提高沥青与酸性骨料粘附性的几种措施论文_李洋,王明伟

中交一公局第六工程有限公司 天津 300000

摘要:为了追求公路建设‘科技领先,管理一流’,满足设计,使用以及未来维护新型高标准要求,提升工程质量,提高工程施工的工艺水平,建设一流工程,提高沥青与酸性骨料粘附性是必不可少的急需解决的问题。酸性岩与沥青粘附性差,易在车轮反复碾压与及水作用下产生剥离,出现坑,造成道路易损坏和后期道路维护工作量大的问题,也对路上行驶的车辆安全造成隐患,道路维护费用也较高,因此,必须提高沥青与酸性骨料粘附性。

关键词:道路维护 粘附性 安全隐患 工程质量

引言

沥青与酸性骨料的粘附性关联到道路行驶车辆的安全问题,是必须要解决的问题。中国正在进行大刀阔斧的基础道路建设和高速公路的连线建设,工程量极大,关系到大众安全和道路建设的成本。大规模建设必须降低成本,通过调查,由于沥青与酸性骨料粘附性问题,大部分道路不能达到其所设计的使用寿命,使用中期路面就会出现坑坑洼洼和沥青剥离的情况,通过原因分析可以在人、机、材料、管理等方面的提高得到有效且高效的解决,从而提高沥青与酸性骨料的粘附性。

一、沥青与酸性骨料粘附性的概念

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是高粘度有机液体的一种。根据实验分析酸性与碱性环境下沥青与碱性骨料粘附性和沥青与沥青与酸性骨料粘附性。试验表明,骨料的pH值越小,其粘附性在相同的实验周期内下降的越快。当沥青与酸性骨料接触时,沥青中的酸性物质不能与酸性骨料发生化学反应,只能产生分子间力的作用,即只在物理性质下发生作用,所以沥青与酸性骨料的粘附性较低,而当沥青与碱性骨料接触时,沥青中的酸性物质能与碱性骨料发生化学反应,形成新的混合物,形成化学吸附。

二、沥青与酸性骨料粘附性差的主要原因

2.1骨料为酸性材料

由于酸性骨料不能与沥青中的沥青酸、沥青酸酐等极性成分发生反应,不能产生胶质的化合物,所以吸附力较弱。另外酸性骨料与沥青的结合主要依靠相对较弱的分之间作用力,其之间不会形成化学吸附力,水更容易穿透沥青到达骨料表面将骨料与沥青分开,抗水剥能力较差。通过了解《水工沥青混凝土使用规程》(DL/T5362-2006,骨料碱性越高,骨料反应膨胀开裂越严重,而酸性骨料与沥青不能很好的融合,酸性骨料与沥青的粘附等级一般为二到三级,需要一种方法使酸性骨料很好的结合,以达到提高工程质量,达到新型高标准的要求。

2.2沥青配合比不准确

沥青属于酸性,需要进行沥青的改性,这就对沥青配合比做出了要求。在沥青混合料摊铺过程中,发现在沥青路面上层摊铺出现了离析的问题,同时发现在摊铺过程中就出现了离析现象。造成集料出现了窝料的情况。原因主要为在卸料过程中未进行品字形卸料,导致沥青混合不均匀,所以出现离析现象。

2.3抗剥离剂的使用不准确

添加有机抗剥离剂是为了改善沥青与酸性骨料粘附性差的问题,但由于有机抗剥离剂属于碱性,过多的使用会使沥青与骨料呈碱性,骨料反应膨胀会非常严重,短期内开裂就会很严重,如果使用抗剥离剂较少,则达不到使用剥离剂的效果。

