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排水沥青路面养护工艺分析

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排水沥青路面养护工艺分析

摘要:排水沥青路面具有减少水雾和眩光、降低噪音、防水漂以及提高路面的抗滑性等诸多优点被国内外广泛应用,近年来,排水沥青路面在我国各个省份的铺筑里程逐年增加。但是,排水沥青路面在使用过程中会面临空隙堵塞,飞散,沥青老化等问题,影响路面使用寿命。本文针对排水沥青路面出现的问题,通过对国内外排水沥青路面的养护技术分析,从预防性养护方面借鉴国内外成熟的养护材料及工艺,提出养护方案,为我国排水沥青路面养护提供参考。

关键词:排水沥青路面;老化;养护工艺;养护材料

排水沥青路面的大空隙结构特点在长期使用过程中,由于沥青的老化,粘结力下降,造成路面松散剥落和裂缝,并且在交通量大的路段,会造成空隙被杂物堵塞,影响路面的降噪和排水性能[1]。因此,大量的排水沥青路面面临着养护的问题,而我国目前没有完整统一的排水沥青路面养护技术指标。本文通过对国内外养护材料和养护工艺的调研分析,提出预防性养护方案。

1预防性养护

随着时间的推移,路面沥青逐渐开始老化,粘结力下降,出现飞散、坑槽以及裂缝等问题,针对排水沥青路面出现的上述问题,各国开始研究预防性养护技术。

1.1荷兰预防性养护工艺排水沥青路面相比于密集配有很多功能优势,比如,驾驶舒适性、排水以及降噪,但是,排水沥青路面老化过程比密集配沥青路面快得多。在2010年,荷兰应用一种再生技术对排水沥青路面进行预防性养护,由一辆喷淋车把一种特殊的沥青乳化液喷到表层,该种再生剂先排入老化的沥青中,然后渗到粘结剂中,进一步活化粘结剂,恢复沥青原有的柔韧性。该种材料会形成一种薄膜,最初喷洒对抗滑性能有影响,但是在开放交通一天后,表面的薄膜会逐渐去除,抗滑性能恢复。经过实际测试,该种材料对排水、降噪均无影响,该种再生剂效果显著,有效恢复沥青粘结剂的功能,增强沥青的粘聚力,达到排水沥青路面的预防性养护目的。

1.2美国预防性养护工艺美国大规模使用开级配抗滑磨耗层(OGFC),针对OGFC预防性养护有两种方法,分别是雾状封层和石屑封层[2],石屑封层是在道路面上使用一种标准的沥青撒布机洒布一层粘结料,然后铺一层相同粒径的、比较好的骨料,但是石屑封层用于OGFC并不理想,石屑封层会使排水性能下降,而且成本较高。雾状封层比石屑封层经济的多,乳化沥青雾状封层在OGFC铺筑之后马上应用能提高沥青膜厚,使沥青更有柔性,减少飞散的可能性,但是,应用雾状封层会使道路的抗滑性能下降,在通车一个月后会快速恢复,并且对路面排水性能没有较大影响。因此雾状封层由于施工较快,成本较低,性能良好被广泛应用。

1.3日本预防性养护工艺日本目前最主要的排水沥青路面养护材料是透水性树脂砂浆(PRMS)[3],具有抗滑性能高、表面强化、抑制飞散以及降噪等优点,尤其在高速公路的弯曲路段、坡度较大等对抗滑性能要求高的路段上,使用该种养护材料比常规排水沥青路面的摩擦系数提高较多。常规排水沥青路面在铺筑6个月后,排水性能大幅下降,而经过透水性树脂砂浆养护的排水沥青路面下降幅度较小,排水性能依然较好,因为透水性树脂砂浆可以起到过滤作用,防止污染物堵孔。在已经发生飞散的路面,可以在路面凹部填充该种养护材料。施工流程包括:现场拌和透水性树脂砂浆→摊铺透水性树脂砂浆→使用压路机碾压→养生→固化开放交通,在施工时要注意施工温度,会影响环氧树脂的固化时间。该种养护方式可以显著强化路面表面,延长排水沥青路面使用寿命。

1.4国内预防性养护材料我国排水沥青路面应用较晚,对于排水沥青路面预防性养护还在研究阶段,2017年华北水利水电大学发明专利排水沥青路面预防性养护材料[4],该材料由沥青基质、改性碳黑、聚乙烯毗咯烷酮、沥青乳化剂、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物、交联剂、胶粉、水组成,在制备完成后,快速涂刷到路面上,厚度为0.4~1.2mm之间,接着养生4h就可以投入使用,该材料具有稳定性好,抗拉强度高,剥离强度高,抗热氧老化和抗紫外光老化性能提高显著,同时还具有高粘弹特性,其使用很好的避免了裂缝病害和飞散掉粒病害的发生,使路面的使用寿命明显延长。东南大学针对排水沥青路面的飞散、裂缝问题,研究了排水性环氧沥青混合料,试验证明该种结合料具有良好的抗车辙能力,耐低温以及水稳定性能力,但是,环氧树脂成本较高,因此,该种养护工艺还尚未成熟。

2结论

2.1通过对国内外排水沥青路面养护的调研,荷兰、美国、日本在排水沥青路面养护方面经验较多,研发的材料和设备较成熟,整体的施工流程比较完善。

2.2我国在排水沥青路面养护方面尚未成熟,还在不断探索研究阶段,我国和日本气候相近,可以借鉴日本的环氧树脂砂浆来进行排水沥青路面的养护,在实际工程应用中,随时监测和检查路面性能。

参考文献:

[1]李强,李永弟.排水沥青路面典型病害成因分析及预防与养护对策[J].中国市政工程,2017(2):49-51+123.

[2]张德欧,滕小四.浅谈OGFC多孔沥青路面的养护维修技术[A].2013年6月建筑科技与管理学术交流会.论文集[C].

[3]梁娟.水性环氧乳化沥青混合料薄层罩面路用性能研究[D].广州大学,2019.

[4]胡睿,闫国杰,李交,等.上海世博园区排水性沥青路面试验段实施及功能性养护[J].上海公路,2010(3):22-27+12.

作者:解金龙 贾晓鹏 朱继双 单位:河北工程大学