改性沥青新材料在公路道路中的应用

2020-09-10 07:22郭红明
交通科技与管理 2020年12期
关键词:新材料应用

郭红明

摘 要:近年来,经济快速发展,社会不断进步,我国的公路建设水平逐步提高,标志着中国经济水平的快速发展和国力的发展,作为经济发展的生命线,高速公路建设对国民经济的发展起着重要的作用,柏油公路也有很重要的意义。目前在我国常见的高速公路类型中,传统沥青材料的缺点很多,所以新的沥青包装材料的施工具有很大的意义。文章对改性沥青新材料在公路道路中的应用进行了分析。

关键词:改性沥青;新材料;公路道路;应用

中图分类号:U414 文献标识码:A

0 引言

在以往的公路道路建设中使用的沥青材料都是普通沥青,其使用性能及使用寿命较差,容易影响到公路道路的整体质量。而改性沥青材料就是对传统沥青材料进行技术改进之后得到的一种新型材料,相较于传统的沥青材料,体现出更高的性能和更强的抗车辙、抗高温能力,对提高公路道路的使用寿命有着较好的作用。对改性沥青材料在公路道路中的应用进行分析,有利于充分发挥改性沥青材料的功能效用,使公路道路的整体质量得到有效提高[1]。

1 改性沥青新材料的简介

改性沥青新材料即在原先的普通沥青的材料基础上,加入如细磨橡胶粉、树脂、橡胶等的一些高分子聚合物,或者对传统沥青进行轻度的氧化加工,从而对原有沥青的性能加以改进,合成具有更高质量和更好使用性能的新材料。这种改性后的沥青新材料,稳定性更强,还具有抗高温的优点,有效的缓解了道路疲劳,很好的弥补了传统沥青容易老化的不足之处,大大提升了我国公路建设的安全性。改性沥青新材料的优势主要有以下几点。第一,改性沥青新材料自身具备一定的稳定性,可以最大程度上提高公路路面抗车辙以及抗高温的能力,防止变形和开裂。第二,有着更高粘附性的集料,能在更大限度上避免路面出现被水损害的可能性。第三,改性沥青新材料的应用,大大延长了公路的使用寿命,减少了公路的维护和整修,减少了人力和资金投入,在节省资金方面起了重大的作用。第四,改性沥青新材料的广泛应用,不仅在公路建设中起到了功不可没的作用,在其他领域也做出了杰出贡献,比如橋面的铺设,机场路面的建设等,极大的改善了人们的出行条件,使人们的生活更加便利。

2 改性沥青新材料在公路道路中的应用

2.1 原材料的准备

在准备新的改性沥青材料之前,最重要的程序是准备三种类型的原料。可分为细骨料、粗骨料和填料。为了提高沥青材料的粘性,要选择合适的方法来满足破碎棉的要求。其中最常见的方法是使用天然沙子或人工沙子来保证纯度,在选择填充材料时,少数石材的亲水性系数不到1,也极其干燥,用于确保清洁性和其他因素,精度必须满足专业标准。

2.2 路面设计原则

贯彻“科学合理、节能环保、快速安全、经济优质”的设计理念,打造“五型公路”,吸收国内外先进经验,积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺。因路制宜,注重现场调查,针对路况实际开展设计,注重精细设计,倡导作品设计,重视环境保护,注重与其他工程及周边环境的协调,使设计的工程项目取得经济、社会和环境的综合效益。结构层设计时优先采用预防性养护技术;优先采用功能性修复方案;优先采用先进的冷热再生技术;优先采用非开挖基层补强快速修补技术[2]。