三、提高沥青与酸性骨料粘附性的方法

3.1用百分之四的缓凝32.5水泥代替抗剥落剂

提高沥青与酸性骨料粘附性的常见方法就是加入有机抗剥离剂。使用抗剥离剂能增强沥青与酸性骨料粘附性,使其具有比较好的抗老养化性,及抵抗水的危化性,更好提高路面的使用寿命,降低和减少维护成本。有机抗剥离剂大多数都为碱性,能与沥青中的沥青酸、沥青酸酐等极性成分发生酸碱中和反应,产生具有强粘附性的化合物,并使沥青达到所需的碱性,使得沥青的表面张力增大,而接触角减小,从而提高沥青与酸性骨料的粘附性。而在施工期间一定要注意控制施工温度,我们都知道当温度升高时沥青会融化,降低沥青的粘附性,而这样则便于沥青自由展开,对骨料进行全面积接触,达到提高沥青与酸性骨料粘附性的目的。但是因是在西北地区,施工方对加入抗剥落剂的混合料以及对加入百分之四的缓凝32.5水泥代替抗剥落剂,水泥的效果更加显著,通过水煮试验证明加入百分之四缓凝水泥的混合料粘附性达到五级,所以选用百分之四的缓凝32.5水泥代替抗剥落剂。实际施工中一定要严格控制,骨料温度应该比沥青温度高10°C~15°C,如表一。

表一 沥青混合料施工温度表 /°C

3.2加入水泥和消石灰

水泥可以在骨料表面形成多孔的结构,形成微孔吸附,在沥青覆盖骨料的时候,可以增加骨料对沥青的吸收,从而达到提高沥青与酸性骨料粘附性的目的。并且消石灰中的氢氧化钙可以与沥青中的有机酸进行反应,形成比较活跃的钙盐。另外,水泥能够牢牢吸附在沥青上,并且在施工过程或者搅拌过程中消石灰会不可避免的与空气中的氧气和水发生反应,产生吸附力更强的碳酸钙,碳酸钙是一种非常稳定的物质,它能牢牢吸附在骨料表面,包裹着骨料,使其由酸性骨料转化为碱性骨料,而碱性骨料是能与沥青进行更强吸附的化学反应,从而进一步提高沥青与骨料的粘附性。但是选择消石灰时应该注意选择纯度较高的消石灰,纯度较低的消石灰中会含有遇到水就消解膨胀的物质,从而使路面开裂,对沥青路面的安全造成威胁,也给往后的维护带来了问题。在进行操作时还应加入一些水泥代替骨料,用于增加碱性,但是加入量应该在其总量的百分之四,决不可超过百分之四,加入过多会使路面的受力结构发生改变。另外加入水泥后应该测试沥青和骨料的混合物各项指标,各项指标应该满足设计之初的要求。

3.3施工人员的素质

建设施工是一个需要多种知识和素养的工作,现代化施工对施工人员的专业素养要求很高,包括必须了解施工时的注意事项、相关的专业知识、心理素质、经验等等。施工人员在建设中需要注意的事项很多,比如施工温度、施工具体操作、如果发现并非正常的现象应该如何处理、能否在第一时间发现问题并根据专业知识去解决问题。这些都不是一个普通的民工没有经过培训就能直接工作的,现代施工也是一个越发专业化的工作,不是能吃苦就能做的。这需要施工单位对施工人员进行培训,让施工人员学习施工的相关知识,对施工每个步骤都能知根问底,究其原因,这样才能保证在沥青与酸性骨料混合、运输、施工时尽量减少错误,以此达到更快的效率和建设施工后能保证道路的质量以及其使用寿命。

3.4改性沥青

改性沥青就是沥青中加入沥青改性剂,使沥青的粘附性更强,让沥青能更好粘附在酸性骨料表面。通过加入改性剂可以提升沥青的粘附等级,一般可以把沥青的粘附等级从二级提升到三级到五级,从而有效增强沥青的粘附程度,有效改善沥青与酸性骨料的粘附性。

四、结语

沥青与酸性骨料的粘附性直接关系道路的安全程度和道路的养护费用,必须每一步都要做到精准。随着中国各种各样的道路建设,道路的安全隐患问题也成为了人们出行安全的一大问题,因此必须先在根源上解决问题。道路施工单位必须在施工中不断总结经验,优化道路建设技术与方法,切实保证中国道路的质量。同时注重新设备、新技术、新材料的引进与研发,降低优质道路的成本,对于各种特殊的问题都有所需的解决方式,从而保证道路质量,延长其使用周期,保证道路行驶车辆安全,同时获得更多的经济效益。

参考文献:

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[3]王中和,防水剂处理石料提高沥青粘附性试验研究[J].交通世界.2009(11):112-114.

论文作者:李洋,王明伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期

论文发表时间:2018/7/16

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