姚棟 朱安陽
摘要:在對舊有公路進行改造的技術中,改性瀝青技術的應用越來越廣泛。文章對改性瀝青技術進行了系統的介紹,對其研究現狀和技術優勢進行分析,結合改性瀝青技術在實際工程中的應用,闡述了改性瀝青技術在舊有道路改造過程中發揮的重要作用。
關鍵詞:改性瀝青技術;舊有道路;舊路改造
中圖分類號:TU535 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)12-0083-02
1 改性瀝青技術
國家的社會、經濟發展都離不開交通運輸,道路交通運輸的作用尤其的重要。我國建設的道路基本上采用的都是瀝青路面,不斷增長的車流量、日益大型化的車輛以及屢禁不止的車輛超載問題,導致了現有道路的瀝青路面受損嚴重,嚴重影響了車輛的行駛安全。為了對現有道路進行有效改造,改性瀝青技術就是在這樣的背景下出現,并日益成為我國道路維護、改造廣泛應用的手段。
所謂的改性瀝青就是在對傳統瀝青的基礎上進行一定程度的改造,通過橡膠、高分子樹脂等聚合物的添加,或者對瀝青進行一定程度的氧化處理等措施,有效地改善瀝青的技術性能。通常來講,瀝青改造技術包括添加改性劑、調和、物理改善等措施,應用最廣的就是添加改性劑的方式。改性劑一般為樹脂、橡膠等在瀝青中可溶的材料,包括橡膠類、樹脂類、熱塑性橡膠類等,顯著改善了瀝青的技術性能。添加這些改性劑之后,采用膠體磨以及高速剪切等設備,對瀝青進行研磨等處理,確保添加劑能夠在瀝青中均勻的溶解,最后得到一種新型的復合材料——改性瀝青。
改性瀝青因其添加的改性劑不同,具有各異的性能,如SBS、PE、SIS、EVA等不同改性劑。其中,SBS改性劑能夠改善瀝青的粘結性、彈性恢復性能、耐溫性等性能;SIS能夠使瀝青具有良好的抗車轍變形性能、抗溫度疲勞性能、抗載荷疲勞性能、裂紋自愈合性能以及抗老化性能等;EVA以及PE等改性劑也具有各自的性能特點,通過對不同改性劑的組合應用,獲得綜合性能優異的改性瀝青。
2 改性瀝青技術在舊路改造工程中的應用
改性瀝青技術在舊路改造工程中主要有兩種應用方式,一種是將改性瀝青平鋪在舊有道路路面,為路面添加一層磨損層,另外一種就是對舊有道路路面,采用改性瀝青對其進行稀漿封層。這兩種應用方式的施工原理、施工方式等都基本相似,只是在改性瀝青的配比上不盡相同。下面就對兩種改性瀝青的應用方式進行
介紹。
2.1 路面瀝青磨耗層技術
改性瀝青的性能相對舊有道路的瀝青路面具有很大的優勢,采用平鋪改性瀝青作為道路磨耗層,就是用改性瀝青的高性能作為保護層,是目前道路維護和改造中應用最廣泛的方式。舊有道路的路面因為長時間的使用,承受路面車輛的巨大載荷,同時也因為自然老化等因素,路面狀況變差、起伏不平、甚至出現開裂等現象,嚴重損害了路面的平整度。在降雨、降雪時,雨水會沿著開裂的裂縫進入路面之下的地基中,長此以往,地基中就會出現積水狀況。在路基積水的侵蝕下,路基的結構會慢慢受到破壞,導致道路承載能力下降甚至出現塌陷等情況,不能再保證車輛的行駛安全。
為了有效治理舊有道路出現的上述問題,及時對舊有道路出現的裂縫進行處理,采用改性瀝青對舊有道路路面添加磨耗層,對于道路維護就有顯著的作用和意義。傳統的瀝青性能不佳,不能夠滿足磨耗層所要求的高耐磨性、高抗疲勞性能。而改性瀝青中添加了改性劑,通過對改性劑的調節能夠增強與石料之間的結合力,以及良好的抗老化性能,具有了良好的抗疲勞性能。因此,磨耗層能夠在長時間內防止道路再次出現開裂、以及路面塌陷等情況的出現。
