環(huán)氧瀝青混凝土在高速路橋中的應(yīng)用

鄭馨

【摘 要】高速公路橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝相對(duì)于傳統(tǒng)的SBS改性瀝青混凝土而言，其大大提升了力學(xué)性能和水穩(wěn)定性能。環(huán)氧瀝青混合料作為高速公路橋面鋪裝的新材料，其材料性能優(yōu)越，其施工工藝簡便，路面結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)良好的使用性能及耐久性能，造價(jià)雖略高于普通熱拌瀝青混合料，但卻大大延長瀝青路面的使用壽命，提高了行車的舒適性，具有良好的應(yīng)用效果和廣闊的市場應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】環(huán)氧樹脂；瀝青混凝土；高速公路；

1、前言

環(huán)氧瀝青混凝土被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)多座大跨徑高速公路橋面鋪裝，如南京長江二橋、潤揚(yáng)長江大橋、蘇通長江大橋、武漢天興洲長江大橋等。溫拌環(huán)氧瀝青材料（美國環(huán)氧瀝青混合料）存在攤鋪溫度低，抗環(huán)境干擾能力差，施工過程及養(yǎng)護(hù)要求高，早期病害多等缺點(diǎn)；而熱拌環(huán)氧瀝青材料（日本環(huán)氧瀝青）的綜合性能及施工條件均有所改善，但材料成本非常髙。為滿足鋼橋面鋪裝層對(duì)材料性能的要求，打破國外技術(shù)壟斷，并降低成本，項(xiàng)目組在日本環(huán)氧瀝青的基礎(chǔ)上開發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)氧瀝青。前期試驗(yàn)表明，自制環(huán)氧瀝青具有施工容留時(shí)間較長，瀝青與樹脂相容性良好等優(yōu)點(diǎn)。

2、環(huán)氧瀝青混凝土的主要性能

2.1環(huán)氧瀝青混凝土高溫性能

高速公路橋面的使用溫度可達(dá)60-70℃，故對(duì)鋪裝層混凝土的高溫性能有很高的要求。無論在60℃還是在70℃下，環(huán)氧瀝青混凝土的動(dòng)穩(wěn)定度均大于10000次/mm，車轍深度很小表現(xiàn)出十分優(yōu)異的高溫性能。這是因?yàn)榄h(huán)氧瀝青是熱固性材料，其中的環(huán)氧樹脂和固化劑經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成的熱固性產(chǎn)物在高溫條件下不會(huì)輕易軟化變形，顯著提高混凝土的髙溫穩(wěn)定性，這也是這一材料最顯著的優(yōu)勢。

2.2環(huán)氧瀝青混凝土低溫柔韌性

環(huán)氧瀝青混凝土具有較高的抗彎拉強(qiáng)度、抗彎應(yīng)變和沖擊韌性，這表明環(huán)氧瀝青混凝土具有優(yōu)異的低溫柔韌性不易發(fā)生低溫開裂破壞

2.3環(huán)氧瀝育混凝土水穩(wěn)定性

環(huán)氧瀝青混凝土在浸水后，穩(wěn)定度并不會(huì)明顯降低，其殘留穩(wěn)定度幾乎不變，無論凍融循環(huán)前還是在凍融循環(huán)后，環(huán)氧瀝青混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度均不會(huì)有太大變化。因此，環(huán)氧瀝青混凝土具有良好的水穩(wěn)定性。

3、環(huán)氧瀝青混凝土應(yīng)用在高速公路橋面施工中的具體方法和相關(guān)注意事項(xiàng)

3.1施工之前開展的各項(xiàng)準(zhǔn)備事項(xiàng)

高速公路工程正式施工開始之前，應(yīng)勘察好混合料的運(yùn)輸路線，確保挑選最合適的運(yùn)輸路線，在運(yùn)輸路線經(jīng)過的重要路口設(shè)置專人負(fù)責(zé)指揮交通，確保運(yùn)輸路線通暢，節(jié)約運(yùn)輸時(shí)間。此外，集料運(yùn)輸?shù)绞┕すさ刂?，?yīng)做好存放工作，確保集料處于干燥狀態(tài)，避免潮濕環(huán)境下影響混合料的出料溫度。施工開始的前一天，應(yīng)加熱環(huán)氧樹脂的A組分以及B組分。同時(shí)，拌合樓應(yīng)設(shè)置專門崗位負(fù)責(zé)根據(jù)情況隨時(shí)調(diào)整導(dǎo)熱油進(jìn)油閥門。通常看來，A組分溫度保持85℃上下，B組分溫度應(yīng)在110～120℃范圍內(nèi)。

3.2拌和混合料環(huán)節(jié)

拌和時(shí)，應(yīng)注重控制好混合料出料溫度。混合料的出料溫度通常由集料加熱溫度決定，所以在集料溫度穩(wěn)定后再出料，設(shè)置合理的參數(shù)，保證集料的加熱溫度處于標(biāo)準(zhǔn)溫度之間。集料加熱溫度將直接影響到混合料出料溫度。拌和時(shí)應(yīng)注意確保集料加熱溫度處于117～126℃范圍內(nèi)，這種情況下混合料的出料溫度將被控制在110～120℃范圍內(nèi)。施工時(shí)，保證集料始終處于干燥狀態(tài)，避免集料受潮導(dǎo)致含水量增加，否則直接造成溫度控制不準(zhǔn)確，這將影響到混合料的穩(wěn)定性。

