段小龍
(撫州市城市建設集團有限公司,江西撫州 344000)
隨著交通運輸發展和交通量增加,對道路基層的保護越來越重要。道路基層透層油技術作為一種有效的道路基層處理方法,在道路工程中得到了廣泛應用。合理應用道路基層透層油技術,能夠提高路面的抗沖擊能力、延長路面的使用壽命,減少道路維修頻率,從而降低維護成本,實現道路的可持續發展。
道路基層透層油技術是通過在道路基層表面施加一層透明的油膜,以改善路面的性能和延長其使用壽命。透層油通常采用特殊的瀝青乳液,具有滲透性和黏結性,能夠滲透到基層內部,與路面材料良好地結合,提高路面的強度和穩定性。
水分是路面老化和破損的主要原因之一,特別是在寒冷地區,水分在路面內部的凍融循環過程會導致路面龜裂和剝離。而透層油能夠形成一層保護層,阻止水分滲透到基層材料中,從而減少水因素引起的路面損害,可提高路面的抗水性能。
此外,道路基層透層油技術還能改善路面的抗老化性能和抗沖刷性能。透層油中的瀝青成分可以填充基層內部的微小裂縫和孔隙,形成一個密封層,防止空氣、紫外線和污染物侵入,從而減緩路面的老化速度[1]。
在道路基層透層油技術應用中,透層油混合料的制備是關鍵的一步,其成分和配比對于道路基層透層油施工質量有重要影響。在透層油混合料的制備過程中,需要選擇適當的基質瀝青、膠粉熱解瀝青和滲透劑,并嚴格控制各種材料的添加比例,將之充分混合得到合格的透層油混合料。
首先,90#基質瀝青具有良好的黏度和黏附性能,能夠有效填充基層的微小裂縫和孔隙。將130℃的膠粉熱解瀝青加入基質瀝青進行混合,膠粉熱解瀝青在高溫下能夠迅速溶解,并形成較好的柔性和黏結性能,進而增強透層油的黏結強度和柔性[2]。
其次,在混合料中加入一定量的滲透劑,能夠改善透層油的滲透性,使其更好地滲透到基層材料中,進而提高路面的穩定性和耐久性。滲透劑的加入量需要嚴格控制,以確保透層油的滲透性能和黏結強度達到設計要求。
再次,制備透層油的過程中,可采用乳化劑和熱水混合的方式。乳化劑與65℃的熱水按照一定的比例混合,能使瀝青與水融合并形成乳液狀,從而提高透層油的穩定性和流動性。
最后,通過研磨的方式對混合料進行處理,可使透層油的顆粒更加細小、均勻,提高透層油的滲透性和潤濕性,同時可提高透層油的黏結性[3]。
首先,進行級配設計時,需要通過篩分試驗,將集料按照不同粒徑進行分類。
其次,根據透層油的設計要求和使用環境,選擇合適的級配曲線。常見的級配曲線有Fuller 曲線、斯特克曼曲線等。這些曲線基于統計學和經驗數據,能夠幫助設計人員確定不同粒徑顆粒的理想含量,以實現最佳的填充效果和穩定性。
再次,根據所選的級配曲線,計算出每個粒徑級別的理論含量。需要根據不同粒徑的比例系數和總質量確定每個粒徑級別的質量,將計算后的數據以級配表格的形式呈現,展示不同粒徑顆粒的配比情況。
最后,在級配設計過程中,需要保證合適的配合比例,避免出現過多的細顆粒或粗顆粒。過多的細顆粒可能導致混合料稠度不足,而過多的粗顆粒可能影響混合料的穩定性和耐久性[4]。
基層結構的表面狀態關系到透層油的破乳速度,影響后續施工效果,所以在灑布透層油之前應對基層結構進行相應的處理。如果基層結構表面有灰塵,透層油會與之混合,會在基層與面層之間形成片狀漿體材料,會影響透層油滲透效果。因此,應加強基層結構表面清掃處理工作。之后經過試驗檢測,確定最佳灑布量,并加強透層油滲透效果控制,24h 滲透深度達到100mm 視為合格[5]。
3.1.1 組建高水平的施工團隊
施工人員的素質和能力直接影響施工效果。因此,在施工前,應明確各級人員任務,并對施工人員進行必要的教育培訓,確保其掌握施工技術和設計方案,確保每項工作順利完成。
3.1.2 準備合適的施工機械
在透層結構施工前,應根據工程標準選擇最佳的施工機械,并在施工前進行設備檢測,若設備存在問題,應及時進行維修,以保證設備處于最佳運行狀態。
3.1.3 準備合格的施工材料
