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道路工程新材料新技术应用论述

2020-11-25

建材发展导向 2020年9期
关键词:车辙集料沥青

万 川

(沈阳三鑫集团有限公司,辽宁 沈阳 110148)

1 道路工程新技术

1.1 泡沫沥青冷再生技术

泡沫沥青是在热沥青中注入常温水,膨胀后产生大量的沥青泡沫并破裂。当泡沫沥青与集料接触时,沥青泡沫就会化成大量的“小颗粒”,在集料的表面散布,形成大量粘有沥青的细料填缝料,再经过搅拌能很好填充粗料之间的缝隙,保障混合料的稳定。这些混合料具有良好的性能,可用于沥青下面层和路面基层的使用,并对基层和沥青下面层材料进行全厚度再生。因此,泡沫沥青冷再生混合料级配比例就尤为重要。

1.2 喷锚技术

在公路施工中,爆破技术使用不当会给路堑边坡的稳定性带来一定的影响,这时就需要使用喷锚技术,能有效防止这种现象的出现。支护喷锚网是喷锚技术的核心,能提高高坡的岩土结构强度和抗变形能力,还能有效提高边坡的稳定性。喷锚网的实施工艺是搭设脚手、修整边坡、钻孔、对锚杆进行灌浆、张拉后二次灌浆、挂网、喷射混凝土。

1.3 共振碎石化技术

该技术主要是针对水泥混凝土路面的修复工作进行的,能有效提高路面的均匀受力和整体性能,是公路施工中的一项新型技术,具有以下特点:施工效率高、周期短,原材料利用率高、成本低,良好的排水性,渗透性能好。共振碎石化技术能从根本上改善公路的反射裂纹现象,且无需反复修复,对路面的损伤度较小。

1.4 防水混凝土结构

在进行防水工程作业的时候,可以运用防水混凝土结构,该种结构具备良好的密实性能,以此达到很强的防水性能。防水混凝土结构具有承重、维护和抗渗漏的性能,还可以达到抗冻、抗融、抗侵蚀的效果。防水混凝土结构跟之前传统的施工工艺对比,这种结构的原料来源是非常广泛的,施工工作操作起来非常便捷,对今后的检查维修非常方便。防水混凝土结构不仅仅能够缩减施工工期、完全施工条件,还能够达到降低工程成本的目的。

2 道路工程新材料

2.1 SEMA 应用

SEAM 是一种新型的沥青混合料改性剂,是在硫磺里面添加烟雾抑制剂和增塑剂制成的半球状颗粒,主要成分为硫磺。SEAM 是经过特别处理的石油炼制副产品,经济易得。在沥青混合料拌和过程中,将其直接加入拌和仓可取代一定比例的沥青,按常规方法拌和后形成SEAM 沥青混合料能同时达到对沥青混合料进行改性的目的,从而提高沥青混合料的路用性能。研究表明,SEAM 沥青混合料的动稳定度远大于基质沥青混合料,采用SEAM 混合料能够很好地提高路面抗车辙性能。SEAM 混合料的动稳定度较高,但残留稳定度比较低,与规范要求有一定差距;冻融劈裂强度比也不能满足规范要求,因此在工程中使用SEAM 混合料时,可采用添加抗剥落剂的方法来提高路面的抗水损害性能。SEAM 沥青混合料的拌和温度和碾压温度要低于普通沥青混合料,这对减少能源消耗意义重大。SEAM 混合料的价格要低于普通沥青混合料,而路用性能尤其是高温抗车辙性能优于普通沥青混合料,为修建柔性基层提高路面使用寿命提出了新的途径。

2.2 SMA 在道路工程中的应用

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA) 是由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料和沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架空隙而组成的沥青混合料,这种热拌热铺的间断级配骨架型密实沥青混合料由大比例粗集料构成坚固的骨架结构,并由丰富的沥青玛蹄脂填充骨架进行稳定。它是德国在浇筑式沥青混凝土的基础上为解决车辙问题而发展起来的新型材料,以其优良的抗车辙性能和抗滑性能而闻名于世。SMA 的组成中粗集料多,混合料中粗集料之间的接触面很多,细集料少,玛蹄脂仅填充粗集料之间的空隙,交通荷载主要由粗集料骨架承受。

3 路面检测新技术

激光3D 图像检测技术原理,多年来,由于检测技术的局限,我们通常只按照路面的二维性能,将路面划分成横断面、纵断面、纹理等指标进行检测。实际上,路面是一个三维立体的实体,像车辙、坑槽、壅包等都反映在了三维信息上。所以,今后道路检测的发展方向将会逐渐向路面三维检测技术靠拢。激光3D 图像检测技术适用于在复杂环境对路面进行快速扫描测量,一般采用非接触式高速激光测量方式,直接获得激光点所接触的路表面的色彩信息、三维坐标和反射强度。通过两个发射激光单元,扫描4 m 范围内的路面表面,并用大量三维点云信息重新构成路表面结构,这样就实现了3D 激光检测技术。它可以用来检测路面的平整度、车辙、构造深度和破损状况。三维激光技术的检测深度分辨率达0.5 mm,横向为1 mm,纵向间距为1mm ~5 mm,并且可以调节间距。所以,通过精准的测量,可以轻松获得车辙、坑槽与横、纵裂缝等病害特征。与常规检测技术相比,3D 技术拥有许多优点,比如说测试对象范围广、灵敏度高、检测深度大、准确定位缺陷、成本低廉,也便于现场使用等众多优点,但是,3D 检测技术难以对路面结构内部的缺陷进行有效检测。

本文仅仅是对目前国内道路工程应用的新技术、新材料做简要介绍,还有很多没有涉及到的地方,需要在今后的学习中继续发现、探索。

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