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旧沥青路面材料在公路养护工程中的应用

2021-03-30秦绍云

建材与装饰 2021年15期
关键词:摊铺沥青路面压实

秦绍云

(文山公路局机械化养护和应急中心,云南文山 663000)

我国自改革开放以来,在经济建设方面取得举世瞩目的成就,而几乎所有的经济建设都离不开交通运输业的发展。在我国的公路建设工程中,80%以上的路面均为沥青混凝土路面,虽然沥青混凝土的大规模应用带来了我国经济建设的迅速腾飞,但也造成了巨大的能源压力。另外,随着沥青路面使用年限的不断增加,必然要面对路面的维护和重建等问题。在公路工程的建设过程中路面的承载力都是以实际通行车辆的重量为基础经过多重计算而得出的,但随着使用年限的增长以及大型车辆超载通行等都会导致沥青混凝土路面出现破裂、老化等问题,这些问题不但会让公路的整体使用性能大幅下降,还会缩短公路的使用寿命,同时还会造成诸多潜在安全隐患,因此对于沥青混凝土路面的养护具有重要的意义。现阶段基于旧沥青材料的公路养护工程得到了积极的应用和推广,借助旧沥青材料而实现的再生利用工艺可以很好地满足我国公路养护工程中的需求,并且还不会对环境造成污染,这很好地契合了我国的可持续发展战略。

1 旧沥青路面材料介绍

1.1 旧沥青路面材料

沥青作为一种组分极其复杂的高分子化合物具有明显区别于其他物质的物化性质,以沥青的老化为例,这并不是通常意义上的物理性质老化,而是由于沥青的化学组分发生了一定程度的变化从而导致了沥青的黏结性大大降低,最终使得沥青混凝土路面出现裂缝以及破损现象。经过对沥青的深入研究后发现,导致沥青发生老化的原因是其软化点随着使用年限的延长会逐渐升高,而其延展度却会不断减小,最终导致沥青失去活性。那么我们不妨假设如果通过一定的科技手段使得旧沥青材料恢复原有的活性,那么旧沥青材料的使用年限将被大幅延长,值得肯定的是,经过我国科研人员的不懈努力已经研发出了可以使旧沥青材料恢复活性的物质[1]。现阶段的再生利用工艺主要是在旧沥青材料中掺入一定比例的再生剂等物质,经过特殊的化学处理后使旧沥青材料重新获得与新沥青相同的性能,并以此为基础进行再生沥青路面的铺设以及公路养护工作。

1.2 旧沥青路面材料的准备

在基于旧沥青路面材料进行公路养护工程时,需要对旧沥青材料中的沥青碎石、沥青混凝土等材料进行分类整理,然后将其运放至指定位置。需要特别指出的是,当旧沥青材料做好分类处理,工作人员应当对其进行一定的保护处理,尽可能避免旧沥青材料发生被二次倒运,否则将会对再生沥青路面的性能造成不利影响。另外,我们在对旧沥青路面材料进行开挖凿除的过程中应当对铣刨或翻挖出的旧沥青材料进行一定的除杂处理,这即能去除旧沥青材料中掺杂的泥土等杂物,同时还能使旧沥青材料进一步松散化,为后期施工过程中的拌合工作创造条件。公路养护工程的施工方式决定了旧沥青混合料的颗粒度大小,一般而言,旧沥青混合料的颗粒度越小,越符合后期拌合作业的要求。在进行再生沥青的铺筑前要实现准备好砂和石料、旧沥青混合料以及再生剂等材料。

2 旧沥青路面材料在公路养护中的具体应用

在对旧沥青路面材料进行再生利用前要做好样品的取样试验工作,通常情况下工作人员会借助专门的萃取装置对其进行萃取处理,然后进行一定的加热,从而将旧沥青材料中的苯类物质分离出来,随后进行针入度、延度、软化点的检验,从而确定旧沥青材料的老化程度。一般情况下我们会借助再生剂帮助旧沥青材料恢复其活性,但需要特别注意的是我们在使用再生剂的过程中会改变旧沥青材料的化学性质,因此我们在进行再生利用前应当将已改变的化学性质进行还原,只有当其化学性质符合施工标准后才能进行正式施工。

