梁腾飞 王正永
[摘要]近年来,随着城市对农村政策力度的不断加大,农村道路建设也得到了快速发展。但不断增多的农村道路病害严重影响着农村经济的繁荣发展,冷补沥青混合料具有快捷安全、易施工等特点,因此,如何利用冷补沥青混合料施工,提高农村公路路面病害处治成为了交通部门的新课题。本文就冷补沥青混合料的结构特点、生产工艺及施工技术进行探讨,为今后农村道路养护提供科技支撑。
[关键词]道路病害养护;冷补沥青混合料;施工技术
文章编号:2095-4085(2016)07-0070-02
在农村地区,广阔复杂的道路分布面导致沥青搅拌站无法对其全面辐射,因此,在冬季对农村公路病害处置比其他季节更为困难。经过长时间的摸索发现,对于冬季农村公路可以通过冷补沥青进行修复,效果良好。
1冷补沥青混合料的施工概述
在农村道路养护中,对于传统的高温修补而言,通过低温材料对公路进行修补即为冷补,冷补时所采用的材料即为冷补材料。当前一个时期,有两种冷补材料可以在施工中进行使用:一个是袋装沥青料,其在室温下储存,前期已经预拌混合完成,不需二次处理,可直接运输。当表面出现凹凸不平或其他情况时,可以在运达现场时随时进行补修,正常情况下有效期一年;另一个是乳化沥青冷组合,它在使用时方便快捷,对道路疾病能够起到很好的修复效果。可以通过现场施工设备对其进行施工,在准备乳化沥青时,需要注意应当在慢速裂纹或分裂乳化浆料制备。通过两年时间对冷补沥青的深入研究和不断探索,且经过夏季和冬季两个季节的测试发现,维修后并没有出现脱粒或松散状况。试验时,还特意在雨中对其水阻力进行测试,发现路面完好无损,未出现损害情况,充分说明其耐水性强。
2冷补沥青混合料的结构特点
通过沥青分子作用力,增强沥青粘结强度的粘结体系即为冷补沥青。沥青凝集力大小主要依靠沥青分子的密集水平。同时,沥青的温度和压力也决定着分子热布朗的运动强度,随着温度和压力时间的逐渐递增,压力越来越大,扩散力不断增强,颗粒之间的凝集力也持续变大,因此,冷补沥青混合料与沥青性能之间的关系较为密切。其一是沥青附着力大小主要受沥青与矿料混合料强度影响,水稳定性也起着至关重要的作用;另外,不一样的矿物颗粒之间存在相互凝结作用,它们影响着混合料的疏松性、压实性和强度大小。与此同时,影响冷补沥青混合料性能的主要因素还是级配组成。当冷补沥青混合料由不同级配组成时,其空间结构类型也就各不相同。当“镶挤构成”与“密集成分”在冷补沥青混合料结构中所占比例不同时,可分为三种类型,一种是悬浮密集结构,另一种是骨架空隙结构,再一种是骨架密实结构。
2.1悬浮密实结构
它采用的连续型密集配,保证其连续存在从大到小的颗粒尺寸,大量细料以及少量粗集料在这种结构中普遍存在,细颗粒经过混合将粗颗粒分开,导致骨架松散,粗颗粒如同悬浮在细颗粒中。较高粘结强度的结构沥青对其沥青强度的影响更大,在高温时具有较差的稳定性,且松软推移现象容易在车轮碾压后出现。
2.2骨架空隙结构
它采用连续型开级配,其中,细集料所占比例较少,粗集料较多,所形成的骨架存在较大的差距和空隙残余。这类材料内部具有较大的摩擦力,而凝聚力相对较少。这种结构的构建原理是通过嵌入形成的,所以沥青性能对结构强度起不了多大影响,发挥决定性作用的是粗集料之间的嵌入力和内部摩擦情况,在高温下,这种稳定性相对较好。但是,骨架空隙很难被少量细集料填充,因此导致孔隙率较大的情况在冷补沥青混合料中出现,但这能够促使冷补沥青的油分得到充分挥发,使早期强度提前形成。但较大的孔隙率也存在一些弊端,如水分容易流失,降低抗老化、抗低温及抗裂性能。
2.3骨架密实结构
