沥青路面环氧表处预养护技术应用要点
2022-03-13史兴奇
史兴奇
(呼兰区公路事业发展中心,黑龙江 哈尔滨 150000)
0 引 言
在沥青路面养护工程中,常见的技术类型有多种,例如微表处养护技术、雾封层养护技术及环氧表处等诸多技术,而环氧表处相比于其他养护技术类型来说在应用层面上也存在自己的优势,因此对环氧表处技术进行分析,总结出科学有效的施工方案非常重要。
1 环氧表处技术机理
1.1 成型机理
在沥青路面的养护施工中,采取预防性养护措施,包含的内容比较多,根据沥青路面的运行情况,采取有针对性的预防性养护处理,保证沥青路面结构得到改善,性能也会不断的优化,促进路面修复效果提升,防止发生早期病害的问题。在预防性养护实施后,防止沥青路面发生严重的老化问题,从源头上进行处理,消除开裂、麻面等严重的问题,促进抗滑力的提升,从而可以延迟使用寿命,减少养护成本,促进资源节约效果提升。在环氧表处技术应用中,考虑到现场沥青路面运行情况,选择专用同步封层车进行施工,保证其结构的性能符合要求,同时把底层胶结材料等核心材料进行同步喷洒施工,保证其可以均匀的涂抹到沥青混凝土表面。在上述处理工作结束后,应用胶型压路机对表面实施反复碾压处理,并且通过选择合适的养护施工技术,可以形成抗滑保护层结构。在铺装层结构内,包含多种材料结构形式,在底部结构中,料层结构的作用是最为明显的,其主要的作用就是通过使用科学的方法修复原路面结构,从而保证结构的稳定性符合要求。中层胶结料的作用也是非常重要的,主要的目的是进行下层集料的吸附处理,和上层结构黏附形成整体的结构,从而保证结构的稳定性符合要求。表面层胶结材料的作用最为突出,性能比较优越,并且与上层结构黏结效果,形成完善的保护体系,避免在运行中发生飞石的现象。下层集料的部分,达到骨架的效果,上下层有效的嵌挤,组合形成具备稳定性的多孔型结构形式,抗滑性能提升明显,满足道路工程的运行标准,促进耐久性、稳定性的提升。
1.2 渗透黏附机理
环氧复合改性沥青施工中,胶结料的作用极为突出,是影响总体结构性能的关键。在实际的应用中,同步封层车辅助运行的条件下,进行表面集料的喷洒施工,对就路面撒布施工后,发生了微化学的反应。改性沥青材料内,会存在一定的渗透剂,同时也会有其他组分在其中,所以在摊铺施工环节,容易形成细微裂缝直到整个道路内部发生渗透的情况,然后得以优化路面结构。路面表层发生渗流的情况,会在结构内部形成毛细管流的形式,在环氧复合改性沥青加入胶结材料进入到路面结构后,自身发生一定的化学反应,造成整个表层内部结构的毛细管完全被填充,并且对原混合料结构进行稳定的黏结。这就是渗透黏附的机理,也是沥青路面养护施工的重要原理之一。
1.3 修复旧路面机理
通过分析相关文献资料可知,改性沥青材料不具备任何可压缩性,其物质特性比较明显,在流经时,因为环氧等活性材料的组分存在,会形成胶结反应。胶结材料内各个物质组分之间会有明显的相互反应,从而可以形成比较大的粘结力作用,使得旧沥青路面结构的颗粒物在外力的持续作用之下而发生作用而重新黏结。在这种情况之下,新铺设集料与旧路面可以形成完整的联系,经过黏结后成为整体的结构形式。
1.4 耐磨抗滑机理
除了上述的激励之外,耐磨机理也是非常重要的,对于改性沥青来说尤为重要。在具体的应用中,上下层集料都是重要的组成结构,一般可以应用玄武岩材料作为核心基材制作,保证材料的磨光值高、压碎值低,这样才能保证其性能运行合格,结构表面的抗滑性能得到提升,并且具备较高的耐久性。同时,在具体的施工中,选择上下两层集料结构,相互嵌挤形成整体结构,制作出多孔结构形式,保证抗滑性能满足要求,同时将雨水尽快排出去,防止在路面形成水膜,切实提升道路结构运行的安全性。
2 环氧抗滑封层技术优势
