浅谈改性沥青路面施工质量控制措施
2017-07-05李荔
李荔
摘 要:改性沥青路面具有耐久性好、抗磨性強、高温不软化、低温不开裂等优点,在公路施工中被广泛应用。本文依据作者多年的工作经验从分析改性沥青的特点及优点入手,结合我国公路发展现状,对改性沥青路面施工质量控制提出几点措施,希望能对我国公路建设提供借鉴。
关键词:沥青路面 改性沥青 控制措施
随着我国国民经济的快速发展,交通运输量的迅猛发展,我国的交通建设面对的挑战越来越大,随着车辆超载、车辆大型化等问题日渐凸显,对沥青路面的要求不断提高。随着科学技术及公路施工技术的发展,改性沥青提高了路面抗压性能,下文将对改性沥青路面施工质量控制措施进行简要的探讨。
一、沥青路面
在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面,就是沥青路面,路面中采用沥青混合料能够使路面平整少尘、不透水、经久耐用,因此沥青路面在道路建设中成为一种被最广泛采用的高级路面,广受好评。与其他材质路面相比,沥青路面具有低温抗脆裂性能、高温抗车辙性能、高耐久性等使用性能。
从沥青路面的使用性能可以看出,使用性能间存在着此消彼长的矛盾关系。比如通过使用粗级配的集料来实现提高沥青路面高温抗车辙能力,然而这样的混合料在低温下劲度大,抗疲劳性较差,容易发生开裂。遇到这种问题就需要通过改性沥青来改善沥青各项技术指标。
二、改性沥青
(一)改性沥青定义
在原有沥青混合料中添加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂,这就是改性沥青。改性沥青主要是通过对沥青实现轻度氧化加工,改变沥青混合物,改善沥青的性能。改善后的沥青铺筑于路面后,具有耐久性好、抗磨性强、高温不软化、低温不开裂的良好性能。
(二)改性沥青种类
根据掺和改性剂的不同,改性沥青大体分为三种:
1.热塑性橡胶类聚合物,其成分主要是苯乙烯类、聚酯类,这里苯乙烯丁二烯(SBS)粘度较高、柔性好,可以自动恢复因重载路面变形、因高温出现车辙、因温度发生开裂等问题;这类改性剂抗磨损抗老化性能强、水稳定性高,有较强的弹性恢复性能,较强的感温性能,可以在不同的环境下使用,与PE 、 EVA相比具有明显的优势,具有独特性。这类改性剂因良好的性能在全世界广泛适用,就目前来看,世界上使用最多的是SBS,约占改性沥青总量的40%到44%之间。
2.橡胶类,这类改性剂以丁苯橡胶(SBR)的乳胶剂使用最为广泛,橡胶类掺入混合料能够增加沥青混合物的弹性和粘聚力,尤其适用于解决像车辙、温度裂缝等病害。降低沥青对温度的敏感性,在严寒地区被广泛采用。
3.树脂类,即塑料,这类改性剂除了能够抵抗高温车辙、疲劳变形,增加水稳定性外,还能够提高沥青混合物的稳定性。树脂类改性剂常用的有乙烯—乙酸乙烯酯共聚物(EVA),该改性剂具有较高的软化点、高温性能的特点,比较适用于高温炎热地区。
三、改性沥青路面的施工质量控制措施
(一)原材料质量的控制
1.粗集料。在针对改性沥青路面原材料控制里,粗集料的选择一定要保证干净、干燥、无风化石、多个破碎面,相关人员要蹲点检查材料,保证质量。石料最好选用玄武岩,因为玄武岩与沥青粘附性好。
2.沙。沙的选择多采用洁净、干燥、无风化杂质的河沙,由工作人员对含沙量进行检测,严格控制在要求范围内。
3.填充料。要采用洁净、干燥的石灰岩、岩浆岩等强基性岩石,增水性石料磨细后的矿粉作为改性沥青混合料填充料。用于改性沥青混合料面层的填料应严格按照《公路沥青路面技术规范》规定要求,严把质量关。用石灰、水泥、粉煤灰作为沥青混合料的填充料加工时,填充料用量不得超过矿料总量的2%。
4.沥青。沥青性能改善首先要控制沥青含蜡量。含蜡量越小,沥青的路用性质就越好。
(二)控制施工工艺
