碾压,并且十分稳定、与原路面粘附得非常牢固,因此它 是不用铣刨解决车辙问题的独特维修方法。这种方法克服了普通稀浆封层和热拌沥青砼 修补各自存在的缺陷而被广泛使用。
2)应用范围广〓该项技术不仅可以用来维修旧的沥青路面,而且可以用来铺筑新沥青路 面的封层;不仅可以用在沥青路面上,而且可以用在水泥砼路面和桥面上铺筑罩面;不仅可 以在夏季、晴天施工,而且可以在冬季和雨季施工。
3)节约能源和材料〓采用热沥青维修路面时,为了保持沥青应有的温度, 不仅需要消耗大量能源对沥青材料和矿料反复加热,而且容易引起沥青材料的老 化。采用改性沥青稀浆封层技术只需在沥青乳化时一次加热,而且加热温度远低于采用热沥 青维修时的温度,这就节约了大量的能源。由于改性乳化沥青与矿料表面具有良好的工作度 和粘附性,可以在矿料表面形成均匀的沥青膜,容易准确控制沥青用量,从而节省沥青10% ~20%。
4)施工速度快,固化时间短〓采用连续式改性乳化沥青稀浆封层摊铺机1天能摊铺500t改性乳化沥青混合料,折合为1 条106km长的标准车道,摊铺厚度最小可达95mm, 此外,固化时间短:慢、中裂改性乳化沥青稀浆封层 铺后成型时间在4~5h左右,慢裂快凝稀浆封层后成型时间在1h左右,施工后1h即可通车 。因此该技术成型快、工期短、施工季节长,还可以在夜间施工,不影响第二天的交通。
5)减少环境污染,改善施工条件〓改性乳化沥青在密封状态中生产,沥青的加热温度低(120~140℃)、加热时 间短、污染程度低。同时现场是在常温条件下进行施工,避免了因灼热沥青而引起的烧伤、 烫伤和蒸汽的熏烤,从而改善施工条件,降低劳动强度,保护工人的身体健康。
2 改性乳化沥青的制备方法 选用改性材料将沥青改性,再将改性沥青进行乳化,其制备工艺如图1a所示。 改性材料掺入乳化剂水溶液中,而后与沥青进入乳化机进行乳化,其制备工艺如图1b所 示。 图1 改性乳化沥青制备方法
3 改性乳化沥青稀浆封层技术的施工
31 材料
1)改性乳化沥青〓宜使用慢裂快凝型(BA-3)乳化剂和SBR改性剂,用量分别为沥青质 量的1% ~12%和3%~6%,一般在使用前1~2天在现场制备, 并根据石料的种类和气候条件选用。对酸性石料或低温下施工时宜采用阳离子乳化 沥青,对碱性石料或与水泥、石灰共同使用的宜采用阴离子乳化沥青。
2)粗集料〓用无风化、无杂质、干燥、洁净的石灰岩生产的石屑(3~5mm ),其 砂当量>65%,级配组成必须符合级配标准,其颗粒组成符合要求。
3)填料〓填料可改善级配、提高稀浆混合料的稳定性、加快或减缓破乳速度、提高封层 的强度 ,一般分为具有化学活性的和不具有化学活性的两种。添加化学活 性填料时应充分考虑填料与矿料、改性乳化沥青的反应及相容性,有利于稀浆混合料 的拌和、摊铺和成型,保证封层的整体强度。
4) 添加剂〓可分为促凝剂和缓凝剂。添加剂的类型应在试验室确定或由乳 化剂生产厂配套指定,此外如抗剥落剂、改性剂等也可以通过添加剂的方式添加到稀浆混合 料中。
32 施工工艺要点
1)施工前必须把路面清理干净。如果用水冲洗则要待所有的路面裂缝完全干燥以后才能 进行施工。
2)根据路幅宽调整摊铺箱宽度,使施工车程次数为整数。据此宽度从路缘开始放样,一 般第1车从左边开始,画出走向控制线。
3)将符合要求的矿料、改性乳化沥青、填料、水、添加剂等分别装入摊铺机 的相应料箱,一般应全部装满,保证矿料湿度均匀一致。稀浆封层混合料的稠度宜为2~3cm ,并具有良好的施工和易性。
4)铺筑设备应具有储料、送料、拌和、摊铺和计量控制等功能。稀浆封层铺筑机应匀速 前进,一般摊铺速度为15~30km/h,保持摊铺箱中混合料的体积为摊铺箱容积的1/2左 右,摊铺表面应平整。
5)接缝上不允许出现接缝不平、局部漏铺或过厚情况,纵向接缝尽可能设置在车 道标线上,铺筑过程中出现局部拉沟,起步、停车处不平整等应进行人工修整。
6)稀浆封层铺筑后、固化成型前禁止一切车辆、行人进入。 国内外的研究和应用证明,改性乳化沥青稀浆封层技术是目前功能最完善的道路养护 方法之一,对出现在高速公路、城市干道和机场道路上各种病害的修复最为有效。随着我 国高速公路和城市道路建设使用年限的延长,路面的维修养护工作量也会相应增大,因此 改性乳化沥青稀浆封层技术的维修养护功能必将具有广阔的市场需 求和良好的推广应用前景。
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