(1)抗滑性能。公路项目正常的运行中,路面抗滑性能的高低对于总体运行效果有着直接的影响。但是在沥青路面的长期运行中,因为自然因素、车辆荷载反复作用之下,路面抗滑性呈现出下降的趋势,并且逐步无法满足运行的标准。应用同步洒布工艺施工后,给原路面结构嵌入一种符合实际应用需要的耐磨抗滑材料,保证原结构的构造度符合要求,同时还能够消除抗滑能力不足的问题,保证结构抗滑效果满足要求。
(2)抗水性能。固化完成之前,环氧抗滑层结构的粘度是比较低的,其流动性好,能够快速的进入到孔隙、微裂缝内,提高流入的速度,同时还能够消除轻微裂缝的病害问题,达到快速“愈合”的效果。但是在固化完成后,材料的粘结性能提升较高,和原路面结构有效的融合形成整体的结构,防止有大量水分进入到路面结构内,降低水损坏的发生,性能提升。
(3)渗透加固功能。从分子结构方面进行分析,环氧抗滑封层内部存在比较多的极性或非极性基团,比如羟基、环氧基等,这种基团可以让材料表面有较高的相亲相容性,确保结构抗渗透加固性能符合要求,从而达到运行的标准。
(4)抗紫外线老化。和其他养护施工材料对比分析,环氧抗滑层结构的隔绝紫外线效果极为明显,防止其直射路面结构,延缓老化的速度,实现寿命的延长。
(5)快速翻新路面。将原有路面结构进行必要的修复处理,比如裂缝、坑槽等,并且在表面覆盖一层环氧抗滑封层结构,从而实现美观性的改善,确保结构路面达到应有的状态。
(6)绿色环保。环氧抗滑封层是先进的施工材料,其是绿色环保的水溶性超材料,较之其他材料来说,水溶性好,其VOC含量小,还没有重金属成分存在,不会给人们的生命健康带来影响。
3 工程概况
某公路项目的建设总长度为12.4 km,设计为双向六车道的形式。对现场进行调查分析,其中某个路段内存在79条贯穿裂缝,并且路面存在贫油、泛白等情况,如果不能及时采取合理的处理措施,会导致病害问题更加的严重,甚至还会威胁工程的生命健康安全。经过现场调查分析,最终确定应用环氧抗滑层施工工艺处理。结合现场情况,选择路段长度为500 m,面积是8 120 m2。在室内试验分析发现,该路段项目中,应用的原材料比例为环氧树脂A组分∶B组分∶乳化沥青=5∶2∶7,金刚砂为20~40目,根据0.7 kg/m2作为环氧乳化沥青、金刚石的洒布量。
4 沥青路面环氧抗滑封层施工工艺
在环氧表处预养护施工中,包含的工作较多,数据系统化的工作,同时也有很多因素对于施工效果产生影响,所以必须加强各个环节和流程工作处理。具体施工工艺如下。
4.1 施工放线
这是重要的准备工作,对于项目施工有着重要基础性作用,必须提起足够的重视。对于设计方案充分了解基础之下,应该做好测量工作,保证放线数据达到精度的要求。该工作关系到整个施工的精度和质量,为后续顺利开展施工奠定基础。放线作业中,确认合适的施工范围,并且应用胶带做好周边防护处理,保证现场施工符合施工标准要求。
4.2 材料准备
准备符合工程要求的施工材料,加强材料性能指标的检测,将材料有序的装载到同步封层车内,且材料充足,保持连续施工。
4.3 施工车调试
现场施工作业中,车辆是重要的施工设施,也是保证施工效果的关键。加强车辆性能检测,符合规范化标准要求,同步调试施工,优化车辆性能,确保施工效果和质量达标。在具体的操作中,为了防止喷嘴性能产生负面的影响,喷洒扇面相互影响,在安装喷嘴的环节,还要做好开口缝的中心线控制,确保与喷油管线方向是相同的,呈10°~15°夹角。
4.4 预施工
预施工完全按照项目标准要求开展落实,做好胶结材料喷洒量的控制,这是重要的集料使用量参数。在各项准备工作结束后,开始预施工作业。通常来说,喷嘴长度都会在20 m以上,保证喷洒施工的范围符合要求。此外,在项目施工阶段,进行试喷检验工作,各项装备都必须进行全面的检查,确保性能稳定、合格,参数符合工程的要求,以此提升工程的施工效果。
4.5 掌握施工控制要点