在采用改性瀝青對舊有道路添加磨耗層時,首先應當對路面進行清潔工作,確保路面的清潔度;注意改性瀝青的平鋪溫度,其溫度的確定應當結合施工時的氣溫,以及改性瀝青的具體情況,適宜在180℃~220℃范圍內施工,施工完成后溫度以在180℃以上為宜;在完成改性瀝青的平鋪之后,必須馬上將碎石均勻的平鋪在瀝青上,及時采用壓路機進行碾壓,進而確保得到平整、密實的路面;最后在施工完成3天之后,注意對路面多出的礦料進行清掃,防止出現路面脫皮的情況。
對改性瀝青平鋪的效果進行檢測,發現舊有道路的抗老化能力具有顯著改善。改性瀝青良好的結合力,確保了改性瀝青層與舊有瀝青路面的良好結合,對舊有路面上的裂紋封堵效果明顯,極大的提升了道路的防水性能。另一方面,改性瀝青因其致密的結構、穩定的化學性質,具有良好的疏水性,進一步改善了路面的抗滲水性能,對路基起到了嚴密的保護。而且,改性瀝青宏觀、微觀結構良好,對路面的抗滑能力有顯著的改善,提升了車輛行駛過程中的安全性。同時,改性瀝青密實的路面以及疏水性,在雨雪天氣具有良好的排水性能,防止在路面形成濕滑的水膜。
2.2 乳化稀漿封層技術
乳化稀漿封層技術也是對舊有道路路面進行維護、改造的常用方式,由改性瀝青得來的乳化稀漿是通過多種材料配制得來,包括水、礦物填料、基礎的添加劑,以及經過乳化處理的改性瀝青和經過充分碾碎的集料等組成。改性乳化瀝青對構成的材料具有較高的要求,骨料的選擇務必復合等級配比的要求。骨料的顆粒直徑具有一定的規范要求,直徑適宜保持在封層厚度左右,以其在封層后能夠達到致密、穩定的瀝青路面。骨料的強度也應當較高、堅固耐磨,同時也應保持良好的清
潔度。
因為改性乳化瀝青稀漿對材料進行了嚴格的要求,確保了混合料良好的粘結性、流動性和滲透性能。在舊有路面進行改造過程中,其良好的流動性實現了對路面的完好的填充;良好的粘結性能,確保了乳化稀漿封層與原有瀝青路面的良好結合;良好的防滲透性,使路面具有優異的防水性,確保了改性瀝青封層對路基的保護;良好的致密性確保了路面對水流的排除能力;良好的溫耐性,確保了路面無論在高溫、低溫的氣候下,都能夠保持路面的良好使用性能。同時,因為乳化稀漿封層厚度很薄,施工用料很少,同時,其施工周期相對傳統瀝青攤鋪技術減少了80%,有效的降低了工程的施工成本。因此,改性乳化瀝青稀漿封層技術的應用越來越廣泛。
3 結語
隨著經濟的發展對交通運輸的依賴性越來越大,對交通運輸的運量和安全性能提出來更高的要求。為了防止道路交通運輸成為限制經濟發展的瓶頸,在不斷擴大建設新道路規模的同時,也應當對現有的道路進行有效的改造和維護。在這樣的背景下,改性瀝青技術具有很強的應用價值,本文通過對改性瀝青技術進行系統的介紹,講述了改性瀝青技術在道路改造、維護工程中的兩種主要應用方式,進而闡述了改性瀝青技術的性能優勢,以及對我國道路改造的重要意義。
參考文獻
[1] 公路改性瀝青路面施工技術規范JTJ036-98[S].北京:人民交通出版社,1998.
[2] 呂偉民.瀝青混合料設計原理與方法[M].上海:同濟大學出版社,2010.
[3] 趙貴軍.乳化瀝青稀漿封層技術和施工工藝及其應用[J].市政設施管理,2009(4),32-34.
[4] JTGF40——2009.公路瀝青路面施工技術規范[S].中華人民共和國交通部,2004,(11).
[5] 范立礎主編.橋梁工程(上、下冊)[M].北京:人民交通出版社,2001[M].
作者簡介:姚棟(1987—),男,泰安至誠公路工程監理咨詢有限公司助理工程師,研究方向:公路工程;朱安陽(1985—),男,泰安至誠公路工程監理咨詢有限公司助理工程師,研究方向:公路工程。