3.3運(yùn)輸混合料環(huán)節(jié)

運(yùn)輸環(huán)氧瀝青混凝土?xí)r，運(yùn)輸車應(yīng)保證裝載的環(huán)氧瀝青混凝土總量不超過一定的限度，提高車輛循環(huán)周轉(zhuǎn)次數(shù)。將混合料裝入運(yùn)輸車之后，應(yīng)用雙層覆蓋達(dá)到保溫的效果，運(yùn)輸過程中確保混合料不出現(xiàn)外露。運(yùn)料車側(cè)壁位置應(yīng)放置3支標(biāo)定好的溫度計(jì)，將其與送料單同時(shí)運(yùn)送到施工現(xiàn)場。使用攤鋪機(jī)之前必須進(jìn)行認(rèn)真清理，確保開工之前的1h做好熨平板的預(yù)熱，保持100～110℃的溫度。

4、高速公路橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層施工技術(shù)

4.1高速公路橋面鋪裝層施工準(zhǔn)備工作

高速公路橋面施工之前需要保障施工環(huán)境處于適宜狀態(tài)，保障施工環(huán)境的干燥以及整潔。當(dāng)天氣出現(xiàn)雨霧等情況時(shí)，需要停止施工，保障鋪裝層不會(huì)受到外界空氣因素所影響。黏結(jié)層噴涂也要選擇適宜的天氣進(jìn)行，對(duì)鋪裝層區(qū)域進(jìn)行全面涂裝，并保障其超出邊緣部位2～3cm。涂裝黏結(jié)層之后，才可以進(jìn)行下一步作業(yè)，時(shí)間要保證在48h以內(nèi)完成，并保障其表面不存在異物。某鋼橋面鋪裝從開工到竣工歷時(shí)半年，在鋪裝層施工中選擇氣候環(huán)境適宜的天氣進(jìn)行，并安排天氣變化緊急預(yù)案，降低外界環(huán)境對(duì)施工環(huán)境的不良影響。

4.2高速公路橋面施工材料混合工作

高速公路橋面施工材料是重點(diǎn)，在原材料選擇上，需明確力學(xué)特征以及強(qiáng)度測驗(yàn)。施工單位選擇構(gòu)成干凈、質(zhì)地堅(jiān)硬的礦料為主，形狀多采用立方體，其中，包括采用2種類型石料：1#為某石場的輝綠巖，2#～5#采用惠州市博羅縣某石場出產(chǎn)的安山巖。在瀝青結(jié)合料應(yīng)用中，以美國環(huán)氧瀝青與日本環(huán)氧瀝青作為鋪裝結(jié)合料，材料中不含稀釋劑以及無機(jī)調(diào)料。在黏結(jié)材料選擇上，美國環(huán)氧瀝青需要保障黏結(jié)強(qiáng)度在溫度23～60℃時(shí)達(dá)到2.75～1.75MPa，日本環(huán)氧瀝青保障在3.0MPa。在施工階段需要按照相關(guān)規(guī)定，對(duì)其配合比進(jìn)行控制，根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)方法，并針對(duì)馬歇爾試驗(yàn)的局限性，對(duì)空隙率、拉抻應(yīng)變等參數(shù)采取了指標(biāo)對(duì)比，設(shè)置最佳配合比。經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比，該工程中采取TAF環(huán)氧瀝青混合料，保障了環(huán)氧瀝青的高溫穩(wěn)定性。在拌制混合料的過程中，需要科學(xué)控制固化劑與樹脂之間的比例，并按照相應(yīng)重量對(duì)比例進(jìn)行控制。在拌制過程中，適當(dāng)加入一定比例的小料斗，將制拌后的混合料裝入特定容器內(nèi)，對(duì)其進(jìn)行遮蔽保護(hù)，對(duì)材料樹脂進(jìn)行加熱處理。

4.3環(huán)氧瀝青混合料攤鋪技術(shù)

在實(shí)際施工時(shí)采取雙機(jī)聯(lián)鋪的攤鋪方式。在環(huán)氧瀝青攤鋪工作中，應(yīng)采用ABG326攤鋪機(jī)雙機(jī)聯(lián)鋪，保障熨平板預(yù)熱溫度約為100℃，在混合料攤鋪過程中保持勻速性質(zhì)狀態(tài)，行駛速度為2m/min。為了避免攤鋪過程中出現(xiàn)漏水以及漏油的情況，在施工過程中需要利用布袋等物品包裹油箱，降低水分等因素對(duì)混合料攤鋪質(zhì)量的影響，螺旋布料器中的材料位高于布料器的2/3高度。

5、結(jié)束語

伴隨我國城市化發(fā)展的進(jìn)一步推進(jìn)，我國高速公路建設(shè)迎來發(fā)展機(jī)遇期。環(huán)氧瀝青混凝土以其卓越的性能在眾多混凝土材料中脫穎而出，成為當(dāng)前高速公路橋面鋪裝施工的主要材料。施工過程中應(yīng)控制好混合料的出料溫度，并做好施工現(xiàn)場的規(guī)劃設(shè)計(jì)和應(yīng)急預(yù)案。除此之外，施工現(xiàn)場必須控制好攤鋪環(huán)節(jié)、碾壓環(huán)節(jié)、養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，確保高速公路橋面鋪裝整體施工質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

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