改性沥青主要制作方法是在石油沥青中添加树脂、天然沥青、细橡胶粉、橡胶以及高分子聚合物或其他的改性剂材料,以此来改善沥青混合料或沥青的性能。国内外研究表明,改性沥青混合料铺成的路面耐久性良好,较好地满足道路低温不开裂、高温不软化的要求。
一、改性沥青的改性原理及作用
生产改性沥青的方法主要有搅拌、高速剪切以及胶体磨三种方法。目前,依据我国主要使用的磨机种类可以将其分为两类,即胶体磨法与高速剪切法。改性沥青加工的整个过程主要分为三个阶段,即溶胀阶段、磨细分散阶段以及发育阶段。
改性沥青的改性原理是将改性剂加入基质沥青中,在高温融混的作用下,经过胶体磨的剪切与研磨充分细化改性剂颗粒,从而使沥青胶泥中的改性剂均匀分散开来,最终形成网状空间结构,以此来达到强化沥青连接强度与粘接力的目的。[1]改性沥青的主要作用是进一步提升沥青混凝土的低温抗裂性能与高温稳定性能,充分改善道路行车能力,从而延长道理的整体使用寿命。
二、市政道路改性沥青混合料的施工工艺
1、原材料质量的监督与控制。定期对集料的品种、规格、风化石含量、含泥量以及微笑颗粒含量进行检查,如果外观检查存在质量问题的,就要通过筛分实验进一步确定;定期对矿粉色泽进行检查,重点观察其中是否存在明显粗颗粒以及结块等问题;对进场的原材料进行严格把关,强化抽样检查力度,一旦发现材料不合格的,坚决阻止进场。
2、改性沥青混合料的拌合工艺。操作拌合的工作人员要把握好设备特点,进一步确保设备运行是否正常,计量与温度等性能是否足够可靠,以及沥青用量、混合料级配、拌合最终效果是否达到相关规定的标准;对拌合时间进行严格控制,严禁任意缩短拌合时间现象的出现;控制好拌合的温度,集料温度尽量保持在180~190℃之间,出料温度尽量控制在170~185℃之间,改性沥青温度尽量控制在160~175℃之间。在出厂前要对每车料进行温度检测,不合格的不能运送;对矿料级比与油石比进行严格控制,避免因配比不当造成松散或泛油现象。
3、改性沥青混合料的摊铺工艺。首先,摊铺时的温度至少要达到160℃;其次,混合料在摊铺前需要将熨板预热到85℃以上。在摊铺过程中,要保证最初的压实度至少要达到85%以上,并将摊铺机熨平板紧密地拼接起来,不能存在缝隙,以此避免卡进的原料划损路面留下痕迹;第三,通过平衡梁对上面层摊铺的平整度与厚度进行控制,时刻注意观察平衡梁粘料状况并及时清除。[2]在摊铺机运作之前,要严格依据松铺标准高度用木板垫好熨平板,从而使起始摊铺厚度达到要求标准;第四,摊铺速度主要依据摊铺厚度、施工机械配套情况以及板合机产量等因素进行控制,摊铺时要求做到均匀而缓慢、连续而稳定;最后,在摊铺机摊铺的过程中,要随时对松铺厚度进行调整,保证厚度偏差小于3mm。观察混合料质量,如果发现问题要在第一时间内将报告交由技术人员处理。
4、改性沥青混合料的碾压工艺。压实改性沥青混合料时要以保证沥青上层质量为原则,在不出现推移与碾压温度的条件下尽量早压,进行碾压工作时要依据“低幅、高频、慢压、紧跟”的原则;初压工艺尽量保持高度,通常采用的机械都是双钢轮压路机,复压工通常使用轮胎式压路机进行。如果出现粘轮问题,且不能用油水混合液处理,必要时涂肥皂水处理,从而保证沥青混合料路面的清洁;依据严格的规范要求控制碾压的次数、速度以及温度。在全宽路面上进行初压与复压工艺时,初压外部温度与内部温度分别不得低于140℃、150℃,复压内部温度与终压完成温度不得分别不得低于120℃、90℃。此外,完成终压之后要求路面上不能留下明显的痕迹;压路机要以均匀而缓慢的方式进行碾压,先起步后振动,换向要求平稳而缓慢。[3]为了避免在碾压过程中出现拥包现象,在碾压进行时要将驱动轮对着摊铺机。碾压方向与路线不能随意或突然变动。折返时要按照阶梯形状行驶,不能将轮胎压路机使用在初压工艺中。同时,在碾压时要安排专人协调监视,充分保证每台压路机的压实速度、段落以及变数,从而保证最后的碾压效果;在改性沥青混合料道路的碾压时,振动压路机的轮迹重叠宽度要控制在20cm以内。[4]如果采用静载压力路机压路時,则要使重叠的碾压宽度2倍于轮迹;如果条件允许,可以采用核子密度仪跟踪检测碾压的实际效果,对发现的问题及时进行解决,并分析原因与调整工艺。核子密度仪在使用时要注意高温对其的损伤,每使用一次都要将其放置在路面外充分冷却;在初压与终压的地段进行标志设置,以便于机驾工作者辨认,从而避免出现漏压的路面。安排专业人员管理机械组合、碾压顺序、松铺厚度以及碾压温度等,保证面层碾压效果。
5、改性沥青混合料施工路面的接缝工艺。纵向接缝方面,在进行双幅摊铺的沥青路面,两台摊铺机的衔接不能太远。通常是半幅施工,另外半幅通车。[5]
接缝处理时充分保证冷接缝的顺直程度,要想使接缝粘结足够牢固,在完成双幅摊铺后要对冷接缝处进行灌胶封缝处理,这些举措都能使施工质量得到有效提高。横向接缝方面,在改性沥青面层每日的施工工作完成后,在混合料没有完全冷却之前应当及时进行松散边料的凿除,并打扫干净,以此保证接缝处的整齐与顺直。[6]次日灌封胶涂刷完毕后,要进行新料铺筑工作,保证混合料面层的整体平整度;在处理所有的接缝时,应当定期检测平整度,并注意避免接缝处跳车问题的发生。
6、改性沥青混合料道路表面平整度的影响分析。施工前期做好相关交底工作。严格依据施工方案进行;对施工材料进行严格把关,加强控制超粒径集料;充分保证结构施工质量,特别要控制好基于表层之下的层面平整度;组织计划尽可能完善,对影响改性沥青混合料温度的相关因素采取有效措施;铺筑完混凝土面层之后,要把握好交通开放的时间,只有当沥青路面温度低于60℃时,才能行驶车辆。
结语:
市政道路改性沥青混合料的施工过程具有很强的技术性与复杂性,其施工方法与工艺流程需要通过不断的应用推广来总结与完善。要想提高改性沥青混合料道路的性能与使用寿命,不仅需要专业的设计人员,还要有现代化的施工机械与优质的建筑材料,并且还需要全体施工人员的责任心与积极态度,只有这样才能从根本上提高市政道路的施工质量。
参考文献:
[1]魏建国,王兆仑,付其林. 温拌沥青混合料施工温度确定方法[J]. 长安大学学报(自然科学版),2013(06)
[2]焦伟林. 浅析SBS改性沥青混合料施工[J]. 内蒙古公路与运输,2013(02) [3]孙奕. 改性沥青混合料施工温度的确定方法[J]. 湖南交通科技,2013(01)
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