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纤维微表处技术在G3017线预防性养护工程中的应用

2018-06-17王有红

城市建设理论研究(电子版) 2018年33期
关键词:微表玄武岩乳化

王有红

甘肃省金昌公路管理局永昌公路管理段 甘肃 金昌 737200

正文:

1.前言

从微表处在我国应用的十几年来看,其应用范围不断扩展,水平不断提高,纤维在沥青混合料中属于一种材料的复合,也就是在基体材料中掺加纤维或粒子形材料形成“基体+纤维(增强体)”的复合材料,可以实现材料间优点的叠加,还可以通过添加不同长度、不同量等方面改善混合料的性能(增加粘度、增强增韧、增加稳定性及疲劳寿命),使其满足技术要求.

2 018年8月。我单位应用纤维微表处技术,在G3017线K23+500—K28+500路段完成5公里1cm厚面层养护维修工程计48750m2,从实际施工情况和铺筑后几个月的行车碾压情况来看,纤维微表铺筑表明密实,无松散、跑料现象,性能稳定,达到了预期效果。

2.原材料

2.1 纤维微表处所用纤维选用长度<15mm的短切玄武岩纤维,玄武岩纤维具有耐高温性、耐腐蚀性、与沥青有亲和性等多种优良的性能,通过低温抗裂性能实验,玄武岩纤维微表处的低温抗裂性能明显高于普通微表低温抗裂性能,适合我们西部高寒地区路面养护。

2.2 石料的选用及筛分

纤维微表处所用粗集料、机制砂、矿粉、粗细集料全部采用永昌红光石料厂生产的符合规格材料,细集料采用仓库存放,保证细集料干燥。规格为:碎石(5-8mm)、碎石(3-5mm)、石屑(0-3mm)、三种,其中4.75mm筛孔下合成料砂当量大于65%。本次筛分试验遵照ASTM C136的标准进行,筛分结果,试验用骨料级配满足试验要求。

2.3 改性乳化沥青配方

纤维微表处的沥青材料采用SBR改性乳化沥青,基质沥青采用SK90#A级沥青,其技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)表4.2.1-2道路石油沥青90#A级技术要求。考虑到石料的适应性,最终我们选用德普瑞特 MQT-Ⅲ型乳化剂进行试验,胶乳为德普瑞特SBR胶乳,改性乳化沥青配方如下:

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2.3 乳化沥青实验结果和技术标准

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2.4 改性乳化沥青生产要求

2.4.1 改性乳化沥青我们采用ENH BEP-15型设备进行生产,ENH乳化设备有独特的分离进磨系统,沥青、皂液、胶乳有单独进磨方式,避免以往预混产生的管路及磨机堵塞,预混效果差等问题。

2.4.2 生产的成品改性乳化沥青出厂时,必须有质量检验报告,且各项性能指标均符合改性乳化沥青技术要求,且没有破乳、离析现象,方可运送至施工现场使用。

2.4.3 改性乳化沥青本身就是亚稳定体,为了保证改性乳化沥青在使用时品质稳定,应先贮存在密封有搅拌器罐内,防止阳光直射,待使用时通过搅拌15-20min后用密封罐车运至施工现场,贮存时间不宜超过两周。

2.5 微表处混合料配比:

按照设计的改性乳化沥青和石料级配,采用PC32.5水泥与玄武岩纤维,进行微表处混合料实验。实验温度25℃,湿度36%,集料100g,改性乳化沥青10g,水泥2g,水7g,玄武岩纤维0.3g,可拌合时间大于120s,规范要求大于等于120s,混合料适中,实验结果良好可以施工。

