沥青路面遮热铺装材料性能分析及施工工艺

2023-01-08随安琦

交通世界 2022年7期

关键词：吸收剂石英砂喷枪

随安琦

（邢台市公路工程管理中心，河北邢台 054000）

1 工程概况

某公路工程第五合同段位于高海拔地区，平均海拔在3 500m以上，路线全长45.756km。高海拔不但导致沥青路面的施工难度增大，而且对遮热铺装材料的性能提出较高的要求。

2 沥青路面遮热铺装材料性能分析及施工工艺

2.1 材料性能分析

2.1.1 抗滑性能

本工程中，遮热铺装材料的喷涂厚度为1.0mm，喷涂后的路面构造深度会发生改变，路面的抗滑性能随之降低，不利于行车安全[1]。

选用摆式仪开展材料抗滑性能试验，通过对摆式值的测定，评价路面遮热铺装材料的抗滑性能，测得的数值越大，抗滑性能越好，反之则越差。遮热铺装材料的涂覆厚度为1.0mm，据此制作试件，每组试件测试5次，取平均值作为最终抗滑值。试验结果表明，经过遮热铺装材料涂覆处理后的试件抗滑性能大幅度下降，无法满足路面使用需要，针对这一情况，可采取如下改进措施：在试件表面均匀撒布一层石英砂，借助石英砂来改变材料的抗滑性。随着石英砂的加入，试件的抗滑性能显著提升，达到现行规范标准的规定要求。

2.1.2 耐腐蚀性能

路面遮热铺装材料位于最上层，直接暴露在大气中，需要承受风吹、日晒、雨淋以及车辆的荷载作用，使用寿命受到一定程度的影响。本工程所在地为高海拔区域，由于地广人稀，导致路面养护维修的及时性和有效性无法得到保障，处理难度大。基于此，使用的遮热铺装材料要具备良好的耐久性，降低损坏的可能性，延长使用寿命。与遮热铺装材料耐久性有关的指标为耐碱性和耐水性。试件的耐水性试验结果显示，试件表面无剥落、变色、起泡等缺陷，耐水性良好；耐碱性试验结果显示，试件无脱皮、剥落、起泡及变色等现象，耐碱性良好。

2.1.3 抗裂性

海拔较高的地区空气较为稀薄，大气的密度比较小，在此环境中，遮热铺装材料要具有低温抗裂的性能，这样才能确保沥青路面的使用寿命。具体的测试方法如下：在制作好的试件上喷涂遮热铺装材料，并在材料彻底固化以后，将其放入低温环境中，对材料的变化过程加以观察和记录。试验结果显示，在20次低温循环下，试件表面并未出现开裂的现象，说明材料耐低温[2]。

2.1.4 抗老化性能

为分析遮热铺装材料的抗紫外线老化性能，在室内对试件开展老化试验，时间为10d，一组试件添加紫外吸收剂，另一组试验不添加。通过宏观观察，并未发现两组试件明显的区别。随后采用荧光显微镜分析试件，该仪器能够用于经过紫外线照射的物体内部性质定性和定量分析。试验结果显示，未添加紫外吸收剂的试件表面出现明显的老化现象，老化程度较为严重；而添加紫外吸收剂的试件表面也出现老化，但程度非常轻微，说明紫外吸收剂的加入使遮热铺装材料的抗紫外老化性能得到显著改善。由此可见，在制备沥青路面遮热铺装材料的过程中，要加入适量的紫外吸收剂，以此来增强其抗老化性能，延长使用寿命。

2.2 施工工艺要点

2.2.1 前期准备

（1）按照本工程的具体施工内容，结合工期、工程量等因素，在充分考虑高海拔地区施工难度的基础上，对各个工序合理安排，依次为下承层处理、喷涂遮热材料、缝隙填塞、养护及开放交通等。

（2）在遮热沥青路面施工前，要对下承层的质量检查验收并将其上的杂物、灰尘等全部清理干净，保证下承层表面干燥、整洁。随后全面检查施工机械设备，看运转情况是否正常，设定喷涂设备的相关参数，包括喷涂量、速度等[3]。

（3）在施工现场，对路面遮热铺装材料的喷涂范围线加以规划，准确计算每个批次的喷涂面积，按照预先规划好的喷涂顺序，标注出单次的喷涂范围。随后依据施工路段的车流量，制定交通疏导方案，选取交通影响轻微的时段进行喷涂施工。路段施工期间，要采取封锁的措施，禁止车辆通行[4]。

（4）本工程中，遮热铺装沥青路面为全程机械化施工，要确保材料搅拌与喷涂设备的工作效率相匹配，主要设备包括低速搅拌器（混合石英砂和涂料）、喷涂机（喷涂作业）等。

2.2.2 配置遮热材料

本工程中使用的遮热铺装材料由以下几个部分组成：石英砂、涂料以及水等。在遮热铺装材料中加入石英砂的主要作用是增强结构层的抗滑性和耐磨性，级配范围控制0.1～0.3mm；水的作用是调整材料的黏度，可采用自来水。在配置遮热铺装材料时，要按照如下顺序将原材料投入搅拌机内：涂料、水、石英砂和紫外吸收剂，所有材料全部投入后，便可开始搅拌，为使材料拌和的均匀，要控制好搅拌时间，不得少于2min，以无结块且均匀为准[5]。

2.2.3 喷涂方案

沥青路面遮热材料现场涂装的过程中，要保证路面的温度在10～45℃，当路面的温度低于5℃时，必须在施工前采用加热的方法处理路面，涂装施工后，以风机加热来促使遮热涂料快速硬化。为确保涂装效果，喷涂作业分为两次开展，第一次的喷涂量控制在0.6kg/m2，第二次的喷涂量控制在0.4kg/m2，两次喷涂的间隔时间为60min左右。

2.2.4 技术要点

（1）按照预先规划好的喷涂位置，预留出分格条并摆放就位，以此作为现场喷涂施工的标志；在喷涂过程中，喷枪嘴与路面之间要保持50cm左右的距离，向喷斗内注入拌制好的遮热铺装材料，启动喷枪开关，通过高压将涂料喷至路面上。级配较密的路面喷涂时，喷枪嘴与路面之间应成45°角[6]。

（2）喷涂过程中若是喷枪自动关闭，必须及时停机，将喷嘴拆下后清除其中淤积的材料，之后重新开机继续喷涂。为喷涂效果，以2遍为宜，要保证喷涂的均匀性，第一遍喷涂的厚度不低于0.6mm，第二遍喷涂的厚度不低于0.4mm[7]。

（3）喷涂的颜色要保持一致，不得存在薄厚不均匀的现象，颗粒越均匀越好，总厚度以1.0mm为宜。当下层摊铺面上存在较为细密的纹理且需要保留纹理时，可使用毛刷涂匀，凹凸不平的部位可以用空压喷涂直接填补。

（4）当施工阶段或施工完毕后出现降雨时，可能会导致未完全硬化的遮热铺装材料出现流失的现象，易对周边土壤造成污染，所以应避开雨季施工。在不同区域的交接位置处，可以用彩条布遮蔽，以防止飞溅污染的情况发生[8]。

2.2.5 养护

遮热铺装材料施工完毕后，可以采用自然养护的方法，养护时间可按照季节确定，行车道养护5～8h左右便可开放。