改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工中的應用研究論文
摘要:改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工過程中發揮重要作用,可用于路下封層與粘層,作為瀝青路面重要組成部分,改性乳化瀝青材料能夠有效起到連接作用,彌補普通瀝青不足,增加瀝青路面抵抗自然因素的能力。隨著公路網建設的不斷完善,對瀝青材料的性能要求逐漸升高。
關鍵詞:改性乳化瀝青;高速公路;路面施工
我國公路建設隨經濟發展而逐漸完善,其路面形式以瀝青路面為主,由于交通量、雨水等多種因素影響,瀝青路面抗老化、松散能力不斷下降,使路面遭到嚴重破壞,直接影響行車安全與速度。而改性乳化瀝青材料作為新型路面施工材料,其優勢逐漸顯露,并廣泛用于高速公路路面施工過程中。
1.改性乳化瀝青的`制備
1.1乳化瀝青的改性
改性乳化瀝青主要是將瀝青進行改性和乳化,改性將乳化瀝青和乳狀液的高分子聚合物分別作為基料、改性劑,在此基礎上添加適量分散穩定劑,并配合其它微量元素制備而成。
1.2改性瀝青的乳化
借助溶劑的溶解和剪切作用,將高分子聚合物為主的改性劑溶解呈細小微粒,并使其在瀝青中均勻分散,通過各種形式交聯,最終以網狀結構存在,有效提供瀝青性能,從而產生改性瀝青,對其成品進行乳化,可得到改性乳化瀝青。
1.3制備形成
瀝青的改性和乳化同時進行,通常采用的原料有丁苯(sBR)、氯丁(CR)膠乳、瀝青乳液等,上述材料混合均勻后可制成改性乳化瀝青。
2.改性乳化瀝青特征
2.1節約瀝青
作為新型路面養護材料,其顆粒極小,自身特征較為顯著。稀釋后,其滲透性良好,由于瀝青膜較為均勻,能夠充分與顆粒材料融合。相同施工條件下,其能夠節約瀝青量高達30%。
2.2使用方便
改性乳化瀝青可在常溫下存儲,其性能較為穩定,并能直接用于路面養護,對時間、設備等要求較低?刹捎檬止と霾甲鳂I方式對坑槽、裂縫、透層等進行養護。操作安全且方便。
2.3環保節能
改性乳化瀝青較普通瀝青能降低一般能耗,其配置溫度為120°C,而普通瀝青則為160°C,此外在攪拌過程中無需加熱,配置后可無需進行保溫,可有效節約能耗,通過應用原有瀝青面,可減少環境污染。
2.4用途廣泛
改性乳化瀝青可廣泛用于透油層、碎石封層以及微表處理等養護中,且使用效果良好。
3.改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工中的應用
3.1應用于路面連接層
3.1.1粘層
粘層是為加強瀝青層、混凝土之間的粘結而撒布分薄層,其主要作用是膠結,促使各個層面粘結成整體。因而粘層材料對粘結和抗剪強度要求極高,而改性乳化瀝青則符合上述要求,SBR復合粘結劑改性后的網狀結構對膠束自由度具有良好約束作用,作用于路表后,可有效防止履帶打滑,實現交叉施工,并提高施工速度。此外SBR復合粘結劑通過粘結瀝青和水泥材料,可增強瀝青路面緊密性,并促使面層與基層形成整體,增加穩定性。
3.1.2透層
透層用于路段的下面層與基層的層間的處理,其作用是透入基層表面空隙,增強層面之間粘結,并將基層表面的細料進行有機結合,從而起到養護作用。透層油滲透后,能夠有效填充基層面的空隙,從而獲得防水層,并為基層提供臨時保護,降低路面破壞度。對于透層材料的選擇,改性乳化瀝青滲透性更好,能夠對基層表面實施有效固化。改性乳化瀝青作用于透層,因其處于基層與柔性路面之間,產生多層次結合結構體系,再加上粘結效果較好,對于固結基層、防止水分下滲具有重要作用。
3.1.3下封層
下封層是設在基層與面層之間的防護層,為使其充分發揮防護作用,在材料選擇上更加重視粘結性和穩定性。改性乳化瀝青用于下封層時,應嚴格控制改性劑摻量。保持基層路面干凈,完全吸收透層油后,再以0.8-1.6kg/m2的灑布量噴灑封層油,在其沒有完全破乳時,灑布碎石,保持其覆蓋率為70%左右,采用壓路機將碎石穩壓,深度為碎石的一半,破乳后進行下層面鋪筑。
3.2裂縫處理
路面裂縫分為橫縫和縱縫,這兩種形式由于路基變化,造成破壞較大,因而表現形式為不連續?佣匆壮霈F于雨雪天氣。對于裂縫處理,可根據大小進行。低于5mm時,將縫中雜物清理干凈后灌滿改性乳化瀝青,然后用細砂和碎石進行填充,清掃路面后即可正常通行。超過5mm以上,將瀝青乳液和細紗按照適當比例攪拌均勻后,填充裂縫,并進行夯實處理。上述處理方法耗費較少,經濟方便。
3.3坑槽填補
坑槽的壽命直接影響整個路面,因而坑槽修補可在一定程度上延長公路使用壽命。對于坑槽修補,一般以15mm作為分界線,低于分界線時,應及時給予修補,噴射修補法在坑槽填補過程中應用廣泛,主要采用特殊機器完成修補目的。將坑槽清掃干凈后,在其表面噴射改性乳化瀝青,將直徑低于10mm的骨料填充至坑槽中,最后在坑槽上方鋪設細沙,形成封層。
3.4車轍修補
改性乳化瀝青修補車轍,能夠增加路面摩擦系數,從而起到防滑作用。其中所含改良劑具有較好粘結作用,能夠增加與原有路面的粘附,通過改善路面平整度,從而延長公路使用壽命。以15mm為分界線,低于分界線時可采用微表處理法。超過分界線時,先用v字形車轍攤鋪箱處理,然后在進行微表處理。當車轍深度超過40mm時,微表處理法則不適用。
改性乳化瀝青材料用于高速公路路面施工,能夠有效提供路面承載力,并具有抗滑性能,在減少路面病害同時起到養護作用,且操作簡單,耗能少,提高公路使用性能和壽命。
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