公路養護新材料、新技術、新工藝綜述-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 %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)。這正是我們所要追求的養護效果。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)涂涮瀝再生RejuvaSealTM后的路面抗滑性能不變。特別是在美國高速公路瀝青路面維修養護工程招投標中，現場熱再生被列為優秀的施工方法。對于修補里程較長的工程選用連續式作業方式的設備較宜，如加拿大生產的熱再生設備機組(稱熱力坦克)，它集路面加熱、銑刨、攤鋪、碾壓等一系列功能于一體，在現場對原路面進行銑刨，廢瀝青料熱再生，重新攤鋪碾壓，從而實現了整個車道的熱再生翻新，代表了國際熱再生技術的最高水平；對于坑槽、沉陷等局部病害采用間斷式作業的設備較宜，如前述香港英達公司的修路王。1）工作原理用丙烷為燃料，經過已獲專利的發熱元件，產生100%的熱輻射能(如同太陽發光一樣)，對瀝青路面進行循環加熱，將路面軟化，然后進行修補作業。經實測檢驗路面的強度系數ＳＳＩ=；路面狀況指數ＰＣＩ=100；路面抗滑系數ＳＦＣ=。有些項目性能結果令人滿意，而有些項目在一年后便發生破壞。拌和料的水泥用量為390kg／m3558kg／m3。如果接縫間距短，病害嚴重，應進行面板更換。輪鋸橫向應力釋放縫應離開金剛鋸橫向隔離縫457mm，以避免破壞相鄰路面板。傳力桿在修補接縫處傳遞荷載。全厚修補區的縱橫向接縫應進行鋸縫和填縫處理。因此，最新研究致力于改進荷載傳遞設計和安裝工藝。接縫附近輕度的耐久性開裂和堿反應病害可使用局部修補技術進行根除。美國的哈爾等于1989年根據一項局部修補的性能研究得出結論：除非僅用于表面病害，而且使用耐久材料施工之外，原則上局部修補保證會在修補后一年之內破壞。伊利諾依州允許最大清除深度為89mm，而賓夕法尼亞州規定最大的清除深度為17mm?！?，傳統混凝土需要較長的養生時間。在一些已完成的修補項目中，在局部修補施工中進行了局部小面積全厚修補，但其性能與正規的全厚修補相比較差。應將隔板完全插人縫里，以防止不可壓縮的修補材料對面板移動的限制。用于局部修補的普通水泥混合料通常在修補現場，手工攤鋪，攪拌設備為小型滾筒式或葉片式拌和機。平整后修補區表面的紋理應大致和周圍混凝土路面紋理一致。經驗表明，此方法可有效地防止修補材料脫落。板下灌漿作為水泥砼唧泥以及板底脫空病害的處理措施，可以有效改善板的彎沉，提高接縫傳荷能力，增加板的結構整體性和穩定性，同時可以封堵地面水通過接、裂縫向路面結構內滲透，減緩板塊破損，延長使用壽命。實驗發現選用水泥粉煤灰漿，采用較低的水灰比就可達到較好的流動性，且強度較高，收縮量小。快速施工是解決這一難題的方法。采用噴射水泥進行路面維修可在12h以內完成，并恢復交通。但是，粉煤灰卻會減慢早期強度的增長率。但是，氯化鈣容易造成混凝土中的鋼筋腐蝕，因此，不含氯化物的促凝劑引起人們越未越多的關注，硫酸鹽、甲酸鹽、硝酸鹽和三乙醇胺等己成功地應用于混凝土。 施工技術隨著滑模攤鋪技術的推廣應用，新建技術得到較為完善的發展，未來除了滑模攤鋪機的自動化程度和自動控制的革新以外，不會有太大的變革，新型的施工設備在修復技術中將得到積極的開發和研究。盡管鋸縫與填縫設備尚且適用，但鋸縫和填縫時間必須加以調整，以保證同加快的施工速率和快速施工項目的開工取得一致。橡膠改性嵌縫料和聚氨酯型嵌縫料性能較好，但價格很高。西安公路學院（陳忠達、張登良），配制出ZC型早強劑（早強高效減水劑）用于水泥混凝土，％， MPa，28d抗折彈性模量為32400 MPa。SBR用量為水泥重的10％。到目前為止，長期的理論分析研究沒有給解決反射裂縫提供很好的設計方案。灑粘層油可采用灑布汽車或小型灑布車（機）進行。可見單純將厚度增加到16cm時，在3－4年內其防裂效果還是不錯的，但僅靠增加厚度耗資巨大，超過6年反射率還是較高的，如果能與其它有效措施結合使用將會大大減少反射裂縫。空軍某機場曾做過廢橡膠粉瀝青砼防裂層、土工布防裂層、大孔隙黑色碎石底層作為防裂層、APP改性油氈防裂層四種材料的施工試驗：從現場施工實踐來看，APP改性油氈貼縫具有很好的適應性，作為防裂層材料較為理想。建設者可據此考慮用何種材料。試驗研究表明，水泥混凝土板的表面特性與粘結層的抗剪強度有密切的關系，粗糙的表面使水泥板和瀝青混凝土層間有更大的接觸面積，形成大的接觸狀態，抗剪強度最大，但拉拔強度與表面特性的相關性相對較小。長安大學通過足尺疲勞試驗研究了土工織物對防止路面反射裂縫的效果，試驗得出土工織物設置的合理層位為混凝土板與瀝青加鋪層間。而各種材料對反射裂縫的防治效果是研究人員和建設者非常關注的內容。處置工作量宜與鋪層的厚度綜合考慮，因為對路面病害的處治，可提高現有路面的結構值，相應可減薄加鋪層的厚度。我國研制的有機物修補材料品種頗多，但都存在粘度大、滲透性差、難以施工等問題。