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浅谈道路密封胶及其在路面裂缝处治中的应用

2014-08-15王雅莉

科技视界 2014年28期
关键词:密封材料灌缝硅酮

王雅莉

(宁夏公路管理局固原分局,宁夏 固原 756000)

近年来,随着我国经济的迅速发展,公路建设事业发展也是突飞猛进,在建成使用中的路面由于受到荷载、外界环境的影响也都不同程度地出现了一些早期病害,如车辙、裂缝等。裂缝的出现破坏了路面的连续性、整体性及美观。更重要的是如果对这些裂缝不及时进行封闭处理,夏季雨水、冬季积雪融化后就会渗入路面和路基内,在日益增加的干线及高速公路的大交通量荷载作用下,裂缝会逐渐增大,继续发展下去将会使路面大面积严重损坏,影响行车安全,同时也会使养护成本大大提高。

1 密封材料的选择

在之前的路面裂缝处理中通常所选用的灌缝材料为低稠度沥青或乳化沥青,这些材料使用起来会出现低温脆裂,高温流淌等现象,密封效果不佳,而且在不到一年时间面层由于涨缩需要重新灌缝。

因此传统的沥青灌缝工艺来处理路面裂缝由于受到材料本身及气候的影响,使其使用受到了限制,这一问题的存在,加重了路面养护的工作量和材料成本。而密封胶灌缝工艺在材料性能上克服了传统沥青材料存在的缺陷。用密封胶灌缝工艺取代传统的沥青灌缝工艺,处理沥青路面裂缝,是目前路面裂缝处理技术的一大改进。

2 道路密封材料性能要求

2.1 道路密封胶的性能特点

为防止脱粘或开裂要求低弹性模量,高位移能力,以降低内应力;又由于路面是长期暴露于风吹日晒,雨雪侵蚀,冬季低温可至-40℃,夏季高温高达70-80℃的气候环境中,要求有优良的耐紫外线,耐气候性,耐高低温性能来有效防止胶体老化,提高路面使用性能。因此,道路密封胶应具有以下性能特点:(1)良好的粘结性;(2)低模量;(3)高位移能力;(4)耐紫外、耐气候老化;(5)耐高低温;(6)良好的施工性。

2.2 常用道路密封材料

常用的道路灌缝材料有沥青、改性沥青、聚硫密封胶、聚氨脂密封胶和硅酮密封胶等。用沥青作为道路密封材料,密封效果不理想,只适用于接缝变化不大的场合,目前以逐渐被改性沥青取代,但是改性沥青位移能力仍然不高,而且抗紫外线老化能力不强,但是价格低廉,所以使用还比较广泛。

聚硫密封胶、聚氨脂密封胶和硅酮密封胶却可以制作成低模量、高位移能力的产品。目前在普通道路,高速公路、机场路面的灌缝密封中使用非常广泛。聚硫密封胶、聚氨脂密封胶都是双组分产品,是灌缝过程中,需要将两个组分混合均匀后灌入接缝,但是抗紫外线老化能力不是很好。要求在灌胶的过程中灌缝厚度较厚,这样才能使表面老化时,深层还有一定的抗老化能力。由于其综合性能较好,得到了广泛应用。

硅酮密封胶是单组份产品,不需事先混合,施工简单,具有极好的耐紫外老化性能,可以保证较长时间不开裂、硬化等现象。另外施工厚度较低,用量远低于聚硫胶和聚氨酯胶。硅酮胶的耐高低温性能也很好,由于硅酮密封胶具有很多其他产品无法具备的特点,而且用量节省、使用方便,因此被广发应用。

2.3 普遍采用的裂缝处理方法

目前,处治道路裂缝中普遍采用的方法是“清缝填封”法,即利用专门的施工设备在路面裂缝位置开槽后灌注热沥青,这种方法是用于裂缝宽度较大时,但是它的缺点是在裂缝处开槽,会对原有路面 结构有所损坏,需要现场加热密封材料,施工不便。施工完成后需要在一定的时间内封闭交通进行养护;处理后的裂缝,容易在路表面形成黑色色带,行车视觉效果较差。

道路密封胶的密封机理:在190℃高温下,液态密封胶与沥青路面渗透融合,冷却后产生高粘结力,并依靠较强的弹性,随裂缝涨缩而进行弹性变形,始终保持其密封效果。

通过选择及多次现场试验,最终确定选择硅酮密封胶作为首选道路密封材料。之所以选择硅酮密封胶是因为,此密封胶是以化学材料硅酮为基质,添加挥发剂、稳定剂等,与沥青混凝土有良好的黏结能力。同时还具有良好的耐水、耐磨、耐腐蚀、抗老化性能。

3 道路密封胶灌缝施工工艺

开槽修补法适合于中小裂缝,是目前普遍采用的裂缝修补法。

3.1 准备工作

检查开槽机和灌缝机,确保其技术状况良好,根据路面裂缝具体情况,制定具体的修补方案。

为保证施工安全,按照《公路养护技术规范》中关于公路养护作业交通控制的规定,进行交通控制。

3.2 开槽

按照设计的槽口尺寸,调节好开槽机的宽度和深度,然后进行开槽作业。施工过程中要根据裂缝变化情况及时调节槽口尺寸,并满足最低设计要求。

3.3 清缝

用压缩空气枪将槽内及两侧至少5cm范围内的灰尘和杂物清吹干净。

3.4 预热

密封胶应在路面温度超过4℃时使用。低温下使用可能会降低粘性。如果低于4℃,可以使用适当的方法加热,以保证达到最低要求限度。密封胶温度应保持在安全加热温度,密封胶应由专人检验以确保其粘性。

3.5 灌缝

在密封胶达到190℃的条件下,用灌缝终端上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内。

3.6 养护

用密封胶灌缝以后,不能立即开放交通,必须要在密封胶充分冷却的情况下再开放交通,冷却时间一般是15分钟,施工时可根据当地具体气温灵活掌握。

为了确保施工质量,我们提出了以下要求:首先要选择合适的施工季节及适合当地环境的密封胶;在施工中用清缝机彻底吹净缝内和裂缝周边尘土;注胶时,应均匀、缓慢、平稳、适量挤压密封胶进入路面裂缝内;抹缝完成后进行检查,当出现胶体缺损时,应对缺损部位进行及时修补。

4 工程实例

我们已在G70线福银高速固原段、G312线、S101线等部分路段利用有利时机,广泛使用道路密封胶处理路面裂缝,效果明显,得到了社会的一致好评。

5 结束语

1)本文提出了用“清缝填封”法来处理路面裂缝。此方法不仅提升了路况,而且减小了养护成本。

2)本文还提出了在裂缝修补施工中,应根据实际施工情况选择合适的道路密封胶。

3)本文还强调了在道路密封胶使用过程中需要注意的一些问题,尤其要注意道路密封胶加热温度的控制,并确保缝槽的清洁和干净。

[1]李大敏 用道路密封胶处理沥青混凝土路面裂缝[J]黑龙江交通科技.

[2]郭之宁.路面裂缝处理方法及道路密封材料的选择和使用[J].公路交通科技.

[3]王凯.混凝土路面裂缝密封材料的比较与发展趋势[J].2004.

[4]公路沥青路面施工技术规范[S].2004.

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