2.1 混合料的拌和

在进行旧沥青混合料的拌和之前,工程施工人员需要对不同类别和形状的旧沥青材料进行分类处理,按照旧沥青材料破碎后的颗粒度大小在不同位置堆放旧沥青材料,同时需要分别对各类材料进行采样。完胜采样后需要对不同类别的旧沥青材料严格按照试验流程进行试拌、试铺,当试验结果满足其公路养护工程的施工要求时,才能进行批量化的生产应用。根据旧沥青材料性质的不同,在进行混合料的拌和时所添加的比例也存在一定差异,并且各类旧沥青材料的处理方法也不尽相同。对于沥青材料而言,通常是在160℃左右的温度下进行导热油加热处理,而对于矿料而言在对其进行加热处理时温度通常要比沥青材料的加热温度超出10℃左右,这就要求在对两者进行拌和时应当维持在170℃左右,同时需要特别注意的是加热温度必须严格控制在200℃以内,否则拌和过程中会破坏沥青材料的物化性质,导致旧沥青材料的整体使用效果受到影响。在对旧沥青材料的加热处理过程中,相关人员应当密切关注各类材料的质量,及时筛选出那些在热处理中出现质量异常的材料,从而保障再生沥青路面的使用性能[2]。除此之外,我们在旧沥青混合料的拌和过程中会应当保持稳定的搅拌速率,保障各类材料能够充分的混合。

2.2 混合料的运输

在混合料完成拌和后需要对其进行运输,混合料的运输需要注意以下几个方面:①为了防止在运输过程中不同颗粒度的混合料发生分离,在进行混合料的装车时应当随时调整运输车辆的位置,另外应当控制混合料在装车时的下落高度,在允许范围内尽量从较低点下落混合料[3];②如果混合料的运输时间较长或者运输过程中混合料的温度较低,应当在完成混合料的装载后在其混合料上面铺装保护性篷布,避免混合料的性质发生变化;③当运输车辆运载到摊铺场地进行摊铺工作时应当控制好摊铺设备与运输车的距离,大约在10~20cm之间;④在进行摊铺工作时如果出现搅拌不均匀的沥青混合料要及时将其筛除,还有在运输车辆中发生沉底的混合料也应当废弃,避免因混合料不均匀而影响公路养护工程的整体施工质量[4]。

2.3 混合料的摊铺

在进行混合料的摊铺施工时,需要对混合料的底部进行纯度检查,避免底层的混合料因出现杂物而被污染,对于纯度不达标的底部混合料要及时废弃。在摊铺工作进行过程中要严格把控摊铺温度,通常情况下摊铺时的工作温度不小于150℃。另外,如果进行摊铺工作的环境出现降雨时,应当停止摊铺工作,一旦混合料出现沾水问题,应当立即废弃使用,否则会对旧沥青路面材料的使用性能造成不利影响[5]。

2.4 混合料的压实

压实工作共分为初步压实、二次压实以及最终压实三个阶段,在各个阶段进行压实施工时应当按照工程需求选择合适的压实设备进行施工。在完成混合料的摊铺工作后施工人员应当立即对铺筑路面进行质量核验,如果出现铺筑路面不均匀的地方应当立即借助相应手段对其进行压实处理,铺筑路面的均匀性和平滑度;在进行初次压实时采取振动碾压的压实方法,并且压实过程中尽量保持低速压实,防止旧沥青混合料发生破裂、推移等问题,初次压实工作应当在完成摊铺工作后尽快进行,这样可在利用摊铺工作的高温环境提高铺筑路面的压实程度以及均匀性,通常情况下适宜振动碾压的工作环境为130℃左右;在进行压实工作的过程中,压路设备严禁出现中途停止或转向等行为;在进行压实工作的过程中需要专业的施工人员实时进行路面的质量检测,如果压实程度不符合预期的工程需要,应当尽快在适宜的温度环境中进行人工修补,否则一旦完成压实工作将不得再次进行路面表皮的修复,施工人员可以借助封蜡法、表干法进行路面压实度的检验;如果压实施工过程中接缝处的沥青混合料温度已经低于压实施工的标准,可以借助加热器等设备提高沥青混合料的温度后再进行压实施工,确保路面没有缝迹[6]。

3 结语

综上所述,近年来随着我国公路建设工程的迅猛发展,沥青材料得到了大面积的应用,但沥青路面随着使用年限的增长,将会面临老化、破裂等诸多问题,同时还会对环境造成一定程度的污染,在此背景之下,基于旧沥青路面材料的公路养护工程应运而生。基于旧沥青路面材料进行公路的维修和养护,不仅节省了大量的沥青资源,同时提升了废旧沥青的重复利用率,还缓解了沥青带来的环境污染,这符合我国的可持续发展战略,同时对于我国公路建设的长久发展也具有重要的现实意义。

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