南京水利科學研究院開發了AS型超快硬膠凝材料：一種以冶金工業廢渣和化學激發劑為主要成分的水硬性膠凝此類，可代替水泥直接與砂、碎石和水配成混凝土， MPa， MPa，這種材料對溫度較敏感，低溫時強度低，而且干縮性較大。同時優化了生產工藝，改進了生產技術，使產品性能穩定，質量可靠。預制氯丁橡膠可壓縮填縫料還未在快速施工項目中使用，但它可能是快速施工中理想的填縫料。經過真空脫水的砼比普通砼，一般孔隙率可降低50％左右，體積壓縮2—3％，1天的早期強度可提高90％，3天的早期強度可提高60％，7天的早期強度可提高30％，28天的抗折強度可提高10％，收縮率可減小l5％，耐磨性提高了30％，這些優越性可大大提高路面砼早期的抗裂縫性能。在快凝水泥中加入聚丙烯纖維，可提高水泥的性能。為了提高混凝土的質量，加速或延緩凝結時間，提高抗凍和抗硫酸鹽的侵蝕，控制強度的增長，以及提高和易性和修整性等，通常在拌制混凝土期間域者之前在混凝土配料中摻加一種以上的化學外加劑、粉煤灰和其他礦物混合料。對于快速修復工程，要在盡可能短的時間內修復路面并恢復交通，以及降低工程造價，開發和使用新型的快硬或快凝水泥是未來工程材料發展的一個研究方向。 混凝土混合料水泥是混凝土中最具活性的組成材料，水泥的選擇與合理的使用是獲得高質量混凝土的關鍵所在。在保證施工和易性的前提下，降低灰漿水灰比，并添加適當的早強劑、微膨脹劑，能夠減少硬化收縮，更有效的充填空隙，促其早期強度提高，盡早開放交通。同時由于壓漿材料本身穩定性好，強度大，加上漿體的流動性能好，在壓力作用下有較強的滲透力，所以能夠改善基層和路基的密實度和水穩定性。這種病害表面看并不嚴重，而且不易察覺(有時伴有唧泥現象)，只有車輛通過時，才感覺板輕輕晃動，似乎對行車使用影響不大，然而這時正是路面病害處理的關鍵時期，如不立即處理，就會導致板的的斷裂、破碎等嚴重病害。在熱天用聚乙烯薄膜濕麻布覆蓋養生效果會降低，原因是在通車時，移開薄膜與麻布后，水分會迅速減少，從而導致收縮開裂。在局部修補施工中，一般用堅硬刮板沿周邊路面刮平修補表面。養生不足6h時，環氧樹脂可作為普通水泥混合料和專賣補坑材料的粘結劑。(4)接縫處理在接近接縫或裂縫處進行局部修補時，應進行特殊的施工處理，避免某面板上的修補區直接與相鄰面板接觸。不穩固區表面也許看上去穩固，但如不修補，剝落最終會出現。但是，傳統水泥混凝土具有成本低、與周圍混凝土兼容性好的優點，而傳賣補坑材料昂貴。以上病害并非都是表面病害。許多局部修補區使用已有10年之久，仍未重新出現病害。現代技術已達到4h之內完成全厚修補和通車的水平，主要包括快速澆注混凝土，面板快速清除和傳力桿快速安裝技術。(6)養生與通車修補區混凝土一般使用著色的養生化合物。在插人傳力桿之前，先將環氧樹脂或砂漿擠入孔內。起吊法可在相同成本或較低成本條件下達到最佳效果，獲得最大生產率，且對基層擾動最小。鋸縫表面平滑，沒有傳遞荷載的能力。為了保證將所有不堅固混凝土包括在選定的修補范圍之內。全厚修補或面板更換方案用來根治幾種在接縫及裂縫處或附近出現的病害，如剝落、耐久性開裂、接縫荷載傳遞裝置破壞(傳力桿銹蝕)、面板開裂(角隅碎裂或接縫處對角開裂)、以及面板塊裂等。混凝土路板塊全厚修補是混凝土路面修復(CPR)技術的方式之一。1）材料的選擇(1)乳化瀝青:乳化瀝青宜選擇慢裂快凝陽離子乳化瀝青，瀝青含量在55%左右，油水比約6:4。3)挖補法挖補法是修補局部路面病害冷補最常用、最傳統的方法。遠紅外熱輻射熱量傳導速度快、熱效率高，但缺點是熱量輸出不易控制，熱能源損失大，容易造成路面冒煙燒焦現象。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。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。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。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。經過這樣處理的裂縫，不但密封性能好，而且耐久。 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。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??；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。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。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。舊瀝青再生從某種意義上來說，是瀝青老化的逆向過程。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。按搬運方式可分為固定式和移動式，具體選擇什么形式，要看養護距離的長短，如果養護距離短，可選用固定式，如果養護距離