公路沥青路面环氧表处预养护技术研究

2021-12-24陈建波

工程建设与设计 2021年23期

陈建波

（山东省东营市河口区公路事业发展中心，山东东营257200）

1 引言

沥青路面因其行车舒适性等优点，备受业界好评，在城市道路建设中得以充分应用。最近几年，由于经济实力增强，交通量稳步提升，再加上设计、施工等诸多因素影响，沥青路面面临严峻考验，老化、开裂、麻面等情况时有发生，甚至还出现抗滑力不足等相对严重的早期病害，以至于在车载、紫外线等外界因素作用下，早期病害会演变成网裂等程度严重的结构性病害，从而造成行车安全隐患。基于这样的前提，路面环氧表处预养护十分关键。

2 环氧表处预养护技术

环氧表处预养护技术是比较先进的技术，特指在路面尚未出现病害，行车质量优良的前提下，借助有效的环氧表处技术，实施专业的养护封层。在此阶段，一般会用到专用同步封层车，在实际操作中将底层胶结料等核心材料进行摊铺，借此保护路面，以免材料性能、路面结构出现破坏。在操作期间，需要摊铺的材料包括下层集料、中层胶结料等多种材料，即“三油两砂”。需要将其依次摊铺到旧路面，在摊铺之后，通过适当碾压，构造出质量较好的抗滑保护层。

事实表明，该技术的优势显著，底层胶结料性质特殊，采用了环氧复合改性的相关技术。在该材料中，适当添加了优质的环氧树脂，赋予了胶结料较强的黏附性和强度，从源头彻底解决了旧路面中保护材料黏附力不足、使用中易脱皮等问题。现实应用中，预养护材料具有良好的黏附力，同时拥有结构稳定的优势，不受标高及自重限制，应用价值较高。

通过研究发现，在沥青路面服役期间，需要注意早期病害问题。通常情况下，当路面综合质量指数长期稳定，并且良好状态指数处于85~95时，路面行车质量理想[1]。此阶段正是实施预养护的最佳时机，能够助力路面抗滑性能恢复。

实践证明，改性沥青性能优良，其黏性与温度关联较大，对比结果如表1所示。改性沥青制备过程如图1所示。

图1 改性沥青制备过程

表1 改性沥青黏度试验结果

3 环氧表处技术机理

3.1 成型机理

路面的预防性养护，涉及内容较多，主要指有针对性地预处理沥青路面，使路面结构改良和优化，以达到修复路面和预防早期病害的效果。在工作中，通过这样的方式，可避免沥青路面老化，从源头预防开裂、麻面等问题，解决抗滑力不足等问题，借此延长路面寿命，合理降低养护资金。在进行环氧表处技术施工时，需要结合实际，采用专用同步封层车，在此前提下，依次将底层胶结料等核心材料同步喷洒，促使其均匀洒布到旧路面[2]。在上述步骤完成后，要采用胶型压路机对摊铺的路面反复碾压。在具体操作中，借助适当、科学的养护技术，形成优质的路面抗滑保护层。

从图2可以看出，在该铺装结构中，囊括了多种结料。其中底层胶结料功效最为显著，作用是运用科学思路对原路面进行修复，从源头实现密封防水。在工作中，将下层集料高质量黏附于原路面上，借此提升路面平稳性。中层胶结料的作用同样关键，核心用途是将下层集料吸附，同时与上层集料黏附在一起，形成完整的结构。表层胶结料的作用较突出，主要是通过自身性能，加强上层集料的黏结，同时形成防护网，防止飞石等情况发生[3]。作为下层集料，在应用中起骨架作用，上下层集料相互嵌挤，将会出现稳定的多孔型结构，这样的结构十分有利于抗滑，能明显提升路面性能。

图2 环氧表处结构示意图

3.2 渗透黏附机理

通过研究发现，环氧复合改性沥青最为关键的就是胶结料的使用。在现实应用中，在同步封层车的辅助下，完成相关集料的喷洒，将材料洒布在旧路面后，会发生轻微化学反应。改性沥青胶结料中累积存在的渗透剂，会在现实使用中携带其他组分，在摊铺阶段经路表的微小裂纹完成至道路内部渗透，从而优化路面结构。在路面表层的渗流，通常情况下，可以比喻成黏性流体的毛细管流，当环氧复合改性沥青掺杂的相关胶结料渗入路面后，本身的化学反应会增加，导致路面表层毛细管填充完全，重新实现对老化混合料的高质量黏结。这方面的作用就是渗透黏附机理的核心内容。

3.3 修复旧路面机理

改性沥青胶结料为不可压缩液体，此类物质性能特殊，在流经时，由于环氧等活性成分（材料中的）作用，会促使胶结反应发生。胶结料中各物质成分，相互反应，形成较大的黏结力，从而促使旧沥青路面松散颗粒在外力作用下重新黏结。在这样的前提下，新铺集料与旧路面形成完整联系，黏结在一起，成为优质的有机整体。

