高性能沥青路面灌封材料的制备与性能研究

居东华

江苏省高速公路工程养护有限公司 江苏盐城 223001

沥青路面具有表面光滑，防滑耐磨，驾驶舒适等优点，应用广泛，公路承载能力显着提高。中国沥青路面的总里程在增加。由于施工和其他原因，一些道路将无法达到初始设计服务期并将提前进入维护期。 二十世纪八十年代初和九十年代初在中国建造的沥青路面达到了维护和修复的阶段。如何延长沥青路面的使用寿命并保持其良好的性能尤为重要。及时妥善的沥青摊铺维护和修理成为人们关注的焦点。

1 高性能改性沥青灌缝料的配方研制与试验研究

1.1 灌缝材料试验研究与对比分析

对沥青路面灌缝材料的性能评价与对基质或改性沥青的评价有很大区别，以往常规的三大指标评价体系已经完全不能适用。大多数灌缝料中含有大量的橡胶粉颗粒，材质较软，三大指标中针入度试验的标准针针尖较细，为了避免较大的误差出现，我国部颁《路面橡胶沥青灌缝胶》行业标准中采用锥入度对材料的高温性能指标进行评价。同理，以往评价沥青类材料的低温性能采用低温延度指标，对于灌缝材料而言同样是不适用的，主要因为我国北部地区冬季温度较低，极端地区最低可达-40℃，因此对灌缝料的低温评价是低温拉伸试验指标。按照部颁规范的要求，我们对在国内普遍使用的灌缝材料进行了试验检测和相关研究。

1.2 低温拉伸试验

低温拉伸仪是我们针对“高性能沥青路面灌缝材料的制备与性能研究”项目，按照交通运输行业标准《路面橡胶沥青灌缝胶》（JT/T740-2009）定制的仪器，温度可以控制在-40℃-10℃范围内，拉伸速度可调，我们按标准要求，拉伸速度设定为0.05mm/min。据交通运输行业标准《路面橡胶沥青灌缝胶》（JT/T740-2009）中“低温拉伸试验”的试验方法与仪器要求进行试验。低温拉伸试验使用下列仪器设备：（1）拉伸试验机：拉伸行程不小于40mm，拉伸速度0.05mm/min.2。温度控制：恒温控制在-40~10℃范围内。（2）水泥混凝土块：试模尺寸为7.5cm×5.0cm×2.5cm，抗压强度大于30MPa。（3）金属试模尺寸：上垫块为7.5cm×1.5cm×1.0cm；下垫块为7.5cm×2.5cm×1.0cm；立柱为10.0cm×1.5cm×1.25cm。

1.3 锥入度试验

试验步骤主要包括：（1）将试件注满盛样皿中，高度要超过预计锥入度值1cm。将制作好的试件置于室内冷却2小时后，再放置于恒温水域中至少2小时，温度控制在25±0.5℃左右。（2）调平锥入度仪，确保连杆和导轨是否干燥和无异物。（3）将盛样皿取出后，放置在未盛水的玻璃皿上的三脚架上，并固定好。（4）将刻度盘指针调0，将玻璃皿放在锥入度仪的平顶台面上，同时放入试件，调节反射灯光至合适位置，使锥尖与沥青材料表面刚好接触，使齿杆与连杆顶部恰好接触上后，固定连杆[1]。

2 施工工艺及设备

2.1 灌缝施工工艺

路面裂缝和灌缝的技术主要用于线型裂缝，包括横向和纵向裂缝，块体裂缝和反射裂缝。本项目开发的裂缝修补裂缝施工技术主要分为：第一，交通控制；第二，槽处理；第三，开槽裂缝处理；第四，侧壁裂缝的加热处理；第五，黏合剂准备和填装；第六，边缘修整。交通管制是修复裂缝的第一步。各种标志的布置，缓冲区和工作区的长度必须符合施工规范的要求，道路必须不太繁忙，以确保其他车辆的安全驾驶。凹部沿着所述路面上的裂缝加工方向，凹部的宽度在1.25厘米至1.75厘米的范围内，和裂纹深度的范围是从1.5厘米到2厘米。，沿裂缝打开槽主要为裂缝提供足够的空间以便裂缝并即将关闭，从而保护充满裂缝的裂缝填料免受过度的拉伸和压缩应力以及道路载荷的损坏。特别是，必须切割和填充由于温度变化而需要大的水平位移的裂缝，以适应由水平位移引起的应力。当温度变化时，可能会出现裂缝宽度小于6mm的微小切口和未显影的裂缝，并且切割凹槽并填充它们可能导致不必要的成本。

2.2 灌缝材料的准备和填装

在对裂缝进行灌缝修补前，将高性能改性沥青灌缝料装在储料罐中，进行加热、搅拌。为了使灌缝料具有很好的流动性，将灌缝料加热至180℃左右。灌缝材料备好后，便可对裂缝进行灌缝处理。先对软管进行预热，连接喷出阀和注入棒，开启主阀和出料阀，即可进行灌缝施工。针对不同的裂缝宽度而选用不同类型的设备进行施工。对于裂缝很小在3mm以内的，用喷枪进行灌注；对较大的裂缝在3~7mm或大于7mm的，用注入棒进行灌注。灌注的沥青灌缝胶必须在5分钟以内用完，否则会影响材料的性能。在灌缝料填装和成型之后，为了防止未凝固的灌缝料出现轮印或溜料，使用筛好的干净细砂或石屑充当吸收覆盖物对其进行暂时的粘黏保护，形成薄薄的上覆层，吸收多余的灌缝料。待灌缝料凝固后，清除多余的细砂或石屑，即可开放交通[2-3]。

3 结语

在沥青路面各类破坏形式中，裂缝是最常见、最易发生和最早期产生的病害之一，也是不可避免的主要病害，它几乎伴随着沥青路面的整个使用期，在这一维修养护上国家每年都要投入大量的资金及人力和物力。减少投资、提高维修质量在当前显得越来越重要，关于如何解决路面裂缝填封材料的质量、使用寿命等问题也一直是工程技术人员渴求和致力研究的方向。