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浅析沥青路面预防性养护材料

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浅析沥青路面预防性养护材料

【摘要】精表处作为一种沥青路面预防性养护材料,其优越的性能和增强路面防水防腐蚀能力,提升抗滑性和行车舒适性,降低噪声以及改善外观等特点,广泛应用于我国各等级公路及市政道路上。本文对精表处材料进行了分析,为沥青路面预防性养护提供一种可靠有效的产品,希望能提升沥青路面的安全稳定性和延长使用寿命。

【关键词】沥青路面;预防性养护材料;精表处

引言

近年来,我国的交通运输业发展态势迅猛,公路建设已经处于高速发展阶段,截至2019年,我国公路总里程已达484.65万公里,居世界第一。但是公路在使用过程中由于温度、行车荷载、材料老化等内、外综合因素的作用,以及我国的气候和交通荷载条件恶劣,车辆超载现象严重,沥青路面出现了很多病害。因此,急需一种公路预防性养护技术来提高路面的使用性能,延长道路的使用寿命,减少并延迟大修时间。精表处作为一种高技术含量的预防性养护材料,集防水、抗滑、降噪等功能;整体较薄较轻、节约成本、良好效益和耐久性、集成化便捷施工等优势。目前精表处技术已在我国重庆、湖北、宁夏、广东、陕西、内蒙古等省市2000多公里公路得到成功应用。

1精表处简介

精表处是一种沥青路面精细表面养护技术产品,是利用专门机械设备将多组分改性环氧沥青养护剂均匀喷涂到沥青路面,并配套撒布一层特制骨料,通过材料与旧路面的一系列物理、化学反应在路面表层形成的具有空间网络结构保护薄层。精表处养护公路,使其具有较好的高低温性能、防水性能、抗滑性能、耐磨性能等性能,还可以提高行车舒适性,降低行车噪声,降低工程造价。精表处能快速修复、美化轻度麻面、掉粒、松散、渗水的沥青路面,其深黑色的表面如同新的路面,使用寿命超耐久,可有效降低清洁和养护费用,对后期路面的养护工作也是十分有利的。本文针对精表处预防性养护材料进行探究,系统性研究评价精表处材料的物理力学性能、界面粘结力、耐久性及抗滑性能等。

2精表处材料评价与结果分析

2.1试验方法

(1)标准试验条件:实验室试验及养护条件:温度23±2℃,相对湿度50±5%。(2)试样的状态调节:试样或各种配料受试前应在23±2℃存放至少24h。试样应避免受日光直射,环境应保持清洁。在测试项目时,试样及试验仪器与产品直接接触的相关部分应在规定的温度环境下至少保持2h,以使它们与评价环境达到平衡。(3)配比:精表处进行测试时,所用油料的各组分混合重量比应按推荐的配比进行,并在各项试验中,保持同一个配比。油料拌和时各组分混合后的重量不得小于200g,称量应准确到±0.05g。按规定的顺序加料并拌和1—2min至外观颜色均匀为止,避免搅拌时间过长引发的反应放热。(4)混合性:将油料和各组分材料按比例进行配置,如果用玻璃棒容易搅匀,则认为是“能混合均匀”。(5)即时粘度:按照GB/T22235—2008液体黏度的测定标准中规定的方法进行检测,选择旋转粘度计检测方法,混合均匀后,立即检测混合料的粘度,避免材料反应引起的粘度变化。(6)凝胶时间:将精表处所有油料按规定比例混合均匀,取200g左右的混合液样品盛装在干净透明的容器中,在23±2℃的温度条件下放置,观察材料混合后出现凝胶现象的时间。(7)干燥时间:按照GB/T16777中规定的方法进行检测,试板选择水泥石棉板。(8)不挥发物含量:将产品组分以规定的比例混合后,按照GB/T6751中规定的方法进行检测。(9)耐水性:将按比例混合好的试样,按成型工艺在水泥石棉板上制成200mm×200mm×(0.5~1mm)的涂层,制作三块,放置24h,之后在蒸馏水或去离子水中浸泡24h,取出后用清水冲洗干净,自然状态下干燥24h,目测观察,三块涂层均需满足“无龟裂、脱落现象,允许有轻微变色”的要求。绿色交通(10)耐盐水性:用10%NaCl溶液替代水,试验方法同(9)。(11)耐10%盐酸:用10%HCl溶液替代水,试验方法同(9)。(12)耐10%氢氧化钠:用10%氢氧化钠溶液替代水,试验方法同(9)。(13)渗水系数:按照JTGE60—2008中规定的方法进行检测。(14)冷热交替试验:制作3块试验样板,将其置于保持(-20±2)℃的恒温烘箱中,使板的图漆面向上,水平放置1h,取出后于23±2℃的室内放置30min,再置于保持80±2℃的恒温箱中,以与前次同样的方式放置1h,取出,于23±2℃的室内放置30min。如此操作,再循环两个回合。检查涂膜,如果3块试验样板中2块以上看不出有起泡、开裂、剥落现象时,则认为是“漆膜无异常”。(15)耐热性:按照GB/T1735—2009中规定的方法进行检测。(16)拉伸性能:按照GB/T1040-92中规定的方法进行拉伸强度和断裂延伸率的检测。(17)柔韧性:按照GB/T1731—1993中规定的方法进行检测,采用棒轴直径为15mm。(18)低温柔性:按照GB/T328.14—2007中规定的试验方法进行检测。(19)基料附着性:按照GB/T1720中规定的方法进行。(20)细集料的粒径:按照JTGE42—2005中细集料筛分试验方法(干筛法)进行检测。(21)抗水剥离能力:按照JTGE20—2011中规定的T0616—1993试验方法进行检测。(22)黏结强度:将拉头底部涂布一层环氧胶,并粘附在需要测试的试件顶面,待环氧胶完全固化后,用道具沿拉头边沿小心切割,深度需完全断开材料层,之后将制作好的试板在23±2℃下静置2h以上,并在此条件下开动拉拔仪进行拉拔试验,试件拉断时,读取拉拔力数值,并观察断裂面情况。(23)抗滑性:按照JTGE60—2008中规定的T0964—2008试验方法检测摆式摩擦系数,按照T0961—1995的试验方法检测构造深度。

