浅谈沥青路面施工和病害防治中的新材料、新工艺

2012-08-15陈建党

黑龙江交通科技 2012年12期

陈建党

(陕西兴通监理咨询有限公司榆绥高速公路J3驻地办)

1 前言

我国社会市场经济的腾跃式大发展，导致大交通量、渠化交通成为现代交通的特点和发展趋势，路面的行车安全性、舒适性、使用寿命长、沿线美观设计，更是成为越来越多高速公路建设者研究的目标。为了提高公路的使用年限，预防路面早期破坏，路面施工和养护工程中引进了很多新材料和新工艺，以迎合交通流量的迅速增长、车流量大型化和严重超载问题的严峻考验。沥青路面在交通载荷与气候影响的重复作用下，随着时间的推移，路面状况和服务能力将逐渐地恶化。所以现今在沥青路面的施工中，越来越多的运用到了改性沥青及其施工工艺，并且在病害防治和养护等施工中也运用了很多的新材料和新工艺，以增加沥青路面的使用寿命。

2 沥青路面施工中的新工艺和新材料

2.1 改性沥青简述

目前在我国广泛推广的改性沥青主要是掺加SBS改性剂或SBR改性剂，改性后沥青在物理性能方面得到大面积提高，主要表现在软化点、针入度、脆点、延度等方面都得到改善。SBS改性乳化沥青用于高等级公路，具有很好的路用性能，表现为良好的高温稳定性，低温抗裂性，最佳的抗车辙能力，增强了与石料的粘结力。改性沥青的原材料方面，最重要的是沥青与碎石的配合比，它直接影响着改性沥青路面使用寿命是否长久，行车是否安全舒适，所以，原材料质量的好坏直接关系到混合料的各项性能指标。因此，原材料的选择至关重要，在我国，为了满足原材料的坚韧性，通常选择坚硬、粗糙有棱角的优质石料，而花岗岩、石英岩、砂岩等具备这些性质。但这些石料中往往属于酸性石料，由于沥青中含有沥青酸、沥青酸酐等，粘附性往往难以满足要求，为了增强沥青与集料的粘附性，在基质沥青中掺加SBS改性剂，就能满足粘附性的要求。考虑到这些工艺的要求，原材料的选择及改性剂的掺配就至关重要了。

2.2 改性沥清的施工工艺

改性沥青混凝土的配合比设计分为三个阶段，目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。生产配合比验证阶段，是指拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验段、并用拌和的沥青混合料及路上钻取的芯样进行马歇尔试验检验，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的标准。经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变动。在进行设计配合比过程中要注意沥青用量和填料用量。如何经济合理的选用沥青最佳用量，应根据本地区的具体情况，在共同用量范围内选用适当的沥青用量。如针对交通量较大和预计会产生较大车辙的路段，可在中间值与下限之间选择;交通量较小、多雨潮湿或寒冷的地区，则可在中间值与上限之间选择。如果填料用量过小，则混合料就容易出现泛油现象;过多则会出现结团、成块现象。如果沥青用量偏少，沥青饱和度就降低，混合料的空隙率也增大，在阳光的照射下，沥青容易老化，且由于空隙率增大，沥青混凝土的和易性差，难以压实，容易出现渗水现象;反之，则会容易出现泛油、车辙等现象，路面的抗车辙能力降低，影响行车的舒适及安全性。