2.3 搅拌物的输送

改性SBS沥青新材料在搅拌好之后的运输过程中容易出现许多问题。第一,它在放置过程中表面很容易结成壳,影响在道路铺设过程中的使用。针对这种情况,当下一个很好的解决办法就是提前在改性SBS沥青新材料的表面上覆盖一层油布,做好新材料的防硬化措施,然后才能保证搅拌物的顺利输送。第二,因为改性SBS沥青混凝土当中的粘附性很强,在运送过程中容易粘附在车厢内壁上,形成不必要的浪费,所以要在运输之前,在运输车的内壁上涂抹一层油水混合物,可以有效的避免这一情况的发生。第三,可能施工地点与搅拌地点距离比较远,导致搅拌物运输的时间过长,在运输过程中改性沥青新材料混合物的离析现象很容易产生,大大影响了其在铺设道路时的性能。针对这种情况,需要在材料装车之后对运输车辆进行前后移动,重复几次后可以有效的保证新材料混合物的使用性能不受到破坏。同时还需要密封好车厢,保证混合物不与空气有所接触,避免空气热量对搅拌物的热能消耗。值得注意的是,在输送混凝土的过程中,要详细记录好新材料混合物的配置条件以及出厂时的温度,做好细节性的工作,并对数据进行详细的统一的整理,避免任何细节问题的疏漏。同时,还有一部分新材料混合物可能无法及时的运走,对这些混凝土混合物也应该及时的在表面覆盖上一层油布,防止表面出现硬壳,影响使用效果。

2.4 红绿灯路口养护方案

考虑红绿灯路段病害主要为车辙,结合历年养护经验,现较为成功的养护方案采用半柔性面层(灌入式复合抗车辙路面),半柔性路面是一种新型刚柔相济的路面,其可以充分发挥柔性路面和刚性路面材料的特点。灌入式是在沥青混合料母体中灌入水泥砂浆,能够提高沥青混合料的抗车辙能力,同时改善沥青混合料的低温抗裂性和耐久性。此种路面结构利用嵌挤原则,通过骨料之间的相互嵌挤作用和灌入的水泥胶浆共同形成材料强度,提高了路面抵抗荷载作用的能力。同时高温稳定性大大优于普通沥青混凝土路面,抗疲劳性和抗滑性也都优于普通沥青混凝土路面。高模量沥青混合料一般是指模量高于改性沥青混合料的特种沥青混合料。目前高模量沥青混合料主要是在混合料拌和过程中掺加高模量剂以达到提高沥青混合料模量的作用。高模量沥青混合多用于重载交通、高温地区、长大纵坡路段以及机场道面,主要解决路面强度不足,沥青混合料高温性能不良造成的车辙等变形类病害。本次设计红绿灯路段方案:铣刨原Hcm沥青面层后加铺4 cmSFP-13半柔性面层+8 cmEME-14高模量沥青砼下面层+22 cm水泥稳定碎石基层(就地再生)。

2.5 抗裂贴

抗裂贴是一种滚卷式阻裂防水隔膜,它是由2 mm厚的聚合物防水膜涂在0.3 mm厚的抗皱抗重载型聚丙烯材料上,经严格工艺碾压复合在一起。具有自粘性的层间抗裂、防水材料。这种结构是将现在公路上单独使用土工合成材料、应力吸收层材料等几种防裂、防水措施的有机结合,是当前公路层间抗裂、防水材料的优化组合升级产品。抗裂贴主要用于高速公路、一般公路及城市道路路面基层的新建和养护工程。具有很高的抗拉强度,很好的韧性和表面黏度,适用于路面基层,可防止由于温度影响及垂直荷载引起的裂缝反射到面层。在铺设热沥青混合料时,最上层的高强度耐高温织物不会发生高温变形,确保能够形成局部高强沥青混合料结构层;上涂层高聚物热熔后从织物的缝隙中渗出,与沥青混合料粘结非常好;下涂层有足够量的高聚物在熔化后填充基面的坑洼,增强了与基面的粘结力,下涂层和胎基的稳定性确保形成一层厚度相对均匀的复合夹层,起到抗裂防水的效果[3]。

3 结语

综上所述,充分利用改性沥青材料,可使公路道路的施工质量得到有效提升,为人们提供更加安全、稳定的交通运输环境。为扩大改性沥青材料在我国市政道路领域的应用范围,改性沥青混合料的微观构成及抗裂机理研究、路用性能试验及实践须得到业界更高程度的重视。在使用改性沥青材料进行公路道路施工的时候,要严格做好材料制备前的准备、材料配合比的设计与试验、施工等环节的工作,从而有效提升公路道路的使用性能及使用寿命。

参考文献:

[1]刘灿祥,岳耀相.改性沥青新材料在公路道路中的应用[J].建材与装饰,2016(20):237-238.

[2]郭锋.改性沥青新材料在公路道路中的应用探讨[J].河南建材,2018(06):11-12.

[3]马信哲,万佳利.公路道路中改性沥青新材料的应用分析[J].科技展望,2017(13):56.

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