环氧沥青混凝土在高速公路路面施工中的运用分析

蔡方仁

（广东晶通公路工程建设集团有限公司）

1 引言

环氧沥青主要是由双组分材料构成，其中A组分为环氧树脂，B组分为多组分的混合物。环氧沥青混合料极大的改善了普通沥青材料的热塑性能，并且混合料的粘附力、拉伸强度以及断裂延伸率明显提升。在进行高速公路路面工程施工过程中，环氧沥青混合料有着较为广泛的应用。

2 环氧沥青混凝土的概述

2.1 环氧沥青的基本特性分析

环氧沥青的基本特性与沥青材料、环氧树脂材料有着较大的差异，它综合了后两者的热固性、高粘结性以及高延伸率等诸多优良的性能。总体而言，环氧沥青主要具备以下几点基本特性：①通过将环氧沥青A、B两组分按照一定比例混合之后，随着时间的推移，两者能够发生复杂的物理与化学作用，并且体系的粘度将会逐渐提升。这一过程中，温度越高粘度增加的越快；②环氧沥青固化之后，能够形成具有不溶、不熔性能的热固性材料。由于固化过程是不可逆的，因而随着温度的不断升高，环氧沥青仍呈现固态形式。研究表明，即使温度达到300℃，环氧沥青仍能保持较好的力学性能；③环氧沥青材料的粘结力主要是由物理、化学反应所产生，因而粘结力方面明显大于普通的物理粘结力，其与钢板之间的粘结力可以达到6～9MPa左右；④由于环氧沥青内部的分子构造较为特殊，因而即使处于-10℃以下的环境，材料仍能保持一种良好的柔韧性，并且断裂延伸率方面能够达到120%左右。（其中，SBS改性沥青的断裂延伸率仅为20%）。

2.2 环氧沥青的性能优势

相比于普通的沥青材料以及改性沥青材料，环氧沥青的性能优势主要体现在以下几个方面：①环氧沥青的粘结、防水性能更加优越。一方面，环氧沥青的防水、防腐蚀、防渗透性能极强，这一材料固化之后，在0.3Mpa、30min的条件下，材料不会出现透水的问题，并且能够抵抗外界酸、碱、盐溶液的长期侵蚀破坏。另一方面，对于粘结性能而言，这一材料在常温（23℃）条件以及高温（50℃）条件下，粘性明显优于SBS改性沥青材料；②材料具备优良的低温抗裂性能与高温稳定性。在-10℃的条件下，环氧沥青的拉伸断裂延伸率可以达到SBS改性沥青材料的6倍左右。对于高温稳定性而言，试验研究如下：按照《规程》中的要求进行车辙试验，试验过程的温度分别是60℃以及70℃，试验结果见表1所示。通过表中数据可以看出，在动稳定度方面，环氧沥青混凝土明显优于其他类型的沥青混合料。在高温的条件下，环氧沥青混凝土的累积变形远远低于其他类型的沥青混合料，这就表明环氧沥青混凝土有着极高的高温稳定性；③环氧沥青混合料有着良好的抗老化性、水稳定性以及耐疲劳性。

表1 车辙试验结果

3 环氧沥青混凝土在高速公路路面施工中的运用分析

3.1 施工的准备工作

高速公路施工前，首先要对混合料的运输路线做好勘察，选择出最优的运输路线，同时要在关键的路口派专人进行交通的指挥，保证环氧沥青混凝土运输路线的畅通性，尽可能的缩短混合料的运输时间。另外，要将集料进行分档存放，同时要保证集料的干燥性，防止潮湿环境对于混合料出料温度的影响。施工过程中，环氧沥青的A、B组分要在施工前一天应用拌和楼进行加热，并且要安排专业人员进行导热油进油阀门的实时调整。一般来说，要将A组分温度控制在80～90℃之间，B组分温度控制在110～120℃之间。