除了沥青混合料生产之外，沥青混凝土路面施工的控制也是质量保障的关键。在进场施工前，一定要进行上一道工序的验收，进行高程测量、沉降稳定检验等检查验收工作，检查下封层的完整性，并清理基层表面污染、杂物，进行水冲洗。在运输过程时，运料前打扫干净车槽，并涂1∶3油水混合液，车槽侧面打温度检查孔，备覆盖成品混合料的油毡布。在现场施工时，在供料系统上，要利用刮板输送器和料斗阀门控制好进入摊铺室的供料量，确保沿螺旋全长布料一致，并选择合适的料斗阀门开度，使输料器连续、均匀地供料;在摊铺施工时，从摊铺机性能抓起，全套摊铺设备型号尽量相同，新旧差别要小，现场工程技术人员要懂得摊铺机的主要构造并能及时做出相应的调整;碾压过程，要严格按照初压、复压和终压三步进行，使初压时达到整平、稳定的要求;复压时达到密实、稳定、成型的要求;终压则达到消除轮迹的要求，碾压要掌握好从开始摊铺到温度下降到80℃之间的时间段，混合料开始摊铺后温度下降最快，大约每分钟4～5℃，所以在摊铺开始后要紧跟压路机作业，争取有足够的压实时间。

3 沥青路面病害防治和维修中的新材料和新工艺

3.1 泡沫沥青

在沥青路面修复中有一种运用越来越广泛的新材料就是泡沫沥青。泡沫沥青混凝土是全厚式再生技术之一，适用材料比较广泛，包括各种沥青路面和基层及含塑性指数的稳定土材料。泡沫沥青早在四十多年前就已经被发现，直到最近这十年间才逐渐被人们重视而逐渐普及起来。泡沫沥青的施工主要是对旧有路面进行铣刨破碎，也可加入其他碎石骨料和再利用的原有沥青混合料。一般典型的泡沫沥青稳定层厚度在200～300 mm之间，大约加入2.0% ～3.5% 泡沫沥青，摊铺成型后使用轮胎式压路机进行初压，钢轮压路机进行终压，最后可进行表面处理或用热拌沥青混合料加铺一层新的沥青表面层即可。和传统的技术相比，泡沫沥青可以储存达1个月时间，节约施工时间、节约能源、剪切强度增加、对水的敏感性降低、抗车辙和抗疲劳性提高。

泡沫沥青施工工艺，首先要对需重新修复的路面进行工程评估;对回收再利用的材料进行检测。其次要确定泡沫沥青混凝土各种材料用量比例;确定泡沫沥青的膨胀率及半衰减期。然后制作泡沫沥青试件，检测混合料的水敏感性;确定最佳沥青用量。最后，对泡沫沥青混凝土性能进行评价。

3.2 防水粘结材料

防水粘结材料，即AMP-PS普适反应型防水粘结材料。AMP-PS普适反应型防水粘结材料是以石油沥青及石油基活性反应物质等为主要基料，掺和少量助剂经特殊工艺形成的一种单组分、适用范围广的反应型防水粘结材料。AMPPS普适反应型防水粘结材料的主要特点是兼具防水、粘结双重功能，适用于路面铺装层间的防水粘结，尤其适用于弯坡及陡坡段的水泥混凝土路面沥青混凝土铺装的层间防水粘结。

乳化沥青及沥青改性剂AM-1065阳离子SBR橡胶乳液。AM-1065阳离子SBR橡胶乳液是国内采用国外优质橡胶原料，应用先进工艺和科学配方合成的乳化沥青及沥青改性剂，其主要用于制备阳离子改性乳化沥青，对乳化沥青改性效果好，能显著提高改性后沥青的软化点、低温延度、韧性、粘韧性，能延长沥青的使用寿命。现在，AM-1065阳离子SBR橡胶乳液已经运用于高等级路面、桥面、机场道面等道路工程的稀浆封层、微表处、粘层油等，同时也用于桥面、屋面、地下洞库等防水工程。AM-1065阳离子SBR橡胶乳液的使用方法分为内掺法和外掺法。内掺法是将乳化剂和胶乳分别按比例加入55～60℃的水中搅拌使其充分溶解、混合。外掺法是先制备合格的乳化沥青，在乳化沥青出口处，按比例缓慢加入胶乳，在乳化沥青储罐中用搅拌器搅拌使之充分混合;或者在使用乳化沥青前，再加入胶乳，混合均匀。一般的，内掺法稳定性好，但需提高乳化剂用量。