在现场的施工环节,严格执行设计用量的标准要求,根据实际情况制定出切实可行的摊铺施工计划。应用同步碎石封层车进行摊铺施工。在作业过程中,工作人员随时观察仪表数据变化,只要是出现异常的情况,都要立即停止施工,且要加强现场管控,消除不合理的问题。对于现场施工中存在的摊铺不均匀问题,及时补漏处理,符合现场摊铺施工标准和要求。
4.6 收尾及成品养护
除了要加强施工环节质量监督和管控之外,收尾及成品养护也是关键的环节。收尾工作主要是路面清理、确认固化等,确保路面表面不会存在过多的堆积材料,比如集料、胶带等,以免影响路面的影响。而确认固化则是应用高效指压法来实施表面材料质量的检查,干燥与质量都符合工程的要求,胶结材料的硬度符合要求,且长期不会发生脱落的问题,才能开放交通通行,以确保现场运行的安全性、稳定性合格。
5 高速公路预防性养护中环氧表处施工后的处理
5.1 松散脱离现象的处理
环氧表处施工技术的具体使用中,如果发现沥青材料松散脱落的问题,因为内部矿料的含量较低、施工后温度较低、混凝土过稀等原因所造成的。结合以上各种存在的问题,在现场施工前,进行材料的准备和验收工作,保证配合比参数合格,且试验路段达到设计指标的要求才能继续开展施工,并且保证施工温度达到工艺要求。
5.2 刮痕现象的处理
如果在现场施工中发现存在刮痕的现象,主要是因为在摊铺施工时,乳化沥青破乳比较早,导致沥青材料发生结团的问题,而橡胶刮板位置上发生卡顿或者摊铺作业的厚度无法满足要求,粒径超出规范的标准所导致的。对于这些问题来说,需要加强混合料使用的保存和管理工作,保证集料的粒径、摊铺厚度等都符合要求,不会影响工程的质量。
5.3 破乳速度的处理
在环氧表处预养护技术应用中,如果发现现场的沥青材料破乳速度较快,容易给稀浆稳定性产生较大的负面影响,从而使得沥青路面粘结的效果无法满足要求,这种问题的发生,多数都是因为集料内矿粉含量超出标准所引起的,且受到环境因素的干扰和影响。对于该问题来说,应该适当的增加乳化剂的比例以保证稀浆达到稳定性的标准。同时结合现场施工温度条件,了解环境影响因素,通过现场洒水的处理方法以实现降温处理,保证工程的质量符合标准要求。
6 环氧表处技术的评价方法
在针对沥青路面实施环氧处预养护技术中,抗滑性能恢复较为明显,防水性能也会得到提升,促进路面运行舒适性、安全性的要求。为了充分的了解沥青路面的运行效果,分析其是否能够达到抗滑性的标准,通常可以选择应用如下方式进行养护施工效果的检验。
6.1 直观目测评价
该方法通常是应用到沥青路面在环氧表处后和旧路面外观对比分析,应用环氧表处养护施工后的路面结构,其均匀性比较好,没有存在松散砂粒的情况,沥青表面和标线有较高的对比度,同时也能够达到舒适性的标准要求。
6.2 试验对比评价
按照目前我国的国家标准要求,分析了解其形成规范性要求,考虑到环氧表处预养护的方式,结合实际情况选取构造深度、摩擦摆值、渗水系数、黏结强度等指标展开检验分析,以了解该养护方法应用后的效果,对于提高技术水平和应用价值有着重要的影响。构造深度是从宏观角度分析,而摩擦摆值则是从微观角度分析,可以更好的反映出路面的抗滑性能,以提升结构的性能指标和要求。路面渗水系数能够充分的反映出路面的防水性能,而黏结强度则是判断环氧表处表面附着力性能的指标。从实际情况分析,环氧表处养护处理之后的沥青路面结构,构造深度超过0.5 mm,摩擦摆值大于58 BPN,渗水系数不大于10 mL/min,黏结强度不小于0.5 MPa,完全满足沥青路面的运行标准和要求。
7 结 语
沥青路面环氧表处预养护施工技术的应用有着极为明显的效果,较之传统预养护技术来说,结构层厚度较小,抗滑防水性能提升较为明显,且现场施工工序比较简单、质量稳定、经济性能比较高,符合目前沥青路面养护和运行的要求。随着路面养护技术的不断发展和提升,环氧表处沥青路面预养护施工技术的应用范围进一步的扩大,抗滑性能提升更加的明显,未来必然会更加广泛应用。