山西省公路局长治分局 山西省 046000
摘要:随着人民群众出行质量的逐步提高,公路的即时性养护的越来越受到广泛关注,公民法制意识的增强及社会经济发展对道路养护的要求也就显得越来越重视。介绍了沥青路面冷补技术在道路养护中的应用,对使用过程中冷补材料性能特点、材料组成、形成过程、与其它材料的比较及应用前景进行说明。冷补技术在道路养护实践中的成功应用,解决了全天候条件下沥青路面养护的难题,应大力推广应用。
关键词:沥青路面 公路养护 冷补技术 应用
引言
随着我国改革开放以来,经济建设呈现高速发展,越来越多的、四通八达的高速公路、国道、省道、专用道路、城市道路乃至乡村道路,促使我国交通、运输更为畅通便捷。但是,百业待兴,近几年来高速发展的公路建设仍然滞后于交通运输和车辆增加。致使公路路面的加速损坏,加之在交通繁密、汽车超载、城镇施工建设等因素又加剧了路面的损坏,这些都严重影响了行车舒适和交通安全。坑槽是沥青路面的典型病害,严重影响路面的平整度和行车的舒适性。若不及时修补,在交通荷载和水的综合作用下。破坏会较快发展,造成养护费用的增加并严重危及驾乘人员的安全。冷补沥青混合料具有方便、快捷、安全易施工等优点。在配制上与热拌沥青混合料有很大区别,在使用上性能良好,又易在冬季低温季节修补路面坑槽,是公路养护方面较为理想的冷补材料。
1.沥青冷补材料运用优势
1.1修复的时效性快,适用于不同气候条件
利用沥青冷补材料对路面进行修复时不受施工环境的影响,其施工摊铺、初压温度比传统施工温度下降10-20℃,在雨雪冰冻天气下也可进行施工。需要避免了传统工艺施工受外部环境的影响,造成路面修复不及时,给行车安全尤其是对人身和财产安全带来的不利影响。
1.2材料利用率高
对于免传统热拌热铺时的混合料来说,当混合料大于修补所需材料或者达不到特定温度时,材料的浪费以及对环境的污染低,沥青冷补材料用量少,生产效率高,可以做到按需取料,并销剩余的材料可以全部回收利用,利用率达100%。
1.3生产的集约型
沥青冷补材料的生产无须专门的生产机械,甚至在条件不具备的环境下可采用简便的拌和机械生产,同时在生产过程中对温度的要求没有热拌热铺混合料的温度要求高。在生产时,也可根据需要一次性生产全年所需的修补材料或者一条公路所需材料,避免临时、多次重复生产,节约生产成本。
1.4工艺要求较低
用沥青冷补材料对路面进行修补时,不需要对操作人员进行专门的培训,一般工人在技术人员的指导下,均可进行操作,同时在施工过程中,现形公路养护“五小”机械设备完全能够满足沥青冷补材料的施工。
1.5环保且节能
采用沥青冷补材料对路面进行修补,避免了进行多次重复的材料生产,而沥青冷补材料中所添加的稀释剂、添加剂均为安全达标产品,对人身健康不构成威胁,对自然生态环境不会造成污染,一定程度上改善了施工条件、拌合楼及施工现场环境,降低了污染排放,减少对现场施工人员身体危害,既保护了环境,也节约了能源。
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2.冷补的材料组成
2.1 石料
在石料方面,酸性石料和碱性石料都可以应用,并且冷料添加剂对于这些石料都是适用的。要想保证负荷下材料不会被推挤,就需要对冷补混合料中石料的比例严格控制,理想状态下,需要百分之百的破碎石料,没有包含其他的杂料。石料经过破碎,嵌锁性能可以得到强化,在重负荷条件下,也可以对推挤作用和车辙有效的抵抗。良好的级配,可以促使孔隙率得到提高,这样抗推挤作用也可以发挥于温暖天气下。为了更好的结合原有路面材料,就需要对沥青膜的厚度进行适当增加。
面层用石料典型的级配。坑洞比较的小,就将较小粒径的石料应用过来,反之,将较大粒径的石料用于填补中。总之,结合坑洞的深浅来选用料子级配。通常,修补公路时使用粗级配的冷补混合料为主。
2.2 粘合剂
