改性乳化沥青材料在高速公路路面施工中的应用研究论文

时间:2019-06-17 材料毕业论文 我要投稿

改性乳化沥青材料在高速公路路面施工中的应用研究论文

  摘要:改性乳化沥青材料在高速公路路面施工过程中发挥重要作用,可用于路下封层与粘层,作为沥青路面重要组成部分,改性乳化沥青材料能够有效起到连接作用,弥补普通沥青不足,增加沥青路面抵抗自然因素的能力。随着公路网建设的不断完善,对沥青材料的性能要求逐渐升高。

改性乳化沥青材料在高速公路路面施工中的应用研究论文

  关键词:改性乳化沥青;高速公路;路面施工

  我国公路建设随经济发展而逐渐完善,其路面形式以沥青路面为主,由于交通量、雨水等多种因素影响,沥青路面抗老化、松散能力不断下降,使路面遭到严重破坏,直接影响行车安全与速度。而改性乳化沥青材料作为新型路面施工材料,其优势逐渐显露,并广泛用于高速公路路面施工過程中。

  1.改性乳化沥青的制备

  1.1乳化沥青的改性

  改性乳化沥青主要是将沥青进行改性和乳化,改性将乳化沥青和乳状液的高分子聚合物分别作为基料、改性剂,在此基础上添加适量分散稳定剂,并配合其它微量元素制备而成。

  1.2改性沥青的乳化

  借助溶剂的溶解和剪切作用,将高分子聚合物为主的改性剂溶解呈细小微粒,并使其在沥青中均匀分散,通过各种形式交联,最终以网状结构存在,有效提供沥青性能,从而产生改性沥青,对其成品进行乳化,可得到改性乳化沥青。

  1.3制备形成

  沥青的改性和乳化同时进行,通常采用的原料有丁苯(sBR)、氯丁(CR)胶乳、沥青乳液等,上述材料混合均匀后可制成改性乳化沥青。

  2.改性乳化沥青特征

  2.1节约沥青

  作为新型路面养护材料,其颗粒极小,自身特征较为显著。稀释后,其渗透性良好,由于沥青膜较为均匀,能够充分与颗粒材料融合。相同施工条件下,其能够节约沥青量高达30%。

  2.2使用方便

  改性乳化沥青可在常温下存储,其性能较为稳定,并能直接用于路面养护,对时间、设备等要求较低。可采用手工撒布作业方式对坑槽、裂缝、透层等进行养护。操作安全且方便。

  2.3环保节能

  改性乳化沥青较普通沥青能降低一般能耗,其配置温度为120°C,而普通沥青则为160°C,此外在搅拌过程中无需加热,配置后可无需进行保温,可有效节约能耗,通过应用原有沥青面,可减少环境污染。

  2.4用途广泛

  改性乳化沥青可广泛用于透油层、碎石封层以及微表处理等养护中,且使用效果良好。

  3.改性乳化沥青材料在高速公路路面施工中的应用

  3.1应用于路面连接层

  3.1.1粘层

  粘层是为加强沥青层、混凝土之间的粘结而撒布分薄层,其主要作用是胶结,促使各个层面粘结成整体。因而粘层材料对粘结和抗剪强度要求极高,而改性乳化沥青则符合上述要求,SBR复合粘结剂改性后的网状结构对胶束自由度具有良好约束作用,作用于路表后,可有效防止履带打滑,实现交叉施工,并提高施工速度。此外SBR复合粘结剂通过粘结沥青和水泥材料,可增强沥青路面紧密性,并促使面层与基层形成整体,增加稳定性。

  3.1.2透层

  透层用于路段的下面层与基层的层间的'处理,其作用是透入基层表面空隙,增强层面之间粘结,并将基层表面的细料进行有机结合,从而起到养护作用。透层油渗透后,能够有效填充基层面的空隙,从而获得防水层,并为基层提供临时保护,降低路面破坏度。对于透层材料的选择,改性乳化沥青渗透性更好,能够对基层表面实施有效固化。改性乳化沥青作用于透层,因其处于基层与柔性路面之间,产生多层次结合结构体系,再加上粘结效果较好,对于固结基层、防止水分下渗具有重要作用。

  3.1.3下封层

  下封层是设在基层与面层之间的防护层,为使其充分发挥防护作用,在材料选择上更加重视粘结性和稳定性。改性乳化沥青用于下封层时,应严格控制改性剂掺量。保持基层路面干净,完全吸收透层油后,再以0.8-1.6kg/m2的洒布量喷洒封层油,在其没有完全破乳时,洒布碎石,保持其覆盖率为70%左右,采用压路机将碎石稳压,深度为碎石的一半,破乳后进行下层面铺筑。

  3.2裂缝处理

  路面裂缝分为横缝和纵缝,这两种形式由于路基变化,造成破坏较大,因而表现形式为不连续。坑洞易出现于雨雪天气。对于裂缝处理,可根据大小进行。低于5mm时,将缝中杂物清理干净后灌满改性乳化沥青,然后用细砂和碎石进行填充,清扫路面后即可正常通行。超过5mm以上,将沥青乳液和细纱按照适当比例搅拌均匀后,填充裂缝,并进行夯实处理。上述处理方法耗费较少,经济方便。

  3.3坑槽填补

  坑槽的寿命直接影响整个路面,因而坑槽修补可在一定程度上延长公路使用寿命。对于坑槽修补,一般以15mm作为分界线,低于分界线时,应及时给予修补,喷射修补法在坑槽填补过程中应用广泛,主要采用特殊机器完成修补目的。将坑槽清扫干净后,在其表面喷射改性乳化沥青,将直径低于10mm的骨料填充至坑槽中,最后在坑槽上方铺设细沙,形成封层。

  3.4车辙修补

  改性乳化沥青修补车辙,能够增加路面摩擦系数,从而起到防滑作用。其中所含改良剂具有较好粘结作用,能够增加与原有路面的粘附,通过改善路面平整度,从而延长公路使用寿命。以15mm为分界线,低于分界线时可采用微表处理法。超过分界线时,先用v字形车辙摊铺箱处理,然后在进行微表处理。当车辙深度超过40mm时,微表处理法则不适用。

  改性乳化沥青材料用于高速公路路面施工,能够有效提供路面承载力,并具有抗滑性能,在减少路面病害同时起到养护作用,且操作简单,耗能少,提高公路使用性能和寿命。

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