缪 菁
(山西省交通建设监理总公司,山西太原 030012)
随着交通运输事业的不断发展,地方公路的水泥路面出现较多的损坏。在施工机械设备不充分,资金不充足的情况下,如何选取切实有效,方便施工的施工方法和材料、人力等,成为了一个严峻的问题。本文就地方道路水泥混凝土路面在维修过程中对原材料的要求作简单的论述。
地方公路的水泥混凝土路面常见的病害有:裂缝、错台、脱皮、磨光、孔洞、龟裂、压碎等。而对应于不同的病害应采取不同的维修方法。我省地方道路水泥混凝土路面出现较多的病害是裂缝、沉陷。根据混凝土路面的评定方法中对裂缝的评定:“凡裂缝度不大于20厘米/平方米可按正常的程序进行保养维修;凡是接近或等于20时,&127;应结合路面强度情况,采取局部处理后进行罩面,或单独进行罩面;凡接近或达到30厘米/平方米时,应与路面强度一并考核作全面翻修后全面罩面。”
正是因为如此,就要结合具体情况具体分析。不同的破坏情况采取不同的维修方法。有的直接采用沥青罩面,有的可利用石粉与水泥做成稳定层后再罩面,有的可采用加厚石粉做稳定层再罩面。沥青罩面使用较多的材料是:乳化沥青,0.5碎石,河砂。其中乳化沥青的使用量最大,故此对乳化沥青的质量要求较高;其次是0.5碎石。
以下是作者在施工实践中以及结合《建筑材料》的内容总结出来的,如有不当之处,敬请原谅。
乳化沥青在地方公路的维修工程中得到广泛的应用是因为其具有以下一系列的优点:
1)稠度小,具有良好的流动性,可在常温下冷态施工。
2)操作简便,节省热能。
3)可在潮湿的基层上使用,能直接与湿集料拌和而粘结力不减。
4)无毒无嗅,不燃,减少环境污染,安全生产。
5)降低成本。
乳化沥青是经机械作用分裂为细微颗粒,分散在含有表面活性物质的水介质中形成水包油型的乳浊液。乳化沥青对组成材料的要求如下:
1)沥青。沥青是乳化沥青的主要组成材料,沥青材料的性能直接决定着乳化沥青成膜性能和路面性能的好坏。一般以稠度较小的100号~200号沥青更容易形成均匀、稳定的乳化液。占乳化沥青总重量的60%左右。
2)乳化剂。选择乳化剂时,要考虑沥青与乳化剂的憎水基之间是否有很好的亲和力。
3)水。乳化沥青对水的要求较严格。因为水约占乳化沥青总重量的40%左右。
在乳化沥青中,水是分散介质,沥青是分散相,两者只有在表面能较接近才能形成稳定结构,这点是比较重要的。因为乳化沥青在使用时要求在运输和洒布过程中不能过早分裂;另一方面,当洒布于路面上遇到集料时,则应立即产生分裂。如何判断沥青是否产生分裂,可以从外观进行判断:当颜色由棕褐色变成黑色时就表明沥青已经产生分裂。但此时乳化液还含有水分,需待水分完全蒸发,才能产生粘结力。这亦是乳化沥青的缺点之一,就是成型期较长,最初要控制车辆的通行及行驶速度。务必要有效控制车辆的通行,才能保证成型效果。有的路段维修面积需一次全铺,这时必须严格交通管制,以免损坏路面。
选择合适的沥青型号是施工设计中的一个重要环节。乳化沥青有快裂、中裂、慢裂三种。应根据实际的施工条件选择沥青型号。乳化沥青的分裂速度与水的蒸发速度、集料的表面性质以及洒布和碾压作用等因素有关。
4)蒸发作用。为便于施工,要采用性能良好的沥青洒布车,利用气压抽沥青、喷洒沥青,使沥青在喷出时就已蒸发了部分水分。但蒸发快慢还与气温、风速及路面环境等有关。使用乳化沥青的另一个原因是,即使施工期间出现小雨时,沥青仍能完成分裂作用,形成沥青膜,但所需时间稍长,可能有部分会出现分裂不完全,此时要特别注意控制行车。
5)乳化沥青与集料的吸附作用。乳化液中的沥青微粒与骨料相遇时,产生离子吸附作用,在骨料表面迅速牢固地形成一层沥青薄膜,其中水分立即排除。沥青与干燥集料作用时,由于集料的毛细作用,可使沥青加速凝结,一般情况下应采用高强多孔的石料为佳。
那么怎样的石料才能有利于乳化沥青的分裂,形成早强的沥青膜。首先粗集料的级配要均匀,压实后空隙少,只有这样维修后的路面才能达到平整、密实的封层。实践施工中多采用0.5石,因为0.5石在摊铺时的工序容易掌握,调平容易控制,且压实后的效果较好;另外应选择高强岩石轧制成的表面粗糙、具有棱角的颗粒。
为了使材料尽量达到干燥要求,应提早将石料堆放成小堆,这样既利于施工方便,又可满足路面使用要求。过于潮湿的粗集料在与沥青的结合过程中,虽仍能形成包裹粗集料的沥青薄膜,但沥青膜与集料的吸附效果并不理想,甚至是沥青膜与集料之间根本上是分离的,用力一搓就整片脱落,这样就不能达到很好的维修效果,是导致日后使用过程中出现泛白的原因之一。同时还要注意,石料的细颗粒不能过多,因为压实后的石料层,再次喷洒沥青时,乳化沥青较难渗入,不能达到最佳效果。另外,石料中粉质过多时亦会妨碍沥青的渗透。在石料层铺平压实后,凸出的石料要剔除,为下一步工序做好准备。
石料摊铺压实后,再进行第二层沥青的洒布和撒砂。在沥青罩面的工序中,对砂的要求主要是干燥、杂质少,最好是中砂或粗砂,因为使用细砂相对的用油量会增加。砂含有较多杂质时,会使表面层不够平整,如果放车时间控制不好,面层将在行车的作用下由于杂质的挤压出现破坏。
在沥青罩面的施工过程中,对材料的要求比较严格,另外对于施工工序也应掌握尺度。希望以上总结得到的一些经验能对地方道路维修有所帮助。
[1]宁春丽.农村公路沥青路面在设计中的几个问题[J].山西建筑,2011,37(11):137-138.