粘合剂可以有效结合混合料,并且粘合修补料和原油路面,其中,沥青、稀释剂和添加剂是冷补料粘合剂的主要组成,通常情况下,为了促使冷补材料的基本性能得到满足,借助于添加剂来对冷补沥青进行配置时,在稀释剂方面,可以选择0#柴油,因为0#柴油在云南购买方便。
在稀释沥青中,可以将多种稀释剂或混合型稀释剂给应用过来,主要是结合冷补材料的要求,进行选择。通过使用稀释剂,在堆放混合料的过程中,不会变硬,并且可以压实处理。冷补料的强度会直接受到稀释剂挥发的影响,因此,要想对冷补材料的施工和存储性能进行改变,就可以对稀释剂的添加量进行调节。
2.3 添加剂
将添加剂应用过来,可以对稀释后沥青和干湿骨料之间的黏附性能进行有效的改善,对低湿性能进行改善,有效结合原有多尘和潮湿的路面材料,水稳性能可以得到提高。它将胶凝结构给提供出来,这样对于冷补材料初期强度,可以起到推动的作用。
3.坑槽修补工艺的研究
3.1冷料冷补工艺主要用于应急性修补
先将路面坑槽挖方整、拉毛清底,待补坑槽松散物、灰尘或淤泥清除,喷洒乳化沥青,倒入冷补料。松铺系数为1.2~1.5,摊铺均匀,保证坑槽周边材料充足。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实,深度在6cm 以上的坑槽必须分层投料夯实。若密实度不足,用自带的实机将其压实,能够达到很好的修补效果。经车辆行驶碾压,修补处会略有下沉,此时不必挖除坑内原填冷补材料,只需将更细一级的冷补料铺上压实即可。为防止此类情况的发生,通常使修补后坑槽地表面略高于周围路面约5~10mm。运行一段时间修补处即会与路面持平。每袋25kg 装的冷补材料可修补面积约为50cm~50cm、深4.5cm 左右的坑槽。使用冷补材料只需要大约10min 即可开放交通。
3.2冷补沥青混合料工艺适合于抢救性快速修复
冷补沥青混合料配制必须具有良好的疏松性和压实性,这是冷补沥青混合料配制技术的难点,但也是配制技术的关键和依据。影响冷铺沥青材料性能主要有以下因素。
(1)沥青的粘度沥青在混合料中起着粘结松散集料成为整体的作用。根据粘附理论,沥青要充分粘附在集料表面,必要条件是沥青必须具备一定的流动性以易于铺展。液体沥青在不很高的温度下成为流动液体,利于浸润集料表面。当温度降至常温时,粘度增大,内聚力也增大,于其它物体粘结性降低,使所拌沥青混合料易于分散。同时在低温下沥青又不致粘度过大而使混合料无法操作,因此必须使用液体沥青,但其轻质油分应不致挥发过快。根据研究,液体沥青应属于一种中凝或慢凝的液体沥青,而且其粘度宜控制在1Pa/s~10Pa/s 范围内。
(2)沥青中的添加剂在沥青中掺加添加剂,有利于提高混合料的强度,增强其粘结力、耐高温、抗低温,改善储存性,尤其是改善混合料使用初期的稳定性。掺量为冷补成品混合料的0.22%~0.25%。
结语
综上所述,运用沥青冷补材料修复路面,可减少高温时的形变,提高抗车辙、抗疲劳、抗老化,以及低温开裂或增加低温时抗疲劳能力等方面的性能,既具有节能环保、易于生产,施工成本低、社会效益高等点。因此需要推广沥青冷补材料胡应用,以便促进公路养护工程的建设与发展。
参考文献
[1]冯德成,孙朝杰,易军艳.纤维冷补沥青混合料最佳油量确定方法研究[J].公路,2013(09).
[2]刘旦.冷补沥青混合料性能评价研究[J].湖南交通科技,2018(03).
[3]刘涛.冷补沥青混合料性能研究[J].山东工业技术,2018(22).
论文作者:董存芳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/21
标签:沥青论文; 材料论文; 路面论文; 石料论文; 性能论文; 添加剂论文; 公路论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;