瀝青是鋪設(shè)路面的主要材料。瀝青路面密實(shí)度大、強(qiáng)度高,可以承受車輛載荷施加的巨大作用力;瀝青路面具有較高的減震性,有利于車輛平穩(wěn)、快速通行;瀝青路面還具有一定的彈性和塑性變形能力,持久耐用;而且瀝青材料可以再生利用,經(jīng)濟(jì)性高。早在2011年,全國(guó)瀝青路面總里程就超過(guò)了57萬(wàn)公里。但隨之而來(lái)的是:瀝青路面早期病害越來(lái)越嚴(yán)重。
國(guó)內(nèi)瀝青路面的設(shè)計(jì)壽命一般為15年,但瀝青路面的實(shí)際情況卻是:僅僅使用2年~3年,便出現(xiàn)大面積的損壞。
1.1縱向裂縫:據(jù)統(tǒng)計(jì),在各類瀝青路面損壞中,縱向裂縫占比最大。產(chǎn)生縱向裂縫的主要原因是路基壓實(shí)度不夠,出現(xiàn)不均勻沉降。
1.2橫向裂縫:橫向裂縫在各類瀝青路面損壞中占比僅次于縱向裂縫。橫向裂縫出現(xiàn)于路面兩側(cè)的路肩,最后貫通整個(gè)路幅。
1.3龜裂:龜裂常見(jiàn)于普通公路的瀝青路面。主要是由于集料離析、不均勻造成的。
1.4車轍:常見(jiàn)于高速公路,瀝青路面沿車輛行駛的軌跡出現(xiàn)較長(zhǎng)的縱向帶狀凹陷。主要是由于車輛超載行駛造成的。瀝青路面病害還有路面松散、路面沉陷、凍脹、翻漿,等等。
傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護(hù),屬于典型的事后養(yǎng)護(hù)(也稱糾正性養(yǎng)護(hù)),等到路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的病害再進(jìn)行處理,看似節(jié)約資金,實(shí)際上卻是頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳,還會(huì)產(chǎn)生大量的重復(fù)投入。——而美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家早已開(kāi)展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
所謂預(yù)防性養(yǎng)護(hù),指的是在路面狀況良好的情況下,對(duì)路面進(jìn)行系統(tǒng)性養(yǎng)護(hù),恢復(fù)路面表面功能,填補(bǔ)路面裂縫,候補(bǔ)車轍,從而延長(zhǎng)道路使用壽命。
國(guó)外進(jìn)行路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)常用的材料是瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑。從上世紀(jì)80年代開(kāi)始,發(fā)達(dá)國(guó)家便開(kāi)始使用養(yǎng)護(hù)劑預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),目前,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。
3.1瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑
瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑,由石油蒸餾液(芳香烴溶液)、煤焦油瀝青、石油乳劑、人造樹(shù)脂、再生劑(芳香族油)構(gòu)成。這種材料具有密封與結(jié)合的雙重功能,可以充分滲入瀝青孔隙和裂縫,對(duì)老化的瀝青進(jìn)行浸潤(rùn)、激活,增加瀝青基質(zhì),彌合裂痕、穩(wěn)定集料、防水防腐,增強(qiáng)瀝青路面的彈性。
3.2通過(guò)試驗(yàn),研究養(yǎng)護(hù)劑對(duì)基質(zhì)瀝青再生性能的影響通過(guò)摻量試驗(yàn)與RTFOT老化試驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)劑的確可以增強(qiáng)基質(zhì)瀝青的再生性能
3.2.1感溫性能:進(jìn)行RTFOT老化試驗(yàn),試驗(yàn)溫度為163℃,試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到85分鐘。此時(shí),基質(zhì)瀝青老化樣60℃粘度有298Pa·s;摻入2%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣60℃粘度則只有284Pa·s,摻入8%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣60℃粘度下降為215Pa·s。
3.2.2高溫穩(wěn)定性能:重復(fù)進(jìn)行上述RTFOT老化試驗(yàn),試驗(yàn)條件不變。85分鐘后,基質(zhì)瀝青老化樣的軟化點(diǎn)為54R&B,而摻入2%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣的軟化點(diǎn)下降到51R&B,摻入8%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣的軟化點(diǎn)下降到40.4R&B。