2.2评价结果

检测标准条件下制作的试件,并在规定条件下检测,实验结果表明精表处材料有优良的施工可行性,较高的防水防腐性能,良好的耐久性能,良好的界面粘结能力以及较高的抗滑性能。

3精表处材料特点分析

3.1精表处在材料技术上的创新

精表处材料是一种多组分常温反应型环氧改性沥青胶结料。主要运用精制沥青材料与环氧树脂的分子链中带有反应基团,成型时分子链通过自带的反应基团作用发生交联,使体系由线型结构变成体型结构,使其具有优异渗透、耐老化、高粘结性和高耐久性能,已经获得《一种环氧改性沥青材料及制备方法》专利。精表处材料是一种沥青路面调理养护性材料。经机械强力喷洒到路面后,迅速渗入路表以下,吸附在其所接触的路面组织上,并通过交联反应对表层老化组织进行修复,达到重新粘结松散集料、封闭路面表层微裂缝,能够有效抵抗有机溶剂和化学物品的侵蚀,已经获得专利《一种沥青路面调理养护剂及制备方法》和《一种沥青路面养护剂及制备方法》。

3.2精表处在路面养护上的创新

精表处材料通过专用施工设备洒布到原沥青路面,形成一种迅速开放交通的薄层结构。其功能主要体现在以下三个方面:(1)具有提高沥青路面防水性,防止水损坏。两层沥青膜阻止地表水进入结构层,其中下层的沥青膜较厚,起到层间粘结、粘结石料和阻止水分下渗的功能,封闭沥青混凝土表层空隙,从根本上防止水损坏,起主要防水作用。(2)具有提高沥青路面抗滑性。通过上下层石料的配伍性研究,石料相互牢固嵌挤。压实成型后,上层封层具有较好平整度和较好的纹理深度,下雨天气能防止行车时溅起的水雾,提高路面的抗滑性能。(3)作为旧路面养护措施时,可避免出现路面的加速损坏,提高路面的平整度和行车舒适性,改善路表面外观等作用。

3.3精表处在行业中的优势

精表处与目前含砂雾封层、碎石封层、微表处等相比,具有明显优势,特别是解决了碎石封层主要存在的脱落掉粒和高温性能不足,易泛油,在车辆反复作用下容易出现推移等问题。精表处优点明显,既可以代替雾封层防水,又能达到微表处的抗滑性能,并且还具有降低噪音和防行车水雾的功能。可修复并改善路面,美化路面,具有良好的粘结,使用耐久性能和良好的高低温稳定性,不易被车轮磨耗。在施工方面便捷,常温施工,封闭交通时间不长,施工工艺成熟,便于大面积快速施工,实现道路的现场冷再生,资源环保,养护成本低,质保时间长等优点。

4结束语

总而言之,沥青路面精表处是一种沥青路面处治新技术,可有效增强路面粘结力、防水、摩擦系数、抵御外界油类、盐类等化学品的腐蚀能力,保证车辆在行驶过程中的安全性;最大限度保护基层、减少路面扬尘及降低行车噪声,避免沥青路面使用过程中出现的类似问题,延长沥青路面的稳定性和使用寿命,是一种沥青路面有效的低成本的沥青路面预防性养护产品。

参考文献

[1]刘丽.沥青路面层间处治技术研究[D].西安:长安大学,2008.

[2]吴祥燕,谢德龙,刘骜,等.沥青路面精表处技术的机理及施工工艺[J].筑路机械与施工机械化,2016,33(8):31-34.

[3]杨建萍,吴祥燕,胡鑫,等.精表处在桥梁预防性养护中的应用[J].低碳世界,2017(18):198-199.

作者:胡鑫 吴祥燕 谌香玲 刘帮银 杨建萍 单位:重庆诚邦路面材料有限公司