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新工藝、新材料、新技術(編輯修改稿)

2025-08-31 00:32 本頁面

　

【文章內容簡介】　　瀝青路面預防性養護技術總的趨勢仍將沿著材料、工藝、設備三個方面向前發展。　　1 新材料　　如果說材料性能的改善在最初采用改性瀝青和改性乳化瀝青時只是看重于一般性地對瀝青性能的改善，而在隨后的發展中新的養護材料就更針對預防性養護的特點來開發了。由于預防性養護是敷設在瀝青路面上的一薄層養護層，它不像瀝青混凝土那樣對抵抗疲勞載荷的破壞和在抗車轍的能力方面有著很高的要求。對養護層來說更為重要的首先是抵抗車輪磨耗的能力，包括車輪刮落集料的顆粒、對集料顆粒的磨光作用，以及集料與粘結劑之間的相容性（亦即瀝青與集料的粘附能力），這些都直接影響著養護層的抗滑性能、它的衰減速率以及與原路面之間結合的牢固程度。第二是養護材料抵抗外部塑性變形的能力，亦即要求養護材料有足夠的粘彈性和延展性，以便吸收由于溫度變化或原路面傳上來的變形和應力。第三是它的密水性能，亦即防止水分透過養護層滲入路面的能力，這直接影響到養護層抗水損害的性能。第四是在環境因素的作用下耐老化的能力?！　♂槍ι鲜鲆?，新的養護材料的開發重點是增強它的粘彈性、堅韌性以及與集料之間的粘附性能。高粘度橡膠瀝青的開發是新型養護材料的一個典型實例。橡膠瀝青（Rubberized Asphalt），也稱瀝青橡膠（Asphalt Rubber）是一種將磨細的橡膠屑經特殊的工藝處理后形成的一種瀝青與泡脹成凝膠狀的橡膠顆粒組成的高粘度的粘結劑。橡膠瀝青的制備工藝可以分成干式和濕式處理兩大類。橡膠瀝青最初的工藝方式是干式處理法“Dry Process”。這種方法是將磨細的橡膠屑直接與集料一起加入到攪拌器中與瀝青攪拌而形成混合料。在這一處理過程中，橡膠屑并未與瀝青發生任何反應，因而作為粘結劑的瀝青其本身的性能并未獲得明顯的改善，而橡膠屑只是類似填料在發揮作用，干式處理所加入的橡膠屑的比例通常是有限的（大約3~5%）?，F在干式處理法制備的瀝青混合料被命名為橡膠屑改性的瀝青混合料（RubberModified Mix）。　　濕式處理法（Wet Process）是將磨細的橡膠屑加入到瀝青中去浸泡，然后再與集料拌和而成瀝青混合料。濕式處理開始發展時曾采用溶劑浸泡的方法，首先將橡膠屑放入石油溶劑中（例如航空煤油中）加以浸泡，使它在溶劑中膨脹而表面變軟，然后再與熱瀝青一起在高速攪拌狀態下進行反應而制成橡膠瀝青的粘結劑。由于溶劑法的成本高、有污染、安全性差，因而隨后被高溫直接浸泡的方法所取代。目前大量使用的制備橡膠瀝青的濕式工藝是將磨細的橡膠屑（1~2 mm左右）放在裝有高溫熱瀝青（191~218℃）的反應釜中浸泡數小時，使橡膠顆粒的表面形成一層凝膠體。濕式處理的工藝通常需要在瀝青中加入18~26%的橡膠屑，以獲得最佳的粘度。現在由濕式處理法制備的粘結劑被命名為瀝青橡膠（AsphaltRubber）?！　r青橡膠是一種高粘度和高粘彈性的粘結材料，其粘度隨著橡膠屑含量的增加而增大。由于瀝青橡膠具有很高的粘彈性，所以它作為一種預防性的養護材料和集料的粘結劑有著一系列的優越性：　　具有更強的粘附能力，可以使集料顆粒之間以及養護層和原路面之間粘結得更加牢固，因而表現出更強的抗車輪磨耗的能力；　　良好的密水性能，可防止水分透過養護層滲入至瀝青路面；　　具有高度的彈性恢復能力，可以更好地承受彈塑性變形和外部傳遞的應力；　　可以更多地提高粘結劑在混合料中的含量以增加裹覆集料顆粒的瀝青膜厚度而不會導致泛油；　　改善混合料的低溫抗裂和高溫敏感性；　　廢舊輪胎橡膠中所含有的抗氧化劑還有利于提高粘結劑耐老化的能力?！　∧壳盀r青橡膠巳廣泛地應用于石屑封層、薄層罩面、應力吸收層、開級配的磨耗層等各種需要粘結劑具有高粘結力的場合，也是制作各種裂縫填封、接縫填封材料和密封膠的主要原料?！　? 新工藝　　預防性養護工藝未來的發展趨勢將沿著以下方向繼續取得進展?！　、烹S著乳化瀝青性能的不斷提高，預防性養護工藝將進一步向冷態施工的方向發展；⑵引入某些新技術來解決養護作業中突出的矛盾和問題；⑶采用多種工藝的復合，使不同工藝的優勢能得到互補而彌補各自的缺點。　　在第一個方向上的最新例子可以舉出人們對橡膠瀝青進一步乳化所作的努力。如果這種努力能獲得成功，橡膠瀝青就可以移植到稀漿封層這樣的冷態施工技術中去，從而取得更為廣泛的應用?！　≡诘诙€方向方面，為了解決粘結劑與集料更好裹覆的問題，提出了將細砂在乳化瀝青噴灑前先行混合的新概念。目前這一新概念巳經在裂縫壓力噴補中得到了很好的應用，而上文提及的美國STARSEAL公司的瀝青養護封涂層也是一個實例。另一個為解決石屑與瀝青裹覆問題的新技術可以舉出在石屑封層中采用同步噴撒工藝的例子，它巳在上文石屑封層技術中作過詳細的介紹?！　≡诘谌齻€方向上可以舉出國外覆蓋封層（Cap Seal）和三明治封層（Sandwich Seal）等復合封層技術的發展?！　「采w封層覆蓋封層是為解決石屑封層存在的缺陷而發展的一種復合封層技術，它首先在原路面上敷設一層石屑封層，待石屑封層完全凝固后（約需一周左右時間），再在其上鋪設一層稀漿封層或微表封層。圖9是一組覆蓋封層的施工圖片，圖9a是正在進行石屑封層施工，9b是在其上鋪設一層稀漿封層，9c是最后成型的覆蓋封層表面。覆蓋封層的優點是縮短了初期養護時間；改善了石屑封層耐久性、抗滑性、噪音等方面的缺點；可以獲得更大的厚度，替代薄層罩面而具有更好的費用效益。　　三明治封層三明治封層是一種將貫入式工藝與石屑封層工藝結合在一起的封層技術。它的工藝是先將一層粗集料（15~20 mm）撒布在所需養護的瀝青路面上，然后再噴灑一層改性乳化瀝青，并緊跟著撒布一層較細的集料（5~13 mm），最后碾壓成型。改性乳化瀝青用量應比單層的石屑封層高，以便有足夠瀝青貫入到粗集料的縫隙中，但其噴灑量則又比雙層石屑封層低。這種復合工藝的好處是可以使較小的集料顆粒嵌入到大顆粒中間，以提高抵抗車輪帶出石屑的能力，而大顆粒集料的存在則有助于解決表面泛油的問題，在生產效率和材料消耗上則比多層石屑封層為好?！　? 設備的新發展　　如何更好地滿足養護材料和工藝發展的要求一直是推動養護

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