進行透層結構施工前,必須對材料進行全面的材料檢測,以確保材料符合現場施工要求方可投入使用。能夠充分滲透到基層內部、確保表面無殘留的透層材料視為合格。同時,透層材料應具備良好的揮發性,如果揮發性較差,會影響黏結效果。
在透層材料的選擇過程中,瀝青的穩定性也是一個重要因素,必須確保其具有良好的穩定性,以滿足抗老化要求,從而延長路面的使用壽命要求。同時,要注重材料的環保性,以防止對人體健康和環境造成危害[6]。
在透層油技術應用中,滲透深度是一個重要的指標,直接關系到基層與面層的黏結效果。如果滲透深度不符合要求,即在5mm 以內,會導致車轍、擁堵等病害問題。因此,需要采用鉆芯法進行取樣,檢測透層瀝青的滲透深度是否合格。根據規定的取樣點和數量,使用專業的鉆芯設備在透層油區域取樣,取樣點要具有代表性,應涵蓋不同路段和不同條件下的情況(見圖1)。取樣完成后,對取得的樣品進行相應的處理。

圖1 滲透深度檢測取樣
第一,對芯樣進行清潔,確保其表面沒有污染物和雜質。
第二,使用光學顯微鏡檢測滲透深度,如果結果顯示鉆芯取樣的滲透深度在6~8mm 之間,說明透層油的滲透效果超過了規定的5mm 標準,達到了最佳狀態,意味著透層油能夠有效地滲透到基層材料中,能夠保證基層與面層的黏結效果[7]。
在透層油施工中,需要有效控制乳化瀝青材料的灑布量。應進行現場試驗灑布試驗,驗證各項技術參數,經試驗合格才能正式投入工程施工。對基層結構表面進行濕潤處理,在試驗路面表面達到略干的狀態后,將噴壺中1kg 含量的乳化瀝青灑布在路面上,并采取必要的保護措施,避免其他因素干擾,1d 后觀察現場施工情況,結合實際情況確定單位面積最佳灑布量,灑布透層油施工現場如圖2 所示。

圖2 灑布透層油
根據技術標準和規范,加強透層油灑布量控制極為重要,是保證結構性能和質量的關鍵。對于封閉的半剛性基層結構,透層油灑布量應大于0.6L/m2,小于1.5L/m2,同時要確保各個結構部位的灑布量達到均勻性標準,以滿足透層油結構施工要求。瀝青透層油結構施工結束后,立即開展現場質量檢查,技術人員需要采用合理的檢測方法,分析是否存在質量問題,以便采取合理有效的返修處理措施,確保透層油的質量性能合格,以免給道路工程的運行造成負面影響[8-9]。
試件制作成型后,經過3d 養護后進行透層油灑布施工,灑布量一般在0.6~1.5kg/m2之間,每次間隔0.1kg/m。灑布作業完成后,需要將試件靜置24h,然后進行剪切和拉拔試驗,以確定其性能參數。進行剪切試驗之后,使用劈裂試驗儀器測定透層油的滲透深度。
隨著透層油灑布量的逐漸增大,性能參數如滲透深度、最大剪切力和最大拉力會表現出先增大后減小的趨勢。灑布量為1.3kg/m2時,性能參數達到最大值,超過最佳灑布量后,各項參數的變化并不明顯[10]。
因此,在實際施工中,需要結合室內外試驗結果,明確最佳的透層油灑布量,在提高透層油黏結性能的同時,保障透層結構的其他性能和質量。
試件制作完成后,經過3d 養護處理,將其分別置于0℃、1℃、20℃和40℃的溫度環境中進行灑布測試。施工2h 后觀察透層油殘留情況。
在0℃條件下,透層滲透水平逐漸增加,表面殘留的透層油沒有明顯變化。24h 后,試件的滲透深度為4mm,前2h 變化不大,之后也沒有顯著變化。在10℃條件下存放,滲透水平不斷提高,前4h 滲透深度有較大變化,24h 后達到9mm。在20℃條件下存放,溫度較高,材料的流動性提高,表面光澤變暗,滲透速度加快,24h 后達到10~15mm。經綜合比較,在灑布施工中環境溫度在10℃以上為宜。
道路基層透層油技術作為一種重要的路面保護和維護方法,對于延長路面的使用壽命、提高路面的耐久性和穩定性具有顯著的效果。通過灑布透層油,可以有效防止水分滲入基層,減少路面的老化和損壞,提高路面的抗沖刷能力。在施工過程中,應嚴格控制透層油的灑布量和灑布的均勻性,確保透層油充分滲透和覆蓋基層表面。此外,透層油的選擇和使用也需要根據路面的具體情況和要求進行合理調配。