改性乳化沥青同步碎石磨耗层在高速公路上的应用

来源:网络(转载) 作者:陈清建 发表于:2012-08-26 11:53  点击:
【关健词】改性乳化沥青;同步碎石磨耗层;材料选用试验段
通过在日照至南阳高速公路河南王楼至兰考段改性乳化沥青同步碎石磨耗层试验段的施工,对同步碎石磨耗层的材料选用、路用性能及施工工艺进行了研究和探讨,从而得出改性乳化沥青同步碎石磨耗层具有优良路面养护性能的结论。

沥青路面在交通载荷和气候条件等因素的影响下,会逐步失去其服务能力。为了不使路面状况继续恶化,保持路面的使用性能,延长路面服务周期,采用预防性养护技术可以防止路面病害的进一步扩展,并减缓路面使用性能的恶化进程。
  改性乳化沥青同步碎石磨耗层通常用于尚没有发生损坏或只有轻微病害的路面,在已有路面上敷设一层防护层来保护原有的路面的方法是预防性养护的主要手段之一。由于预防性养护具有巨大的经济效益和社会效益,人们越来越重视对这种技术的研究与应用。
  改性乳化沥青同步碎石磨耗层作为一种最重要的预防性养护手段,相对于包括微表处和热沥青罩面等养护手段而言,对设备和材料要求相对较低,施工程序也相对简单,造价上也更为低廉,同时具有较好的路用效果,综合性价比也较高。
  1 改性乳化沥青同步碎石磨耗层简介
  改性乳化沥青同步碎石磨耗层技术是指用专用设备即同步封层车在喷洒改性乳化沥青后立即撤布一定粒径的粗集料,经碾压而形成薄封层的技术。其核心技术主要有3方面:路用材料的选用、施工设备、施工工艺。
  改性乳化沥青同步碎石磨耗层的工作原理是利用专门的施工设备-同步碎石封层机,将改性乳化沥青与洁净干燥的均匀石料几乎同时喷洒在沥青路面上,保证改性乳化沥青与石料在最短的时间内完成结合,并在外荷载作用下不断形成强度。同步碎石磨耗层要求石料被改性乳化沥青裹覆的面积应达到70%以上,并且具有足够的结合强度。为此,提高改性乳化沥青与集料的粘附性是这项技术的关键。
  2 改性乳化沥青同步碎石磨耗层的材料选择
  2.1 石料
  硬度:必须有足够的硬度以抵挡车辆的磨损,在相对重载车较多,车流量较大的情况下,石料的硬度尤其重要。
  级配:近乎是单一级配,几乎不含粉料。
  形状:尽量使用立方体的石料,避免针片结构,以保证石料在沥青中达到合适的嵌入深度。
  本次试验路选用石料的技术指标并做了相应的试验,结果见表1。
  改性乳化沥青同步碎石磨耗层所用石料粒径范围有严格要求,必须经过反击破碎(或锤式破碎)得到碎石,针片状石料严格控制在15%以内,几何尺寸要好,不含杂质和石粉(<1%),压碎值小于26%,对石料酸碱性无特殊要求。考虑到石料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同,石料可分为2~4mm、4~6mm、6~10mm、8~12mm、10~14mm等五档。本次试验路选用石料的粒径范围为2~4mm、6~10mm两种。
  2.2 胶结料的选择
  从同步碎石磨耗层的原理可知,同步碎石磨耗层用胶结料使用的改性乳化沥青必须具有足够的粘结性,以保证一定的粘结强度,要具有足够的爬升高度,以保证一定的裹覆面积,要具有较宽的适用性,以保证与石料的配伍性。
  根据国内外施工的实际经验,以及ASTM(美国实验与材料协会)规范的要求,改性乳化沥青同步碎石磨耗层应使用快裂型阳离子乳化沥青(CRS-2),对乳化沥青的粘度有较高的要求,CRS-2型乳化沥青的赛波特粘度指标应为100-400,远远高于其他用途的乳化沥青。
  利用我公司具有的美国VSS公司生产的小型乳化沥青试验设备,进行了多次的快裂型阳离子乳化沥青(CRS-2)的配方筛选,从而得出最优化的改性乳化沥青配方。
  为了保证高品质高浓度的改性乳化沥青的生产,采用我公司的全自动乳化沥青生产线设备(美国VSS公司生产)。该设备采用具有100多年历史的世界著名的德国BWS公司的Supration(苏泊雷顿)牌胶体磨,定子和转子均为超硬质不锈钢材质,间隙可调。剪切细度≤3微米,胶体磨采用双机械密封。整机全自动控制,计量精确,产品均匀一致,性能稳定,可生产各种改性乳化沥青,包括SBS改性乳化沥青。
  3 改性乳化沥青同步碎石磨耗层施工工艺
  先进的施工机械和良好的施工技术是保证改性乳化沥青同步碎石磨耗层改性乳化沥青同步碎石磨耗层成功的关键。施工的关键技术主要包括施工机械、原路面处理和施工工艺三方面。
  改性乳化沥青同步碎石磨耗层技术的主要设备是一台同步碎石封层车。配套的主要机械设备有石料装载车,胶轮压路机,洒水车,路面清扫设备,乳化沥青运输车等。同步碎石磨耗层的施工,要求对同步碎石封层车同步碎石封层车的操作比较熟练,同时对材料喷洒量和摊铺速度有良好的控制。否则,就难以摊铺出良好的同步碎石磨耗层路面。
  3.1 原路面处理
  由于同步碎石磨耗层的厚度很薄,只有一层石料的厚度。因此,在施工前应对原路面进行处理。较宽的裂缝需要预先填充,拥包应铲平,坑槽应填平,较深的车辙应预先填平,应保持整个路面的平整。试验路段的原路面状况较好,只呈现轻微的松散和老化,行车道上只有几处0.5cm深的车辙,基本没有裂缝,因而施工前没有对原路面进行处理。
  3.2 施工工艺
  施工路段清扫:封闭施工路段交通后,用吹风机将路面的灰尘和杂质吹掉,使路面干净。
  施工放样:施工路段设专人控制交通,并顺路缘石一侧准确顺直的施工,计算好摊铺宽度。施工过程:同步碎石磨耗层分两步施工。首先,同步碎石封层车行至施工起点处,同步喷洒改性乳化沥青和6~10mm的石料,石料洒布率为85%,待改性乳化沥青破乳后,迅速用胶轮压路机碾压,即为第一层。压实后同步碎石封层车返回施工起点处,再同步洒改性乳化沥青和2~4mm的石料,石料洒布率为15%,待改性乳化沥青破乳后,迅速用胶轮压路机碾压,即为第二层。开放交通:待碾压数次后,扫去少量多余的自由石料,即可开发交通。但在开放交通初期,为了保证行车安全,应限制车速至40km/h以内。施工后路面变得平整、粗糙、密实。
  结语
  通过改性乳化沥青同步碎石磨耗层试验段的施工应用,可以得到以下几条结论:
  1)改性乳化沥青同步碎石磨耗层可以大大改善路面状况,对原路面的轻微病害,如细微裂缝、轻微车辙等具有良好的修复作用。
  2)改性乳化沥青同步碎石磨耗层表面粗糙,构造深度较大,可大大提高原路面的抗滑性能。
  3)改性乳化沥青同步碎石磨耗层可以密封原路面,具有良好的防渗水功能。
  4)改性乳化沥青同步碎石磨耗层对原路面外观具有良好的改善效果。
  总之,改性乳化沥青同步碎石磨耗层对高速公路沥青路面具有优良的预防性养护性能,可以在高速公路沥青路面的预防性养护工作中推广应用。(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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