高性能瀝青路面灌封材料的制備與性能研究

居東華

江蘇省高速公路工程養護有限公司 江蘇鹽城 223001

瀝青路面具有表面光滑，防滑耐磨，駕駛舒適等優點，應用廣泛，公路承載能力顯著提高。中國瀝青路面的總里程在增加。由于施工和其他原因，一些道路將無法達到初始設計服務期并將提前進入維護期。 二十世紀八十年代初和九十年代初在中國建造的瀝青路面達到了維護和修復的階段。如何延長瀝青路面的使用壽命并保持其良好的性能尤為重要。及時妥善的瀝青攤鋪維護和修理成為人們關注的焦點。

1 高性能改性瀝青灌縫料的配方研制與試驗研究

1.1 灌縫材料試驗研究與對比分析

對瀝青路面灌縫材料的性能評價與對基質或改性瀝青的評價有很大區別，以往常規的三大指標評價體系已經完全不能適用。大多數灌縫料中含有大量的橡膠粉顆粒，材質較軟，三大指標中針入度試驗的標準針針尖較細，為了避免較大的誤差出現，我國部頒《路面橡膠瀝青灌縫膠》行業標準中采用錐入度對材料的高溫性能指標進行評價。同理，以往評價瀝青類材料的低溫性能采用低溫延度指標，對于灌縫材料而言同樣是不適用的，主要因為我國北部地區冬季溫度較低，極端地區最低可達-40℃，因此對灌縫料的低溫評價是低溫拉伸試驗指標。按照部頒規范的要求，我們對在國內普遍使用的灌縫材料進行了試驗檢測和相關研究。

1.2 低溫拉伸試驗

低溫拉伸儀是我們針對“高性能瀝青路面灌縫材料的制備與性能研究”項目，按照交通運輸行業標準《路面橡膠瀝青灌縫膠》（JT/T740-2009）定制的儀器，溫度可以控制在-40℃-10℃范圍內，拉伸速度可調，我們按標準要求，拉伸速度設定為0.05mm/min。據交通運輸行業標準《路面橡膠瀝青灌縫膠》（JT/T740-2009）中“低溫拉伸試驗”的試驗方法與儀器要求進行試驗。低溫拉伸試驗使用下列儀器設備：（1）拉伸試驗機：拉伸行程不小于40mm，拉伸速度0.05mm/min.2。溫度控制：恒溫控制在-40~10℃范圍內。（2）水泥混凝土塊：試模尺寸為7.5cm×5.0cm×2.5cm，抗壓強度大于30MPa。（3）金屬試模尺寸：上墊塊為7.5cm×1.5cm×1.0cm；下墊塊為7.5cm×2.5cm×1.0cm；立柱為10.0cm×1.5cm×1.25cm。

1.3 錐入度試驗

試驗步驟主要包括：（1）將試件注滿盛樣皿中，高度要超過預計錐入度值1cm。將制作好的試件置于室內冷卻2小時后，再放置于恒溫水域中至少2小時，溫度控制在25±0.5℃左右。（2）調平錐入度儀，確保連桿和導軌是否干燥和無異物。（3）將盛樣皿取出后，放置在未盛水的玻璃皿上的三腳架上，并固定好。（4）將刻度盤指針調0，將玻璃皿放在錐入度儀的平頂臺面上，同時放入試件，調節反射燈光至合適位置，使錐尖與瀝青材料表面剛好接觸，使齒桿與連桿頂部恰好接觸上后，固定連桿[1]。

2 施工工藝及設備

2.1 灌縫施工工藝

路面裂縫和灌縫的技術主要用于線型裂縫，包括橫向和縱向裂縫，塊體裂縫和反射裂縫。本項目開發的裂縫修補裂縫施工技術主要分為：第一，交通控制；第二，槽處理；第三，開槽裂縫處理；第四，側壁裂縫的加熱處理；第五，黏合劑準備和填裝；第六，邊緣修整。交通管制是修復裂縫的第一步。各種標志的布置，緩沖區和工作區的長度必須符合施工規范的要求，道路必須不太繁忙，以確保其他車輛的安全駕駛。凹部沿著所述路面上的裂縫加工方向，凹部的寬度在1.25厘米至1.75厘米的范圍內，和裂紋深度的范圍是從1.5厘米到2厘米。，沿裂縫打開槽主要為裂縫提供足夠的空間以便裂縫并即將關閉，從而保護充滿裂縫的裂縫填料免受過度的拉伸和壓縮應力以及道路載荷的損壞。特別是，必須切割和填充由于溫度變化而需要大的水平位移的裂縫，以適應由水平位移引起的應力。當溫度變化時，可能會出現裂縫寬度小于6mm的微小切口和未顯影的裂縫，并且切割凹槽并填充它們可能導致不必要的成本。

2.2 灌縫材料的準備和填裝

在對裂縫進行灌縫修補前，將高性能改性瀝青灌縫料裝在儲料罐中，進行加熱、攪拌。為了使灌縫料具有很好的流動性，將灌縫料加熱至180℃左右。灌縫材料備好后，便可對裂縫進行灌縫處理。先對軟管進行預熱，連接噴出閥和注入棒，開啟主閥和出料閥，即可進行灌縫施工。針對不同的裂縫寬度而選用不同類型的設備進行施工。對于裂縫很小在3mm以內的，用噴槍進行灌注；對較大的裂縫在3~7mm或大于7mm的，用注入棒進行灌注。灌注的瀝青灌縫膠必須在5分鐘以內用完，否則會影響材料的性能。在灌縫料填裝和成型之后，為了防止未凝固的灌縫料出現輪印或溜料，使用篩好的干凈細砂或石屑充當吸收覆蓋物對其進行暫時的粘黏保護，形成薄薄的上覆層，吸收多余的灌縫料。待灌縫料凝固后，清除多余的細砂或石屑，即可開放交通[2-3]。

3 結語

在瀝青路面各類破壞形式中，裂縫是最常見、最易發生和最早期產生的病害之一，也是不可避免的主要病害，它幾乎伴隨著瀝青路面的整個使用期，在這一維修養護上國家每年都要投入大量的資金及人力和物力。減少投資、提高維修質量在當前顯得越來越重要，關于如何解決路面裂縫填封材料的質量、使用壽命等問題也一直是工程技術人員渴求和致力研究的方向。