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

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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,可用於路下封層與粘層,作爲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。隨着公路網建設的不斷完善,對瀝青材料的性能要求逐漸升高。

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

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爲主,由於交通量、雨水等多種因素影響,瀝青路面抗老化、鬆散能力不斷下降,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爲新型路面施工材料,其優勢逐漸顯露,並廣泛用於高速公路路面施工過程中。

1.改性乳化瀝青的`製備

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爲基料、改性劑,在此基礎上添加適量分散穩定劑,並配合其它微量元素製備而成。

1.2改性瀝青的乳化

藉助溶劑的溶解和剪切作用,將高分子聚合物爲主的改性劑溶解呈細小微粒,並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製備形成

瀝青的改性和乳化同時進行,通常採用的原料有丁苯(sBR)、氯丁(CR)膠乳、瀝青乳液等,上述材料混合均勻後可製成改性乳化瀝青。

2.改性乳化瀝青特徵

2.1節約瀝青

作爲新型路面養護材料,其顆粒極小,自身特徵較爲顯著。稀釋後,其滲透性良好,由於瀝青膜較爲均勻,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,其性能較爲穩定,並能直接用於路面養護,對時間、設備等要求較低。可採用手工撒佈作業方式對坑槽、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,其配置溫度爲120°C,而普通瀝青則爲160°C,此外在攪拌過程中無需加熱,配置後可無需進行保溫,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於透油層、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應用於路面連接層

3.1.1粘層

粘層是爲加強瀝青層、混凝土之間的粘結而撒佈分薄層,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複合粘結劑改性後的網狀結構對膠束自由度具有良好約束作用,作用於路表後,可有效防止履帶打滑,實現交叉施工,並提高施工速度。此外SBR複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,並促使面層與基層形成整體,增加穩定性。

3.1.2透層

透層用於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,並將基層表面的細料進行有機結合,從而起到養護作用。透層油滲透後,能夠有效填充基層面的空隙,從而獲得防水層,併爲基層提供臨時保護,降低路面破壞度。對於透層材料的選擇,改性乳化瀝青滲透性更好,能夠對基層表面實施有效固化。改性乳化瀝青作用於透層,因其處於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,對於固結基層、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,爲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。改性乳化瀝青用於下封層時,應嚴格控制改性劑摻量。保持基層路面乾淨,完全吸收透層油後,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,保持其覆蓋率爲70%左右,採用壓路機將碎石穩壓,深度爲碎石的一半,破乳後進行下層面鋪築。

3.2裂縫處理

路面裂縫分爲橫縫和縱縫,這兩種形式由於路基變化,造成破壞較大,因而表現形式爲不連續。坑洞易出現於雨雪天氣。對於裂縫處理,可根據大小進行。低於5mm時,將縫中雜物清理乾淨後灌滿改性乳化瀝青,然後用細砂和碎石進行填充,清掃路面後即可正常通行。超過5mm以上,將瀝青乳液和細紗按照適當比例攪拌均勻後,填充裂縫,並進行夯實處理。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。對於坑槽修補,一般以15mm作爲分界線,低於分界線時,應及時給予修補,噴射修補法在坑槽填補過程中應用廣泛,主要採用特殊機器完成修補目的。將坑槽清掃乾淨後,在其表面噴射改性乳化瀝青,將直徑低於10mm的骨料填充至坑槽中,最後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,能夠增加路面摩擦係數,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爲分界線,低於分界線時可採用微表處理法。超過分界線時,先用v字形車轍攤鋪箱處理,然後在進行微表處理。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於高速公路路面施工,能夠有效提供路面承載力,並具有抗滑性能,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。