沥青还原剂再生封层在庆阳地区的应用

(整期优先)网络出版时间:2019-04-14
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沥青还原剂再生封层在庆阳地区的应用

包彩霞

甘肃省庆阳公路管理局庆城公路管理段甘肃庆阳745100

摘要:国道211线K321+800-K331+500采用沥青还原剂再生封层技术处理路面面层后,半年来对路面的细小裂缝及有可能出现细小裂缝迹象的面层有一定再生还原无病害沥青路面的效果。

关键词:沥青路面还原剂再生封层;施工应用

随着我国交通事业的快速发展,道路的预防性养护是十分有必要的,目前公路养护技术非常多,沥青路面表面封层技术便是最常见的一种,而其中的沥青还原封层技术更是一种先进的技术,适合不同环境下的地方路面使用。沥青再生封层技术是必须依托于优质的材料,准确的施工工艺以及适宜的道路路面。

一、沥青老化和沥青还原剂封层材料

沥青老化是沥青路面出现各种病害的原因。沥青路面拌合料是由砂石和沥青拌合而成,其中沥青约占6%左右。而沥青主要由惰性成分和活性成分组成,根据对沥青成分的分类,其中惰性成分为沥青质,而活性成分包含初级酸、一次级酸、极性化合物和饱和烃四种主要成分。沥青的活性成分在温度和空气的作用下,在沥青路面的建设和养护阶段,都会发生不同程度的氧化,即沥青的氧化老化。

实际上,沥青在短暂的热拌和过程中,受空气氧化和部分活性成分挥发的作用,会发生大量的化学降解,沥青各组分的平衡被打破。通常,经过拌合的沥青针入度仅为原始值的60%-75%。从这个数据不难看出,“短期老化”虽然持续的时间很短,但对沥青性能的破坏力还是很强的,进而影响到新建沥青路面的整体性能。另外,压实后的新建沥青路面,仍然具有一定的渗透性。通常,需要依赖通车后的反复碾压,路面才会逐渐密实。而在通车前,大量空气和水渗透到新建沥青路面,也会加速新建路面的老化。沥青路面通车后,受到环境温度、太阳辐射、空气氧化、水侵蚀、交通磨损等外界因素的影响,沥青将进一步老化,即进入“长期老化”周期,具体表现为路面发白、变脆、面层骨料脱落等,进而引发裂缝、坑槽和透水等路面病害。这种长期老化过程将会持续减弱沥青路面的使用性能。沥青的“短期老化”和“长期老化”持续影响着沥青路面的整体性能和使用寿命。再生封层技术就是本着沥青路面缺什么、补什么的原则而引申出的一种实用的预防性养护技术,可有效地补充路表沥青因氧化而损失的沥青活性成分,恢复沥青各组分间的平衡,进而提高原沥青路面的整体性能,延长路面的使用寿命3-5年。

沥青还原剂能够渗透到原沥青路面的面层结构中,并与原路面的老化沥青相溶合,在恢复沥青各原成分的原始平衡,激活老化沥青的同时,提高沥青路表面的整体性能。

二、沥青还原剂的路面

沥青还原剂其渗透,吸附并与原路面沥青重新融合是一个缓慢的过程。经观测大约需要60-90天左右,才能逐渐修复沥青的成分组成平衡,从而表现出最佳的物理特性。使原来老化、平衡、硬脆的路面重新恢复原有的、应有的柔韧性,阻止路面裂缝、松散和骨料脱落。另外,在车辆碾压的作用下,路面的空隙会逐渐变小,延缓路面受到水和空气的侵蚀,对路面透水有很好的改善作用。

三、还原剂洒布量的确定

由于沥青路面的设计标准、施工质量、材料选择及服务年限均有所不同,路表沥青的老化程度不同,因此,对还原剂的吸收率一定有所差异。在施工前,我们需要针对具体路况进行吸收率圆环实验,以确定最佳的洒布量。这也是沥青还原剂有别于其他封层材料的主要区别。通常,再生剂圆环实验需要在行车道轮轨迹处的高密度路面上进行,观察30分钟,根据实验数据确定最终的还原剂每㎡用量。

四、沥青再生层的施工

1.安全布控及安全保证措施

施工前根据现场实际情况,提前30分钟先封闭单车道进行,人员进场;施工中严格贯彻“安全第一”的原则,做好安全布控,交通管制以及人员的安全防护工作。

2.路面预处理:清洁路面,把路面上的尘埃及松散剥落的地方清洁干净,并让路面保持干燥。施工可以使用路面清扫车等设备。如需用水冲洗,应在施工前24小时进行,确保施工时路面彻底干燥。

3.稀释:根据路面结构不同,沥青再生剂与水的稀释比为2:1或1:1。

4.吸收率:施工前,需在施工路段时通过圆环实验,测定路面最佳吸收率。

5.施工设备:施工需有全自动智能沥青洒布车,依据已测的吸收率喷洒。施工环境温度不低于10℃,最佳施工温度为20℃-30℃。

7.养生时间:在20℃以下不少于50分钟,30℃以上不少于20分钟。

8.洒砂:砂子采用筛孔4.75-0.075㎜之间的级配标准的干砂子,洒砂量大约为2-3公斤/平米。⑴洒砂之后即可开放交通,第二天可以清扫砂子或者让来往交通将其逐渐带走;⑵洒砂后压路机碾压不低于2遍,清扫砂子后即可开放交通。

9.施工用沥青洒布车进行机械化施工,设备应配置计算机控制系统,独立的操作油泵、速率计、压力表、计量器、材料测温计等装置;根据实际施工需要可控制洒布量,调节洒布宽度。

结束语

沥青还原剂再生封层是庆阳地区首次对路面沥青老化造成的裂缝进行处理,目前看来对路面短期内产生的细小裂缝(裂缝宽度小于5㎜)有一定的修复效果,这对预防性养护要抓住的三个“适当”即适当时间,采用适当的措施,在适当的路面上实施,发挥预防性养护的费用/效益最佳优势的养护理念是一致的,所以值得推广。

参考文献:

[1]《公路养护技术规范》

[2]《公路沥青路面施工技术规范》

[3]《公路养护技术规范条文解析与公路状况评定及常见病害防护治理实务》