公路養護新材料、新技術、新工藝綜述-文庫吧

【正文】 用水泥混凝土攪拌設備，對于養護工程，由于隨機性強，一般用場拌和設備較好，水泥混凝土攪拌設備按產量可分為大型(100～200m3/h)，中型(60～100m3/h)和小型(20m3/h以下)，而路基處理一般比較少，用料量也不大，所以選擇小型攪拌設備(20～30m3/h)，就可以滿足一般路基養護的需要，而且小型設備的技術含量不高，國產的小型攪拌設備性能基本可以滿足。水泥混凝土攪拌設備按現場安裝和搬運方式可分固定式和移動式。它和瀝青混凝土拌和設備一樣，為便于移動，選用移動式的比較好。路基處理的養生，由于水泥穩定碎石處理路基后有一個養生期，為了縮短養生時間，必須加早強劑，具體養生時間要經過試驗決定。3 瀝青路面的養護材料針對瀝青路面養護管理中存在的一些問題，結合實際情況，在此提出一些關于瀝青路面的養護材料及養護技術。 瀝青回收與再生對瀝青的研究有兩種觀點；一種觀點認為瀝青具有明顯的膠體性質，由三種成分構成。即由憎液的瀝青質顆粒和包圍瀝青質的親液顆粒脂與懸浮膠團的油相組成。當它們的相對含量和性質相配時，就形成了性質相對穩定的膠體溶液。另一種觀點認為瀝青是以瀝青質為溶質，而以軟瀝青(油分與樹質)為溶劑的高分子濃溶液。瀝青的老化就是輕質油分揮出，分子氧化、縮和移相的過程。舊瀝青再生從某種意義上來說，是瀝青老化的逆向過程。而瀝青老化規律，從室內薄膜烘箱加熱損失試驗結果和路用十年沈大瀝青路面瀝青含量損失不大角度分析，輕質油分揮發所占比例不大，而其力學性質變化的主要原因應該是由于瀝青氧化、縮合作用的結果。石油工業生產中，根據瀝青是混合物的原理，將幾種不同組分的瀝青進行調配，可得到性質各異的調合瀝青；或將某種富芳香分抽出油與某種高粘度的瀝青相調配，都可以獲得具有不同性質的新瀝青材料。用這種方法生產的瀝青稱為調合瀝青。舊瀝青再生完全可以根據生產調合瀝青的原理，在舊瀝青中加入某種組分的低粘度油料(再生劑)，或者加入適當稠度的瀝青材料，進行調配，使調配后的再生瀝青具有適當的粘度以滿足路用需要。我們把這一過程稱之為瀝青再生。所以再生瀝青實際上是一種調和瀝青。再生使用抽出油(再生劑)和低粘度瀝青進行調配。調配采用重量比，加熱后經人工攪拌均勻后進行針入度、延度和軟化點試驗。根據再生劑和瀝青摻入量對再生瀝青的不同影響程度，確定再生劑用量和新瀝青用量。經過反復調試、分析和瀝青路面再生的施工技術可能，終于取得以上如表2較為滿意的試驗結果。再生試驗中，我們也曾使用潤滑油等材料做為再生劑，但綜合再生效果均不理想。其中潤滑油只對改變瀝青針入度效果明顯，而對其它指標影響很小。 瀝青延緩劑瀝青是一種熱塑性的樹脂材料，它在熱、光、水、氧的作用及車輛的碾壓下會發生老化，瀝青老化的過程就是瀝青組成成分發生轉化的過程，簡單來說就是瀝青中的輕質成分逐漸減少，瀝青變稠、黏度降低、柔軟度變差的過程。隨著瀝青的老化，路面的使用性能也逐漸降低，并出現表面粗糙、網裂、脫落等現象。如果在路面表面涂刷或噴灑一種防老劑或再生劑之類的材料，以補充瀝青中的輕質成分，可使瀝青變軟，增加它的柔韌性和彈性，提高瀝青的黏結性和使用壽命。這種材料一般由溶劑、輕質油分與膠質成分組成，由石油溶劑、燒焦炭的副產品和樹脂等配成。為了使這些材料獲得很好的效果，要使其具有很好的滲水性，運動黏度(ＭＭ/Ｓ)～，軟化點為35℃。無論采用涂刷還是噴灑方式施工，要求表面滲透深度要達到15ｃｍ，使滲透部分的瀝青得到溶解、改性，以增加柔韌性和黏結性，提高路面的致密性，使瀝青路面的抗老化性能增強。應用時可以根據路面的老化程度噴灑1～3次，噴灑時力求避開陰雨天氣，待表面固化不黏結時開放交通。