温拌沥青混合料在寒冷地区高等级路面应用研究
2017-09-05王旭东
王旭东
【摘 要】随着社会的不断发展,很多科研成果已经逐渐的走向了我们的生活当中,其中就有温拌技术,温拌技术是一种在近几年才出现的绿色筑路技术。温拌沥青混合料拌合与压实的溫度相对较低,能源的利用和损耗也相对较小,废弃的排放也是在逐步减小,并具有较好的路用性能,在寒冷地区路面可以使用。因此,本文首先就是对于温拌沥青混合料含义进行解释,再讲述寒冷地区路面的特殊性进行分析,从而讲述温拌沥青混合料的优势,最后对温拌沥青混合料在寒冷地区的施工方法进行描述。
【关键词】温拌沥青混合料;寒冷地区;高等级路面应用
一、温拌沥青混合料的含义
对于温拌沥青及沥青混合料的解释就是,通过一定的技术措施,使沥青能在相对较低的温度下进行搅拌和施工,同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术,也称为温拌沥青技术。其技术关键是在不损伤HMA路用性能的前提下,降低沥青在较低温度下的拌和粘度。目前,国际主流温拌技术主要通过外加材料降低沥青混合料的高温粘度来实现
二、寒冷地区路面的特殊性
(一)施工环境条件较差
寒冷地区一般都是在高海拔地区,绝大部分路面施工段都在2500m以上,而随着海拔的升高温度逐渐降低,一般是海拔上升100m,气温降低1℃。与此同时,高海拔地区除日均气温较低,还存在着日气温变化快、突然降温等情况发生。
(二)路面成型较慢
海拔在2500m以上的施工路段,日均气温较低,受周围山脉的影响,气候飘忽不定,传统的混凝土路面由于受到气温不定以及雨雪雾的影响,无法压实路面,造成路面孔隙率较大,导致路面在使用一段时间内,将无法正常使用。
寒冷地区主要是在山区内,山区公路的路线坡度较大,运输线路较长,一般从拌合站出料运输到施工路段期间,拌和沥青的温度在不断降低,沥青混合料的温度损失则是普通地区的两倍以上,造成沥青混合料难以碾压成型。要想保证混合料到达施工路段的温度符合标准,将要在拌和过程中大幅度提高集料与沥青的加热温度,这样会导致沥青材料容易老化,路面的质量无法保证的情况发生。
三、温拌沥青混合料的优势
(一)延长路面施工时间
即使在寒冷地区,昼夜温差较大时仍然可以出料,提高了每日出料量。在寒冷地区的施工时间可以比热拌沥青混合料的施工时间多出2个月左右。
(二)提高路面质量
有效降低了温度离析,而且温拌沥青混合料的压实所需要温度的影响程度很低,有效的延长了碾压时间,确保了压实度可以达到设计要求。除此之外,温拌沥青混合料中的沥青老化程度相比热拌沥青的混合料老化程度,时间较长,大大延长了路面的使用寿命。
(三)节约施工费用
如果施工路面与拌合站之间距离较大,使用热拌沥青混合料就需要在期间添加一个拌合站,那么施工成本将会增加,而温拌沥青混合料长距离运输之后,也能确保路面压实度,拌合站的数量就不用增加,成本将会降低很多。除此之外,集料加热温度降低,可以使拌合站的生产效率提高很多,降低了运行成本价格。
(四)节约能源
温拌沥青混合料可以克服高山寒冷地区含氧量较低,燃烧不充分,能源消耗较大而且施工设备损耗高的不利因素,温拌沥青技术可以使每吨沥青混合料节省出1.5kg燃油,对能源的节约和该地区生态环境的保护起着重要的作用。
四、温拌沥青混合料在寒冷地区的施工工艺
(一)试验段的铺筑
在正式应用在实际工程之前,拌合厂必须根据核对之后温拌沥青混合料设计要求,生产一定数量的混合料来铺筑试验段。这样的做法就是为了校核拌和厂的各项参数,检验各种施工的机具的类型、数量以及组合的方式是否达到标准,确定松铺系数和生产工艺流程。试验段尽可能的选在正线上,试验的长度通常在100米到200米左右。在这个试验的过程中,施工技术人员将随机取料或者取芯试验,测试设计的温拌沥青混合料是否符合规范要求。一旦设计方法、压实方法和压实设备需要进行改变、或者温拌沥青混合料的质量无法满足设计要求时,需要重新进行铺筑试验段。
(二)拌和
按照温拌沥青技术的使用要求,要在规定的温度范围内加热沥青,防止沥青的老化。确保沥青的提供设备能够给拌合机稳定的输送沥青。但是温拌沥青混合料中拌和时温度较低,集料中的水分无法全部烘干,这样就会导致温拌沥青混合料的水损破坏性,影响混合料的路用性能。所以,一定要减小集料中水分的含量,使用专门为温拌沥青混合料所准备的烘干滚筒进行集料的加热和烘干,使集料中的水分含量达到设计要求。对于那些使用旧沥青回收料或者是改性沥青的温拌沥青混合料,其生产和施工过程温度要有更高的要求。
(三)运输
温拌沥青混合料虽然可以延伸拌和厂的覆盖面积的一半,但是还需要注意对混合料采取保温措施,保证混合料在摊铺和压实时具有良好的施工和易性。在运输之前,要将运输车的车箱清理干净,并在车箱内表面涂上一层均匀的非石油基隔离润滑剂。不可以使用柴油等石油作为润滑剂,防止污染沥青混合料的性质。温拌沥青混合料运输需要大吨位的自卸汽车。装料的过程中,运料车应分为三次接料,这样才能减小混合料的离析。现在我国的一些大型工程中已经在使用沥青混合料转运车,在未来将会在实际施工中广泛应用。
(四)摊铺
温拌技术所需要摊铺温度范围要结合黏温曲线来确定。一旦在温度较低或使用再生料的情况下,要适当提高最低摊铺温度。摊铺温拌沥青混合料时,摊铺机应根据设备的产量、施工机械配套情况以及厚度、宽度确定一个摊铺速度。整个摊铺的过程需要保持连续、稳定。
(五)压实
压实前,一定要控制好摊铺的压实厚度。压实过程要遵循、紧跟、慢压、高频、低幅的这四个原则,应维持恒定的压实速度。压路机在折返时禁止急刹车,避免产生表面推移、拥包和裂缝等问题出现。
(六)接缝处理
对于纵横向接缝,压实前一定要在接触面上涂洒上少量的黏层油。对于纵向接缝,搭接处一定要保持清洁,并且重叠适当宽度,初始压实从铺筑完成混合料的一侧开始。
(七)检测及开放交通
在施工结束后,技术人员要对路面进行钻芯取样,测定路面的实际密度,同时还要检测其他路用性能。施工后,路面混合料冷却到50摄氏度以下才能开放交通,并要记录好养生的时间和路面的实际温度。对于使用不同温拌沥青混合料时,一定要根据技术的供应商的资料和实践经验进一步验证,才能确保开放交通之前是否有时间进行固化。
五、结语
温拌沥青混合料在寒冷地区的应用可以大大降低有害气体和粉尘的排放,同时克服了在寒冷地区工作的影响,确保了在同等条件下比热拌沥青混合料道路寿命有所提高,为工程顺利施工获取更高的效益。
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