3.2 混合料的拌合

拌合过程中，重点要做好混合料出料温度的控制。因为混合料的出料温度受到集料加热温度等因素的影响，因而拌合过程中要对楼机型以及配合比进行反复的调整，确保拌合楼的设置参数合理，同时确保集料的加热温度控制在要求的范围内。其中，不同集料的加热温度所对应的混合料出料温度见表2所示。从表2中的数据可以看出，拌合过程中的集料加热温度要严格控制在117～126℃之间，这样一来混合料的出料温度就能保持在110～120℃之间。施工过程中，要严格控制集料的干燥状态，防止集料含水量变化对于温度控制所造成的不良影响，防止混合料的稳定性受到影响。

表2 不同集料的加热温度所对应不同的出料温度

3.3 混合料的运输与摊铺

①在进行环氧沥青混凝土的运输过程中，每辆运输车的装载不能过多，进而降低成品料的存放时间，提升车辆的循环周转速率。在混合料装车之后，要使用双层覆盖的方式进行保温，运输过程中不能有混合料外露的问题。运输过程中，要在运料车侧壁位置插入3支标定过的温度计，并且要与送料单一起运输到施工现场。摊铺机在使用之前，要做好清洗工作，可以在受料斗侧壁位置喷洒一定量的植物油，并且要在开工前的1h进行熨平板的预热工作，将其温度控制在100～110℃之间；②在进行环氧沥青混凝土的摊铺过程，要对路面厚度进行严格控制，同时要及时清理“死料”。需要注意的是，摊铺过程中要按照试验路段所测量的相关参数，对摊铺前后以及碾压成型之后的标高进行严格控制。此外，还要对实际松铺系数进行计算。施工过程中，每隔50m的距离要使用水准仪进行路面厚度的测量，确保松铺系数能够得到及时的调整。另外，摊铺工作中，要对螺旋布料器中间以及两端易出现“死料”的位置进行实时的检查，对于“死料”要进行及时的清理。当摊铺机进行收斗操作时，现场的施工人员要进行协助，把余料推到送料刮板上。施工过程中，要注重纵向接缝的处理。如果施工过程必须采用冷接缝，那么要用切缝机做好切割、清理工作，之后再涂抹一层环氧沥青粘层油。

3.4 混合料的碾压与养护

高速公路路面环氧沥青混合料的的压实工作主要分为三个阶段：初压、复压与终压。碾压过程中，要加强对碾遍数以及碾压温度的控制：①初压过程中，压实机械要紧跟在摊铺机之后进行碾压，初压温度要控制在90℃以上；②复压可以根据实际状况采用双钢轮压路机以及胶轮压路机进行紧跟压实。复压过程中，温度要控制在82℃以上；③终压要紧接在复压工作之后进行，复压主要为了消除轮迹。一般来说，终压温度要控制在65℃以上。因为水的存在将会降低环氧沥青混凝土的粘结作用，因而在压实过程中要在轮子上喷洒一定量的植物油作为防粘剂。等到环氧沥青混凝土路面冷却到室温2h制后，才能逐步的开放交通。如果施工时间为夏季，由于外界环境的气温较高，降温环节相对缓慢，施工过程中要根据实际条件合理规划施工段开放交通的时间。此外，由于受到环氧沥青混凝土材料性质的影响，路面最终强度的形成要经过更长的时间，其中图1为马歇尔试件稳定度和养护时间之间的关系图。

图1 稳定度与养护时间关系图

4 结束语

随着国内城市化进程的不断加快，我国高速公路建设进入了一个重要的发展期。环氧沥青混凝土有着优异的性能，因而在目前的施工过程中有着广泛的应用。施工工作中，要对混合料的出料温度进行严格控制，并且施工前要根据现场状况合理进行施工组织设计，同时还要做好应急预案。此外，根据现场的具体状况控制摊铺、碾压、养护等工作的质量，不断提升高速公路路面工程的施工质量。