1.控制材料质量
严格把控用于沥青改性的材料,对于集料的规格、品种、扁平细长颗粒、含泥量、含水量等要经常检查,保证配比的均匀性和科学性。用于掺和的矿粉也需要定点检查,保证其色泽正常、无团结块、颗粒大小均匀。尤其是用于施工的进场材料,按照要求规范检验,加大抽样样品,对于不合格的材料坚决不用。
2.改性沥青制作
改性沥青一般采用巴陵牌SBS改性剂和西安达刚L.GS-12型改性设备现场制作。为制作改性沥青,基质沥青要加热到160℃到165℃左右,然后泵入到改性设备。
对SBS的加热温度控制最好不超过180℃,在160℃—180℃左右时,SBS柔韧性较好,便于加工。
对于改性沥青性能如何,大致从以下几个方面来考核:其一, 感温性指标即针入度指数;其二,低温性能指标,保证5℃ 延度和量脆点;其三,高温性能指标,包括6O℃粘度、软化点和量软化点;其四,热稳定性(耐老化)指标,采用旋转薄膜烘箱试验;其五,沥青粘弹效应指标即弹性恢复;其六,沥青与集料握裹力指标,采用粘韧性试验;其七,施工及安全指标包括闪点、135℃运动粘度;其八,离析指标即软化点差。
3.控制沥青混合料拌和
进行拌合之前,设计方案中对配比要准确,然后根据配料比例掺拌沥青,均匀拌和,拌和中对时间要求非常严格,尤其是干拌时间和湿拌时间的间隔控制,按照要求:每盘干拌时间为10秒,湿拌时间为40秒,每盘的生产周期大概为45秒。拌和完成后必须第一时间进行取样检验,对沥青混合料的沥青含量、矿料分别进行抽提筛分试验。
4.沥青混合料的摊铺
根据公路建设规定:沥青混合料摊铺采取ABG423摊铺机,2台摊铺机呈梯队同步进行摊铺,两台摊铺机前后相距10到20m之间,保持5到10cm左右的宽度搭接。在对改性沥青混凝土进行面层摊铺时采用非接触式平衡梁方式。在遇到有桥涵等结构物的施工中,要在两侧50米范围内设置高程基准线,高程基准线采用架设钢丝线。
摊铺过程中摊铺机应缓慢、均匀、连续不断地作业,在施工中为保证平整度和避免混合料离析,摊铺机不能任意变换速度、任意停顿。摊铺速度应与生产能力及运输能力相匹配,摊铺速度最好控制在2.O—3.0m/min之间,与拌和速度保持一致。
5.沥青混合料的压实
改性沥青的压实在整个环节中至关重要,要按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行施工。碾压频率、碾压长度、碾压时间等都要认真仔细核对、规范合理。对于每段碾压长度的确定不是随意进行碾压,而是要考虑到混合料温度、摊铺速度、压实设备、施工天气的具体情况,碾压长度一般控制在3O到5O米之间,每段长度要一致,不可相差太大。另外在碾压中,碾压机与摊铺机要同步进行,摊铺机不停,碾压机械就不能停。沥青混合料的碾压次数需根据施工要求确定,因此必须有专人对碾压次数进行记录、监督,保证碾压遍数,每一区域都规范完成碾压。
对沥青混合料的碾压过程,需把控住碾压温度,按照常理,初始碾压温度要大于155℃,二次碾压温度要大于140℃,最后一次碾压时,路表温度要大于9O℃。初压、复压和终压都要在高温下进行。为保证碾压的平整度,每次碾压要紧紧衔接,中间不能停顿。
四、结语
综上所述,由于改性沥青路面具有优异的路用性能,因此改性沥青的施工技术性要求高、专业性强、涉及面广,施工人员必须不断学习新技术,运用新材料,严格把控各个施工环节的质量,将路面常见的裂缝、车辙等病害防治在施工初始阶段,增加路面强度和增强路面抵抗行车破坏的能力,保证沥青路面的安全性,延长道路使用期限。,
参考文献
[1]叶智刚,橡胶粉改性沥青的研究[J].武汉理工大学学报,2003.
[2]张冬阳,天然岩沥青\改性沥青及沥青混合料性能评价[J].建筑界,2013.
[3]公路沥青路面施工技术规范,JTGF40—2004.