3.2.3低溫抗裂性能:第三次進(jìn)行RTFOT老化試驗(yàn),試驗(yàn)條件不變。85分鐘后,基質(zhì)瀝青老化樣的當(dāng)量脆點(diǎn)為-9.79℃,而摻入2%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣的當(dāng)量脆點(diǎn)下降為-13.86℃,摻入8%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣的當(dāng)量脆點(diǎn)下降為-33.17℃。
3.3通過(guò)試驗(yàn),研究養(yǎng)護(hù)劑對(duì)改性瀝青再生性能的影響
3.3.1感溫性能:進(jìn)行RTFOT老化試驗(yàn),試驗(yàn)溫度為163℃,試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到160分鐘。160分鐘后,改性瀝青老化樣60℃粘度為4152Pa·s,摻入4%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣60℃粘度下降為3487Pa·s,摻入8%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣60℃粘度下降為1865Pa·s。
3.3.2高溫穩(wěn)定性能:第二次進(jìn)行上述RTFOT老化試驗(yàn),試驗(yàn)條件不變。160分鐘后,改性瀝青老化樣的軟化點(diǎn)為67.5R&B,而摻入4%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣的軟化點(diǎn)下降到63R&B,摻入8%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣的軟化點(diǎn)下降到54R&B。
3.3.3低溫抗裂性能:第三次進(jìn)行RTFOT老化試驗(yàn),試驗(yàn)條件不變。160分鐘后,改性瀝青老化樣的當(dāng)量脆點(diǎn)為-16.22℃,而摻入4%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣的當(dāng)量脆點(diǎn)下降為-18.78℃,摻入8%的養(yǎng)護(hù)劑的試驗(yàn)樣的當(dāng)量脆點(diǎn)下降為-20.83℃。
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)于瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑還不熟悉,在路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用更談不上普及。為此,專家們選擇一段高速公路瀝青路面,進(jìn)行了養(yǎng)護(hù)劑試驗(yàn)。
試驗(yàn)前,該段路面集料松散,呈現(xiàn)發(fā)白、粗麻,路表面幾乎看不到黑色,路標(biāo)線不清晰;試驗(yàn)一個(gè)月后,路面的微裂縫與表面空隙全部被封閉,路面顏色加深,路面與標(biāo)線的對(duì)比清晰。明顯提高了行駛質(zhì)量,減少了司機(jī)的視覺(jué)疲勞。試驗(yàn)前,該段路面斷面構(gòu)造深度較深,最深處達(dá)0.85毫米;試驗(yàn)后,該段路面斷面構(gòu)造深度降低,最淺處只有0.62毫米。從而有效改善了路面的排水功能。
試驗(yàn)前,該段路面斷面摩擦系數(shù)抗滑擺值較高,最高值達(dá)62.8BPN;試驗(yàn)后,該段路面斷面摩擦系數(shù)抗滑擺值降低,最低值只有45.5BPN。抗滑擺值的下降,有利于提高行車的安全性。
試驗(yàn)前,該段路面斷面滲水系數(shù)較高,最高值達(dá)13.75毫升/分鐘;試驗(yàn)后,該段路面斷面滲水系數(shù)也下降了,最低值只有0.42毫升/分鐘,大大減少了水損壞。這次試驗(yàn),充分證明:瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)施工方便,節(jié)約能源、對(duì)交通、環(huán)境的影響較小,可以節(jié)約大量人力、物力、財(cái)力,同時(shí)還能延長(zhǎng)瀝青路面的使用周期。
開(kāi)展瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù),可以激活老化的瀝青,更新表面已經(jīng)氧化的瀝青膏體,解決瀝青路面早期病害。我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研究,在國(guó)內(nèi)道路養(yǎng)護(hù)中加速推廣瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。
以上內(nèi)容就是我們整理的瀝青路面施工工藝方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),后續(xù)我們還會(huì)分享更多瀝青混凝土道路工程方面的知識(shí)給大家。
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