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探究温拌沥青混合料在隧道沥青路面施工中的应用

2017-05-30刘太温李鹰

科技风 2017年13期
关键词:施工应用

刘太温 李鹰

摘要:随着我国大型公路隧道工程的大规模建设,传统的热拌沥青混合料会产生高温和有害的气体,在隧道路面施工时不能很快的排走,严重影响了现场施工设备的正常运作及施工人员的身体健康。而温拌沥青混合料在传统热拌沥青的基础上减少了有害气体的排放,对环境和施工人员都是一个极大的保护。

关键词:温拌沥青混合料;隧道沥青路面;施工应用

温拌沥青混合料是国际上近几年研发并正在推广的新技术,是使用特殊的技术让沥青混合料能够有效的在低温下进行拌和、推铺及压实。这项技术不但能够使沥青混合料在性能上满足其要求和标准温度,同时使拌和温度降低3040℃以上。温拌沥青混合料与环境的温差较小,其自身的降温速率慢,所需要的压实温度也低于传统热拌沥青,比较适合于冬季低温的施工工况,能为长时间的隧道建设带来更好的实用性。

一、温拌沥青混合料的施工技术和应用机理

温拌沥青混合料能够有效的减低,沥青在进行加热时的温度及混合料出机时的湿度,能够避免因为高温而在施工过程中产生有害气体。沥青在于矿料和骨料混合时很容易出现老化的现象,而温拌沥青混合料能够有效的防止这种现象的出现,从而延长沥青路面的使用寿命。温拌沥青混合料的作用机理总共分为五个方面[2]。第一是稀释作用,在温拌沥青中含有少量比例的稀释剂,这种稀释剂能够降低混合料的粘稠度增加混合料的穿透性和松散性,其形成的混合液还具有增加沥青有效成分的作用。第二是凝固作用,温拌沥青混合料中的凝固成分能够在有限的时间内,将被碾压成型的沥青恢复原有的粘黏度。第三是增粘作用,温拌沥青混合料自身具有较强的粘结能力,在较低温度的搅拌有良好的保温性能。第四是修复作用,残存的稀释剂会对沥青混合料的性能造成一定的损害,而温拌沥青混合料则会对此起到修复功能。第五是稳固作用,温拌沥青混合料能保持沥青混合料的挤实能力和柔性能力,增强沥青路面下混凝土的穩定性能[1]。

二、温拌沥青混合料的在隧道沥青路面施工中的应用现状

根据国内外的研究与实践表明,温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比,具有高性能、低排放、低能耗的特点。在环保节能的大环境下,使得各个国家的隧道沥青路面在施工中都引用了温拌沥青混合料这项技术。美国在2002年从欧洲引进了温拌沥青混合料技术,随后仅用了6~7年的时间,就在全国范围内得到了推广,截止与2009年温拌沥青混合料已经在美国的四十多个州广泛使用。现如今世界各国都非常重视这项技术的开发,温拌沥青混合料的新产品也随之研究的深入而变得更加广泛,这种新型技术不仅能满足沥青高性能的需求,同时也能满足在环境方面的需求,其中大部分的产品在各项工程的施工中都取得良好的效果。目前应用最广的技术总共分为三种,第一种是泡沫沥青温拌技术,向沥青结合料中加入亲水材料,使的水分与热沥青接触式发泡体积迅速膨胀,粘度降低从而降低拌和温度。第二种是有机降粘剂法,在沥青结合料中加入低熔点的有机外加剂,从化学的角度改变沥青的粘温曲线。第三种是表面活性温拌技术,使表面活性添加剂水溶液与热沥青在拌和过程中均匀的分散,形成结构性水膜,从而实现温拌[3]。我国的温拌沥青混合料技术起步的较晚,目前侧重于研究表面活性温拌技术和有机降粘剂法。对于国外的相关研究及应用经验,我们应该多加学习、吸收与消化,在成熟的技术上再加以创新,才能使温拌沥青混合料在我国的隧道沥青路面施工中取得更好的应用。

三、温拌沥青混合料在隧道沥青路面施工中的应用策略

(一)温拌沥青混合料的施工方法

温拌沥青混合料在加热、集料加热、拌和、推铺和碾压的过程中稳定要比热变沥青混合料降低了2030℃,与普通热拌沥青混合料相比,在施工的环节上基本相同。在沥青的改性上,混合料生产采用“湿法”工艺进行改性,计算所需的RH3掺量,将RH温拌改性剂先加入沥青灌中制成温拌改性沥青。沥青使用前四个小时向沥青罐内投放RH3,投放时将温度控制在150160℃,然后不断的进行搅拌,使罐内的沥青与其中的RH3均匀的混合。通常温拌改性沥青混合料需要持续拌和4855s,使出料的温度在155160℃之间。在施工现场摊铺与碾压成型的过程中,摊铺初压温度不得低于140℃,在145150℃之间最佳,终压温度为90℃左右最佳[2]。在其他的施工方面,温拌沥青混合料与普通沥青混合料的施工方法基本相同。

(二)提高施工人员对温拌沥青混合料的认识

温拌沥青混合料在我国的起步较晚,发展还不够成熟,少数隧道沥青路面的施工工人对这种材料还不够了解,在实际应用起来略显困难与吃力,只有提高所有施工人员对温拌沥青有一个全面的认识,才能使得他们在隧道沥青路面的施工过程能够对温拌沥青混合料得以应用。温拌沥青混合料在进行施工时可节省20%30%的燃油,同时能够减少80%的有毒气体排放,通常温拌沥青混合料在隧工沥青路面的工程中使用较广,在低温季节或寒冷地区也经常使用温拌沥青混合料,它可以延长沥青路面施工时间的季节性。在一些对碳、有害气体的排放具有严格要求的地区,也会经常使用温拌沥青混合料,相比于传统的热拌沥青混合料,温拌沥青混合料在环保性能上要高出了不少[1]。施工人员对温拌沥青混合料有了一定认识之后,才能在施工过程中更好的应用。

四、结语

综上所述,温拌沥青混合料各个都优于传统的热拌沥青混合料,它具有节能减排、低碳环保、施工适应性强的优势,在世界各地都是各国所重要研究的对象。也是未来国内施工工程的一个必然发展趋势,而隧道沥青路面施工受限于隧道狭窄、阴冷潮湿,沥青中的有害气体不能很好的排除,这更加的是体现了温拌沥青混合料与隧道沥青路面施工的契合度。在将来的施工应用上,还需要科研人员与施工人员的共同努力、不断探究,找寻与创新更好的技术。

参考文献:

[1]许伟峰.温拌沥青混合料技术在隧道路面铺筑中的应用[J].公路交通科技,2011(03):2122.

[2]张建平,汪志刚.温拌沥青混合料在隧道沥青路面施工的有效运用[J].建设科技,2015(03):9697.

[3]刘晓.阻燃温拌沥青混合料在隧道路面中的应用研究[D].2012(05):3559.

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