王 燕(伊犁公路管理局霍城公路管理分局)
我國許多基礎性公路已經投入使用多年,進行養護或者預防養護是我們延長公路使用壽命的重要途徑。微表處技術,主要用來防治瀝青路面的早期損害。
微表處技術是一種將聚合物進行改性,利用瀝青、集料、填料、水以及其他外加劑進行配比拌合以后,采用專用的機械設備攤鋪到原有路面上,迅速形成一種薄層結構的工藝技術。微表處是一項非常快速、便捷的技術,采用此項技術不會對道路交通帶來過多的阻礙和延誤,這項技術的特點表現在以下幾個方面。
(1)施工速度快。微表處施工通常是使用專門的攤鋪機,這種攤鋪機的優勢作用就在于能夠在對集料進行拌合以后快速的進行攤鋪,兩項功能一體。在正常情況下,如果是對路面進行間歇式的攤鋪,施工車的速度為1.5~3.0 km/h,一個臺班能夠施工達到1萬m2。如果使用的是連續式的攤鋪機,施工速度更快,中間節省了運料的時間,一個攤鋪車能夠消耗掉500 t的混合料,如果采用10 mm的攤鋪厚度,在完成攤鋪一小時后就能夠開通,減少了道路修復對交通的影響。
(2)抗滑性能好。微表處技術的另一個特點就是由于其粗集料的選擇都是一些非常耐磨的石料,硬質石料能夠保證修復效果的延續性,使得公路的整個抗滑性能提升,并且不會抗滑和抗磨性能不會在短期內衰減。
(3)車轍修復。微表處對聚合物精心改性以后,提升了混合料和瀝青的抗車轍的性能。對于已經出現的車轍進行修復,深度能夠達到38 mm,利用微表處技術進行修復后的路面性能較好,不會變形。
(4)防水效果好。公路損害的一個重要原因就是各種外界的水侵蝕,所以在養護工作中我們也必須重視公路防水工作。微表處技術,由于其集料的顆粒很細,整體的孔隙率很高,并且由于其油石比很高,所以防水效果好。混合集料能夠與路面牢固的黏結起來,中間不會有很大的縫隙,這樣就能夠有效的防止各種外界水源進入到路基層中。有利于公路長期養護效果的實現。
(5)不影響工程排水性能。微表處技術雖然有著很好的防水性能,但是并不意味著會阻礙整個工程的排水性能。這是因為微表處很薄,即使應用在市政工程或者其他的交通施工中也不會影響排水效果,這項技術因此有著廣闊的應用發展前景。
微表處技術的諸多優越性能,與其對各種材料性能的高要求有著直接的聯系。
(1)對礦料的要求。礦料是整個微表處技術性能質量保證的重要基礎,它是整合混合料的骨架。由于微表處一般使用在公路的表面,也就是與各種車輛進行直接接觸的部分,所以它的抗磨性和抗滑性應該滿足道路交通安全的要求,同時這也是保障微表處使用壽命的一個必要標準。為了達到這一效果,礦料的選擇極為重要,必須選擇耐磨性好、強度高、硬度大的玄武石料。對于礦料的力學性能,應該滿足以下要求,見表1。

表1 礦料力學性能要求
礦料除了滿足力學性能要求,還必須符合一定的極配標準。極配標準指的就是在礦料中粗料的比重應該適度,粗料的多少關系到整個礦料的嵌擠力,粗料過少,礦料整體的嵌擠力就會下降,并且穩定性會隨之降低。但是這并不是說粗料在整個礦料中所占的比重越高越好,如果細料太少,礦料整體質量同樣達不到要求。因為細料關系到礦料的和易性和密實性、耐久性,礦料的極配應該滿足以下標準,見表2。

表2 礦料級配標準
(2)乳化瀝青。乳化瀝青是用于微表處黏結的主要材料,其乳化性能的好壞直接關系到整體微表處施工的質量。乳化瀝青作為混合料,它必須與礦料的極配標準相契合。具體要求就是在整個拌合以及攤鋪的過程中,混合料應該處于一種均勻、不破乳、不離析的良好的流動狀態。乳化瀝青的改性性能與乳化劑和改性劑的選擇密切相關,為了不影響道路交通運輸,加快道路開放速度乳化劑一般會選擇慢裂快凝型的陽離子乳化劑。
(3)水。水是微表處混合料的重要組成部分,它同樣能對混合料的性能產生影響。在整個混合料中,水的來源可能不同,它不僅僅指我們在拌合時添加的水,還包括礦料本身所含的水以及乳化瀝青中所含的水分。礦料中的水分能夠占到礦料總量的4%左右,乳化瀝青中的水大約能夠占到40%左右,拌合時添加的水大約占到整體礦料質量的9%。礦料以及乳化瀝青中的水一般性能較為穩定,對于外加的水,則要求其不應該含有有害的可溶性鹽類或者能夠引起其他化學反應的物質以及污染物,采用我們通常使用的飲用水即可。
(4)填料。在混合料中的填料,通常又可以分為兩種,一種是具有化學活性的填料,另一種則是不具有化學活性的填料。水泥是最為常見的具有化學活性的填料,它能夠有效的改善礦料的極配狀況,提升混合料的整體穩定性。
(5)添加劑。添加劑是改變混合料性能的重要成分,對于添加劑的選擇,我們通常是根據具體的現實需要來確定。添加劑的主要區別就在于改性以后拌合以及凝固所需要的時間,有促凝劑和緩凝劑之分。它對混合料的拌合時間以及攤鋪后需要等待開放交通的時間會產生重要的影響,添加劑的類型很多,一般會有硫酸銨、鹽酸、硫酸鋁等。
微表處作為公路預防養護的一項新技術,它主要應用在車轍的填補以及薄層罩面上。能夠迅速的改善當前的路面狀況。采用微表處進行車轍處理和路面養護時應注意以下問題。
(1)在進行正式的攤鋪工作以前,應當做好施工前的準備工作。包括對攤鋪機的標定,根據具體的需要來確定所需混合料的體積,做好標定工作。對路面的情節,進行車轍修復,必須保證路面的清潔,清除路面障礙,保證微表處技術的應用效果。為了提升施工質量,當天氣較為干燥,高溫時,為了保證修復效果,我們可以在路面灑水,以此來提高混合料與路面的黏結效果。但是灑水量不宜過多,路面不應該出現積水,積水會影響微表處技術的修復效果。采用微表處技術,必須掌握好碾壓的時機,最佳時機就是在混合料剛破乳以后,整體形態更接近于液體而不是固態時進行碾壓效果最好。
(2)開展預防性養護。微表處技術雖然能夠用在車轍的修復工作中,但是從公路的養護角度來看,我們應該重視預防養護,而不是在出現了損害以后再重視這個問題。微表處技術能夠有效的利用在路面預防性養護工作中,損害以后在修復的觀念已經不適合未來路面養護工作的需求。
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[1]公路瀝青路面養護技術規范(JTJ-073.2-2001)[S].
[2]公路瀝青路面施工技術規范(JTGF40-2004)[S].
[3]張爭奇,陶晶.微表處技術在高速公路瀝青路面養護中的應用[J].中外公路,2006,(6).
[4]李建軍.微表處填補高速公路車轍的應用[J].交通標準化,2004,(6).