这种结构是结合上述两种结构的优势组合而成的。它采用了非连续间断级配,能够使冷补沥青混合料的凝聚力得到有效提升,内摩擦阻力不断增大。当骨架通过大量粗集料形成后,根据空隙大小,使用细集料对其进行填充,形成较大或较小密度的残余空隙。所以,这种冷补沥青所具有的粘结强度和摩擦力较高,在农村公路病害养护施工中属于比较理想的材料。
3冷补沥青混合料的生产工艺
在冷补沥青混合料的制作过程中,需要注意其与热拌沥青材料混合料特征相同,混合料的使用性能主要取决于原材料的性质、混合料的构成和混合料的生产工艺。所以,我们需要严格测试原材料的检验和筛选过程,以此保证冷补沥青路面的使用性能。冷补沥青混合料的制作工序相对比较复杂,首先要按照相关比例添加基质沥青、柴油以及添加剂,对其搅拌均匀。然后在搅拌机中加入集料,另外加入冷补沥青混合,配制形成冷补沥青混合料。最后出料,将袋装的混合料进行储存。
4冷补沥青混合料应用于公路养护
4.1应急抢修情况
当雨季大面积坑槽在路面出现时,需要通过冷补混合料对其进行应急抢修,这种修补模式方便快捷。修补时,传统的圆坑补方,刷粘层油,坑槽干燥等热补程序基本省略,只需要对其进行简单的清理,就能够对路面进行填料。即使坑槽内有灰尘、积水等杂物,冷补沥青路面的使用性能依然不会降低。施工过程中,当找不到压实设备时,可以采用运料车轮胎对其进行多次碾压,并且可以使用铁锹进行人工碾压。
4.2非应急抢修情况
在进行非应急道路抢修时,需要严格执行相关程序,依次进行基坑挖掘,基坑清理,刷粘层油,混合料填充和路面压实,促使冷补沥青混合料的性能得到最大限度的发挥,从而使修复坑槽的耐久性和质量得到有效提升。一是在对基层挖掘时,需要将破损地点开槽成型,方便破损路面的修复。首先要对损毁道路的边界和深度进行一个确定,按照“圆洞方补”的方式进行施工,以道路中心线为起点,平行或垂直划出开槽轮廓线,顺着等高线进行挖掘,全面掌握路面松散、破碎的旧料,一直挖到坚实的路层为止,但是要避免最终形成的坑槽与路平面垂直,而且保证坑槽底部坚实平整;二是在对坑槽进行清理时,要彻底清除掉内壁的砂石、积水等杂物,使坑内保持干净无杂物;三是在对坑槽刷粘层油时,在冷补沥青混合料施工之前,需要将一层粘油均匀的涂刷在坑槽的内壁和底层平面,我们可以选取沥青结合料或乳化沥青作为粘层油进行涂刷;四是在对坑槽进行混合料填充时,可在坑槽填平的基础上,增加百分之十至百分之二十的冷补沥青混合料在坑槽之上,填补之后,要确保坑槽的中心位置比周围路面高出一些,呈凸起形状。假如路面损坏程度较为严重,坑槽大于5cm,需要将填充层控制在4~6cm之间,设置多个填充层,并对其逐个压实。当铺设均匀完成后,需要进行压实,我们要根据填补面积及深度,使用适当的工具及方法。压实过程中,我们要按照从中间向外延伸压实的方式逐步进行。施工时,当现料不足的情况在局部位置出现时,需要通过手工方式对其进行用料填补。当压实施工完成后,还可以对坑槽的边缘进行封边处理,这时需要选用乳化沥青。如果坑槽在修复后平坦光滑,坑槽两侧压实状况良好,无松动现象,就可以开放交通。为防止粘轮现象在交通开放后出现,可以将矿粉或石粉撒在修补
处。
5结语
冷补沥青混合料作为新型材料,在我国公路养护中应用比较广泛,且产生了一定的经济效益和社会效益。经过多年的努力,众多品牌的冷补沥青在我国诞生,其独立开发的冷补沥青已超过75%,但施工技术仍然欠缺。在今后的发展过程中,我们要不断提升冷补沥青混合料的施工技术,为农村公路病害养护提供便利条件,确保农村公路畅通。
参考文献:
[1]李峰,黄松昌,徐剑,等.冷补沥青混合料组成设计研究[J].武汉理工大学学报,2010,32(14):79-82.
[2]李峰,黄松昌,徐剑,等.冷补沥青混合料性能评价指标体系[J].公路,2010,(11):156-61.