3.施工工艺

3.1 施工准备

3.1.1 施工前,应先对施工路面进行路况调查,对病害进行处治。路面坑槽修补,裂缝进行灌缝,车辙严重的地方应先对路面进行铣刨,以使路面平整,方可进行微表处施工。

3.1.2 施工前应清扫路面,采用清扫车及吹风机,保证路面的清洁。

3.1.3 混合矿料放置场地必须保证整洁,必要时需要加篷布覆盖,防止大风,保证混合料的合理级配;防止下雨造成混合料潮湿。

3.1.4 施工之前,应对路面工作面进行打线, 封层车司机打开封层车的导向标尺,以便引导封层车的前进方向,保证封层线形匀称、顺直。

3.2 现场拌和

在施工生产前,采用稀浆封层车进行拌和,此时封层车的计量设备已经完成乳化沥青、矿料及水泥填料等的标定工作,由机械手现场操作。根据环境温度的不同调节水的用量,保证乳化沥青、水、矿料、填料等都能按照一定的比例混合,通过车辆拌和箱进行拌和,并保证每次拌合的混合沥青料状态一致。

3.3 现场摊铺

根据路面宽度和摊铺宽度决定摊铺幅数,此次施工采用进口博坎M210设备,该设备摊铺箱摊铺宽度最小2.45米,每节挡板可增加0.15米,最大为4.25米。封层车司机应以一定的速度匀速行驶,行驶线形要顺直、匀称,与操作手默契配合,必要时增加或减慢行进速度。如偶尔有超粒径颗粒或其他异物,摊铺两侧应安排手持铲子工人,跟随摊铺箱,观察刚摊铺过还未破乳的混合料,挑捡出超粒径碎石,并对该处进行平整处理。每一车摊铺结束后,要及时清理摊铺箱,并对摊铺槽后的橡胶刮板进行刮净,保持摊铺槽清洁。3.4接缝施工3.4.1 纵接缝

当两幅进行纵向接缝时,应采用对接的方法,操作手要使摊铺箱的滑靴全部压在另一幅的边上,使摊铺的混合料与另一幅没有任何重叠且没有空隙,并控制好混合料的稠度,调平员调整好摊铺厚度,与另一幅达到一致水平, 利于接缝的良好对接。

当操作中出现重叠现象时,则应对直接重叠部分进行清除、刮平,刮掉多余混合料,使两幅处于同一水平,保证接缝及线形顺直。

对接缝时产生的稀浆,在其破乳的同时,进行清扫,防止破乳后有油膜带产生。

3.4.2 横接缝

在两车进行横向接缝时,也要采用对接的方法,保证对接处同一高度,如起步未做到高低一致:人工用抹子将高的位置铲掉,低的地方接上未破乳的料进行平整修复, 人工抹平容易出现骨料外露, 这时可用破乳过的沥青混合料通过2.36档筛子小料筛至表面, 防止跳车现象,同时要控制好起动车时混合料的稠度,避免接缝处出现光亮油膜或花白料现象。横向接缝处既要注意跳车现象,也要留意颜色不一致现象。

3.5 早期养护

摊铺完成后,没有成型前,应禁止一切车辆和行人通行,做好早期养护,以免路面遭受破坏,如果交通封闭不严,造成局部碾压病害时,应立即用未破乳的沥青混合料进行人工修补。

3.6 开放交通

当混合料粘结力达到200N.cm时,初期养护结束,金昌地区6-8月份晴天状态下,2小时即可开放交通,但仍需注意车辆急刹车或低速状态下车辆打方向对已开放交通路面造成的损害。

4.纤维微表处的特点

纤维微表有更好的抗疲劳性和耐久性,具有比普通微表处更长的使用寿命。网状结构的纤维加筋可增加混合料的耐磨耗性能与整体性,从而提高混合料的抗剪切强度、抗疲劳性能和其抗裂能力。采用玄武岩纤维微表处进行车辙修复具有更好的效果。

试验表明玄武岩纤维微表处的低温抗变形能力明显好于普通微表处,加入纤维后,提高了混合料的比表面积,吸附更多的沥青,使混合料油石比提高,可以提高混合料的耐久性;

玄武岩纤维微表处的稳定度较普通微表处提高6%,流值降低15%。试验表明玄武岩纤维微表处具有更好的抗变形能力。

玄武岩纤维微表处和普通微表处相比,虽然成本略有提高,但纤维微表处的抗裂、抗疲劳性能优于普通微表处,具有更好的路面耐久性。具有良好的经济效益和社会效益。

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