3.4 耐磨抗滑机理

除了上述机理之外，耐磨抗滑机理同样是改性沥青的一大优势。在实际应用中，上下层集料十分关键，可选择优质玄武岩材质作为核心基材，保证高磨光值和低压碎值。这样的性能，赋予了路面新功能，促使路面微观抗滑性能升级，并拥有理想耐久性。同时，在现实工作中，上下2层的集料，会彼此嵌挤，打造出稳定的多孔型结构，确保高抗滑性能，同时，将雨水充分、有效排出，借此阻碍路面水膜的形成，由此从源头提升行车安全性能。

4 环氧表处预养护技术的质量控制措施

现实工作中，环氧表处预养护施工前，为了强化效果，应对旧路面进行评价，在此基础上及时完成病害的修补。通常情况下，会在清理原路面后，再科学实施环氧表处的施工，借此强化施工效果。

4.1 科学开展旧路面评价

在预处理之前，需要借助可行措施，对旧路面实施评估。评估的主要目的是为了了解旧路面的情况，借此提升路面稳定性，及时进行病害修补。对旧路面进行评价是一种宝贵经验，通过检查施工是否合理，提升工程质量和项目品质。在评价的基础上，完成路面结构性病害的科学处治，确保其满足规定要求。

4.2 路面清理

在进行环氧表处预养护前，需要完成路面的清扫，最好要保持路面没有灰尘、油污。积泥较重的区域，需要采用钢刷清理，确保整个路面干净、清爽，确保露出新鲜骨料。

4.3 施工的质量控制

在施工阶段，具体的内容较多，需要进行严格控制。首先，材料选择与用量设计一定要达标。环氧表处预养护施工，底层胶结料选择是关键。一般情况下，环氧复合改性沥青可以达到施工标准，并且稳定性也比较理想。现实中，无论是中层胶结料，还是相关的表层胶结料，在使用中均采用环氧复合改性沥青，同时按照上下层集料科学搭配比例，同时选用玄武岩。在具体施工中，环氧固化剂的计算属于重点，以100g环氧树脂为例，加入胺的克数G=胺的分子量M/胺分子中活泼氢原子总数Hn×树脂的环氧值Ev。

4.4 施工工艺研究

环氧表处预养护属于系统工程，涉及内容较多，在现实工作中，包含众多注意事项，每一处施工细节和流程都会影响实际的施工效果。在具体操作中，环氧表处预养护施工工艺有：

1）施工放线。施工放线十分关键，属于基础性保障，不容忽视。在深层次把握图纸的基础上，需要做好测量工作，确保放线位置精准。这是一道核心工序，只有放线质量合格，后续施工才会进展顺畅。在放线工作中，要确认施工区域，合理利用胶带实施对标线的周密保护，提高施工的严谨性。

2）材料准备。施工放线结束后，通常要进行材料准备。将施工用的材料按照合理程序装入同步封层车中，确保后续施工顺畅。

3）施工车调试。在具体的施工环节，施工车的性能是基础保障，不容忽视。工作中，需要结合设备操作规程，完成科学的同步调试，不断优化同步封层车的性能，并在施工阶段安装喷嘴。现实操作中，为避免喷嘴性能受到影响，喷洒扇面相互影响，需要在喷嘴安装阶段，控制好开口缝中心线，确保其与喷油管轴线方向一致，并且成10°~15°夹角。

4）预施工。在预施工环节，需要掌握工程实际，设定好胶结料喷洒量，在此前提下，调整好集料用量的技术参数，当一切准备就绪后，便可以开始预施工。一般情况下，喷嘴长度不小于20 m，这样才能控制好喷洒范围。另外，在正式施工前，需要通过试喷验证，完成相关施工装备的检验，确保其性能稳定，各项技术参数正确，借此保障施工效果的达标。

5）掌握施工控制要点。在现实施工中，按照设计用量，制订结料的摊铺计划。需要利用同步封层车开展优质的5层摊铺施工，并在施工过程中，观察仪表使用情况，一旦施工异常，需要叫停施工，并对控制要点纠错。在施工时，如果发现局部摊铺不均匀，应及时补漏，确保施工质量达标。

6）收尾及成品养护。收尾及成品养护同样重要。收尾工作主要包括清理路面、确认固化等多项内容。清理路面就是对施工后的场地清扫，要对路面及时清理，借此消除过度堆积的集料、胶带等。而确认固化就是利用高效的指压法完成相关材料表面的检查，确保其干燥和质量达标，当胶结料形成硬度，同时长久不脱落时，才可以开放交通。