固化的時間與氣溫有直接的關系，一般常溫下固化的時間為10～28ｈ，養護間隔時間為3～5年。用這種方法養護路面，能顯著提高路面的使用質量，延長路面的使用壽命，可以最大限度地發揮路面的效應，延長路面的維修周期。 冷施工的瀝青混合料要使破壞的瀝青路面得到快速修補，并且立即開放交通，同時使施工不受氣溫條件限制，應該推廣使用冷施工的瀝青混合料。這種材料是利用改性瀝青與110℃左右的瀝青拌和均勻后，再與50℃左右的礦料拌和均勻，制成可存放的瀝青混合料成品。它與熱施工的瀝青混合料相比具有如下優點:①拌制混合料時瀝青與礦料的加熱溫度低，瀝青不容易老化，延長了瀝青的壽命，同時也節約了燃料，降低了生產成本；②冷施工的瀝青混合料可在常溫下施工，施工的溫度范圍廣，解決了瀝青路面冬季修補養護的問題，這是瀝青拌和料無法做到的；③冷施工的瀝青混合料的生產不需要增加新設備，可利用原有的拌和設備進行生產；④由于冷施工的瀝青混合料是成品，使用十分方便，而且施工方法簡單，壓實后可以立即開放交通；⑤提高了瀝青路面的養護質量，使用年限可以達到5～7年，這是熱拌瀝青所不能達到的；⑥由于在常溫下施工，對環境無污染，對現場施工人員影響較小；⑦由于提高了瀝青路面的養護質量，延長了路面的使用年限，減少了養護費用，經濟效益明顯；⑧破壞的路面可及時修補并開放交通，提高了高速公路服務質量，社會效益顯著。冷施工的瀝青混合料價格比熱拌瀝青混合料的價格相對較貴，進口的每噸為600～900元，國產的每噸亦要比熱拌瀝青貴140～225元。由于價格問題，影響了冷施工瀝青混合料的使用。為了確保瀝青路面的及時高效修復，及時開放交通，建議交通部門加大養護投入。ＨＵＬ型冷補料冷補料是廣東能達公司采用ＨＵＬ型冷施工瀝青改性劑自行生產的。這種改性劑為棕色油狀、有粘性感的粘稠液體，是西安公路交通大學的科研成果，已通過陜西省交通廳鑒定。對重交通道路瀝青和中輕交通道路瀝青經ＨＵＬ型瀝青改性劑改性后，均可用來生產冷補料。瀝青的改性以及混合料的生產工藝都較簡單，養護單位利用養護用的小型拌和設備拌制冷補料，不需要增加設備。 瀝青裂縫處理材料瀝青路面裂縫是由于路基變形及冰凍等原因造成的。在路面建設初期發生的裂縫，會隨著氣溫的升高而愈合。但是，經過幾年使用后出現的裂縫難以自行愈合。裂縫對路面的危害極大，必須選用合適的材料及時封堵，否則，雨水滲透進去后不但破壞路面結構，也會破壞路基結構。目前，對裂縫的處理尚沒有成熟、有效的施工材料和方法。在我國北方地區比較普遍使用的方法是熱瀝青灌縫，但效果并不理想。根據實際經驗，比較有效的做法是選用常溫施工材料，如聚氨酯樹脂類的單組分或雙組分固化型材料。它們不受施工氣溫影響，與瀝青混合料的黏結性好，具有良好的耐高溫、低溫能力和抗老化性，流動性能好，施工時可以用專門的灌縫槍，將材料注入裂縫中，注入深度至少要達到4ｃｍ。經過這樣處理的裂縫，不但密封性能好，而且耐久。4 瀝青路面幾種修補技術方法道路養護技術可分為修補性養護與預防性養護2種方式。瀝再生RejuvaSealTM簡介瀝再生RejuvaSealTM作為一種預防性的瀝青路面維護產品，徹底改變了以往路面養護維修的老觀念，在路面未出現病害時即對路面進行一定的保養。使瀝青路面長期處于較佳的使用狀態，保持柔性路面所特有的良好的彈性及柔韌性。瀝再生RejuvaSealTM具有輕微揮發性氣味，為黑色油狀液體，是一種用于瀝青路面的三合一維護劑，其主要成分為35%～50%的煤焦油、32%～42%的石油蒸餾液和15%～40%的三合一煤焦油再生劑(人造樹脂石油乳劑、經提煉的煤焦油和主要由煤焦、煤焦油、石油溶劑合成的滲透劑)。