摘要:沥青路面以其优越的性能和行车平稳舒适、噪声低、不扬尘等特点,广泛应用于高等级公路和市政道路中。然而随着近年来交通流量的突增及交通安全事故的频繁发生,路面过早出现粗麻、脱皮以及机械挫伤、烧伤造成路面的浅表破坏等表层损伤不仅严重威胁路面的使用质量和寿命,还会造成安全隐患。所以,本文对高速公路沥青路面表层快速修补材料进行了有效的分析探究,希望能够不断提升高等级路面的稳定性和使用寿命。
关键词:高速公路沥青路面;快速修补材料;分析
引言
新型沥青路面表层快速修复材料是一种常温活性多组分环氧改性沥青新材料,主要用于公路沥青路面表层损伤的应急性修补。沥青路面表层快速修复材料在公路沥青路面表层损伤应急性修补中,通常与细集料搭配使用,通过常温层铺法或拌合法施工方式将材料直接铺筑到路面损伤部位,达到再生路表损伤部位老化沥青,密封路表,补给路表损失的沥青混合料,实现对路面全方位的修复。
1高速公路沥青路面表层损伤现状及成因分析
结合重庆山区多雨特殊地理气候条件,通过调研重庆地区通车高速公路沥青路面工程数据及表层损伤现状,分析影响沥青路面损伤的主要因素。影响沥青路面表层损伤的内在因素:沥青混合料类型、沥青及集料类别、施工工艺、养护管理等;影响沥青路面表层损伤的外在因素:通车运行时间、车辆荷载、交通量水平、降雨、温度、交通事故等;
2沥青路面表层材料的性能评价与方法
2.1试验方法
(1)标准试验条件
试验室试验及养护条件:温度23℃±2℃,相对湿度50%±5%。
(2)试样的状态调节
试样或各种配料受试前应在23℃±2℃存放至少24h。
试样应避免受日光直射,环境应保持清洁。
在测试项目时,试样及试验仪器与产品直接接触的部分应在规定的温度环境下至少保持2h,以使它们与评价环境达到平衡。
(3)配比
测试时,材料各组分混合重量比应按推荐的配比进行,并在各项试验中,保持同一个配比。
搅拌时各组分混合后的总重量不得小于200g,称量应准确到±0.05g。按规定的顺序加料并搅拌1~2min至均匀为止。
成型工艺:按照油石比1:1的比例准备胶结材料及细集料,在水泥石棉板上先均匀涂覆搅拌均匀的胶结材料,用量控制在0.25kg/㎡,然后均匀撒布细集料,待材料固化后,清扫出多余细集料。
(4)外观
按成型工艺,在水泥石棉板上制备成200mm×200mm×(0.5~1mm)的涂层,放置24h,在自然光下观察。
(5)耐水性
按成型工艺在水泥石棉板上制成200mm×200mm×(0.5~1mm)的涂层,制作三块,放置24h,之后在蒸馏水或去离子水中浸泡24h,取出后用清水冲洗干净,在自然状态下干燥24h,三块涂层均应满足“无龟裂、脱落现象,允许有轻微变色”的要求。
(6)耐盐水性
用10%氯化钠溶液替代水,试验方法同耐水性试验方法。
(7)耐酸性
用10%盐酸溶液替代水,试验方法同耐水性试验方法。
(8)耐碱性
用10%氢氧化钠溶液替代水,试验方法同耐水性试验方法。
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(9)冷热交替试验
制作3块试验样板,将其置于保持(-20±2℃)的恒温箱中,使板的涂漆面向上、水平放置1h,取出后于(23±2℃)的室内放置30min,再置于保持(80±2℃)的恒温箱中,以与前次同样的方式放置1h,取出于(23±2℃)的室内放置30min。如此操作,再循环两个回合。检查涂膜,如果3块试验样板中2块以上看不出有起泡、开裂、剥落现象时,则认为是“漆膜无异常”。
(10)抗滑性
按照JTGE60-2008中规定的T0964-2008试验方法检测摩擦摆值,按照T0961-1995的试验方法检测构造深度。
(11)渗水系数
按照JTGE60-2008中规定的试验方法进行测试。
2.2评价结果
本项目测试过程中,按照成型工艺制作试板后,测试结果表明,沥青路面表层快速修复材料与玄武岩细集料,制作的修补磨耗层均有较好的可施工性以及耐水、耐盐水、耐酸、耐碱、耐高低温性能以及拥有较高的抗滑性及防水性能。