瀝再生RejuvaSealTM是一種極其高效的具有滲透性的瀝青再生密封劑。其特點主要有:(1)具有抵抗汽油、防水、防化學品侵蝕和抵抗其它損害性雜質影響的特性；(2)具有不改變瀝青表面結構就能起到密封和再生作用的特性；(3)能滲透到瀝青表層，變成瀝青層整體的一部分，與之共同收縮和膨脹，不像普通表面密封劑那樣易于剝落、開裂和脫層，因而具有較強的溫度適應性，十分耐久。它不僅是一種高效密封劑，而且是一種充滿活性、能滲透瀝青表層，并將瀝青激活的結合劑，可使瀝青路面表層約15mm厚的瀝青的硬化程度和脆性顯著降低，從而可增強路面的柔韌性和彈性。瀝再生RejuvaSealTM的適用范圍瀝青路面在其壽命周期內可分為3期:(1)建成投入使用開始，瀝青逐漸被氧化、損耗；(2)瀝青路面出現微小裂縫、小坑槽或脫皮現象；(3)路面出現較大面積裂縫，并貫通形成龜裂，最終出現結構問題。瀝再生RejuvaSealTM是一種預防性的瀝青路面維護產品。它應該在瀝青路面裂縫5mm時使用，能達到預期效果；當路面裂縫隙≥5mm時須對裂縫采用填補劑填補處理后再使用瀝再生RejuvaSealTM，即應在瀝青路面處于第二期或以前使用為最佳時期。瀝再生RejuvaSealTM改變了以往等路面出現病害，影響行車及使用功能后再進行養護維修的觀念，而在路面未出現病害或剛出現輕微病害時即對路面進行保養，使其恢復新路面的彈性及柔韌性，使路面長期處于較佳的使用狀態。這正是我們所要追求的養護效果。瀝再生RejuvaSealTM的使用(1)施工前的準備。必須在2d前將道路表面的塵土和其它雜質清洗干凈，并將其吹干。(2)氣候條件。瀝再生RejuvaSealTM必須在路面保持干燥和表面溫度為10℃以上時操作，換言之，在雨天或雨后不宜對瀝青路面涂涮瀝再生RejuvaSealTM。(3)施用瀝再生RejuvaSealTM的操作要點。瀝再生RejuvaSealTM包裝如罐裝油漆，因運輸或存放時間長，會出現部分沉淀。使用前需用攪拌棒將其攪拌均勻，然后如涂油漆般將瀝再生RejuvaSealTM均勻涂涮在瀝青路面上即可。在大范圍施用瀝再生RejuvaSealTM時可使用專門的噴灑設備，設備的噴嘴采用電腦控制流量以保證均勻噴涂。(4)施用瀝再生RejuvaSealTM后的效果。施用瀝再生RejuvaSealTM后，路面呈均勻黝黑覆蓋層，并在24h內穩固。，使原瀝青路面恢復柔韌性和彈性，并可抵抗外來物質的侵蝕，保持原有的凝聚性、粘聚性和穩定性。幾點補充(1)通常用于道路路面養護的涂涮用量為4m2/kg，具體要視路面表面的粗糙程度、原瀝青的配合比、瀝青路面的使用年限和瀝青本身的使用情況而定。(2)施用瀝再生RejuvaSealTM的待干涸時間與瀝青的配合比設計、天氣和施用量有關，通常在24h內達到穩固。施工后6～20h可開放交通，一般取8h。(3)瀝再生RejuvaSealTM能保護已滲透的范圍，故涂涮瀝再生RejuvaSealTM的瀝青路面的表面磨損不會損毀密封層。(4)涂涮瀝再生RejuvaSealTM后的路面抗滑性能不變。(5)瀝再生RejuvaSealTM對瀝青沒有特殊要求。瀝再生RejuvaSealTM產品還能配合瀝青的成分、氣候條件、環境條件和客戶要求調整產品成分。(6)瀝再生RejuvaSealTM是一種預防性的瀝青路面維護產品。當瀝青路面出現嚴重病害或在水泥混凝土路面上鋪設的瀝青路面出現反射裂縫時，涂涮瀝再生RejuvaSealTM并不能將這些病害消除，只能改善路面瀝青的性能。聚合物改性乳化瀝青稀漿封層(微表處)聚合物改性乳