3快速修补材料的特点分析
3.1快速修补材料在实际工程应用中的创新点
本创新点属高分子材料学。通过室内试验和机理研究对沥青路面表层损伤快速修复材料的物理力学性能、界面粘结、耐久性能及施工中的作用机理等展开系统研究,从机理和实际性能表现上为本文提供了坚实理论基础和实践经验。
本创新点属高分子材料学。基于示范工程及推广应用,通过室外试验及跟踪观测,对高速公路不同线型、气候及交通量水平等条件下的路面表层损伤成因进行了系统的研究和评价,对比研究新型沥青路面表层快速修复技术应用效果及效益,最终形成了可以指导产品产业化的《重庆公路沥青路面表层损伤恢复技术指南》。
沥青路面表层快速修复材料是一类可常温施工的环氧沥青类多组分液体高分子材料,主要由精制沥青(20~50%)、环氧聚氨酯类改性剂(20~50%)、表面活性剂(10~30%)、功能助剂(2~10%)、渗透剂(0~20%)等组成。在施工中,能够通过路表构造、孔隙、裂缝迅速渗入路表以下,吸附在其所接触的沥青混合料上,通过交联反应对表层老化组织进行修复,达到重新粘结松散集料、封闭路面表层微裂缝,并改善路表面的抗滑性能等多重效果。
本创新点属材料合成与加工工艺。针对路面损伤坑深浅不一,分布不规则的特征,提出了合理的材料技术指标及半经验半理论的配合比设计方法;采用行业标准JTT712-2008《路面防滑涂料》,利用《一种沥青混凝土路面表层微处理方法》、《一种环氧改性沥青材料及制备方法》等专利技术,以常温施工的方式,根据路面损伤的实际情况进行现场配合比调整及材料配比,对路面表层进行有针对性的处理,达到明显提高路面的粘结力、耐久性,保护基层不受损,能很好的解决道路表层损伤难以修复的难题,延长道路5年以上的使用寿命,弥补了现有雾封层、微表处、热沥青修补等养护技术耐久性差、易剥落、成本高、功效低、实用性不强等固有技术缺陷,同时具有环保节能,美化路面的特点。
3.2与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较
目前国内外对沥青路面表层损伤的处理,常采用热沥青修补。在这类修补方式中,主要涉及的粘结料为改性沥青和改性乳化沥青,该类材料主要存在对施工工艺控制比较严,施工范围要求相对大,在处理小范围的路面损伤时难以阻止施工。同时,修补后的新层粘附力差,易脱皮。
沥青路面表层快速修复材料在沥青路面表层损伤的修复应用中在国内属首创,与国内外表层损伤修补中使用的改性沥青、乳化沥青等同类材料相比,在沥青材料中引入具有高粘结力的环氧树脂,对路面的粘结力提升了5~10倍,且能根据待修补作业面进行现场控制,按需施工作业。施工时,只需按照确定的油石比在现场制备合格的混合料,铺装到修补面即可,养护方法简单,施工周期短,无需加热,不需大型施工设备,不受施工作业面限制,施工工艺成熟,便于推广应用。
结语
总而言之,沥青路面作为一种常见的路面,在实际使用过程中也经常会产生各种问题,要想有效的避免类似问题的影响,就要紧密结合产生问题的原因,只有在了解原因之后,保证对症下药,才能够有效延长沥青路面的稳定性和使用寿命,更好的保证车辆行驶的安全性,避免各种不必要的经济损失。
参考文献
[1]童立.沥青路面坑槽快速修补材料研究.长安大学,2014.
[2]张新天,高金歧.沥青路面冷补材料与应用技术的研究[J].北京建筑工程学院学报,2004,20(1):22-27
[3]崔树华.沥青路面冷补材料应用概述.公路交通科技(应用技术版),2015(11)
论文作者:宋彬1,刘磊2,张玥3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/12
标签:表层论文; 沥青路面论文; 材料论文; 损伤论文; 路面论文; 沥青论文; 快速论文; 《基层建设》2018年第36期论文;