排水沥青路面养护工艺综述

2021-01-05 16:42解金龙贾晓鹏朱继双
天津化工 2021年1期
关键词:封层预防性砂浆

解金龙,贾晓鹏,朱继双

(1.河北工程大学,河北邯郸056038;2.中路交建(北京)工程材料技术有限公司,北京100176)

排水沥青路面的大空隙结构特点在长期使用过程中,由于沥青的老化,粘结力下降,造成路面松散剥落和裂缝,并且在交通量大的路段,会造成空隙被杂物堵塞,影响路面的降噪和排水性能[1]。因此,大量的排水沥青路面面临着养护的问题,而我国目前没有完整统一的排水沥青路面养护技术指标。本文通过对国内外养护材料和养护工艺的调研分析,提出预防性养护方案。

1 预防性养护

随着时间的推移,路面沥青逐渐开始老化,粘结力下降,出现飞散、坑槽以及裂缝等问题,针对排水沥青路面出现的上述问题,各国开始研究预防性养护技术。

1.1 荷兰预防性养护工艺

排水沥青路面相比于密集配有很多功能优势,比如,驾驶舒适性、排水以及降噪,但是,排水沥青路面老化过程比密集配沥青路面快得多。在2010 年,荷兰应用一种再生技术对排水沥青路面进行预防性养护,由一辆喷淋车把一种特殊的沥青乳化液喷到表层,该种再生剂先排入老化的沥青中,然后渗到粘结剂中,进一步活化粘结剂,恢复沥青原有的柔韧性。该种材料会形成一种薄膜,最初喷洒对抗滑性能有影响,但是在开放交通一天后,表面的薄膜会逐渐去除,抗滑性能恢复。经过实际测试,该种材料对排水、降噪均无影响,该种再生剂效果显著,有效恢复沥青粘结剂的功能,增强沥青的粘聚力,达到排水沥青路面的预防性养护目的。

1.2 美国预防性养护工艺

美国大规模使用开级配抗滑磨耗层(OGFC),针对OGFC 预防性养护有两种方法,分别是雾状封层和石屑封层[2],石屑封层是在道路面上使用一种标准的沥青撒布机洒布一层粘结料,然后铺一层相同粒径的、比较好的骨料,但是石屑封层用于OGFC 并不理想,石屑封层会使排水性能下降,而且成本较高。雾状封层比石屑封层经济的多,乳化沥青雾状封层在OGFC 铺筑之后马上应用能提高沥青膜厚,使沥青更有柔性,减少飞散的可能性,但是,应用雾状封层会使道路的抗滑性能下降,在通车一个月后会快速恢复,并且对路面排水性能没有较大影响。因此雾状封层由于施工较快,成本较低,性能良好被广泛应用。

1.3 日本预防性养护工艺

日本目前最主要的排水沥青路面养护材料是透水性树脂砂浆(PRMS)[3],具有抗滑性能高、表面强化、抑制飞散以及降噪等优点,尤其在高速公路的弯曲路段、坡度较大等对抗滑性能要求高的路段上,使用该种养护材料比常规排水沥青路面的摩擦系数提高较多。常规排水沥青路面在铺筑6 个月后,排水性能大幅下降,而经过透水性树脂砂浆养护的排水沥青路面下降幅度较小,排水性能依然较好,因为透水性树脂砂浆可以起到过滤作用,防止污染物堵孔。在已经发生飞散的路面,可以在路面凹部填充该种养护材料。施工流程包括:现场拌和透水性树脂砂浆→摊铺透水性树脂砂浆→使用压路机碾压→养生→固化开放交通,在施工时要注意施工温度,会影响环氧树脂的固化时间。该种养护方式可以显著强化路面表面,延长排水沥青路面使用寿命。

1.4 国内预防性养护材料

我国排水沥青路面应用较晚,对于排水沥青路面预防性养护还在研究阶段,2017 年华北水利水电大学发明专利排水沥青路面预防性养护材料[4],该材料由沥青基质、改性碳黑、聚乙烯毗咯烷酮、沥青乳化剂、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物、交联剂、胶粉、水组成,在制备完成后,快速涂刷到路面上,厚度为0.4~1.2mm 之间,接着养生4h 就可以投入使用,该材料具有稳定性好,抗拉强度高,剥离强度高,抗热氧老化和抗紫外光老化性能提高显著,同时还具有高粘弹特性,其使用很好的避免了裂缝病害和飞散掉粒病害的发生,使路面的使用寿命明显延长。东南大学针对排水沥青路面的飞散、裂缝问题,研究了排水性环氧沥青混合料,试验证明该种结合料具有良好的抗车辙能力,耐低温以及水稳定性能力,但是,环氧树脂成本较高,因此,该种养护工艺还尚未成熟。

2 结论

2.1 通过对国内外排水沥青路面养护的调研,荷兰、美国、日本在排水沥青路面养护方面经验较多,研发的材料和设备较成熟,整体的施工流程比较完善。

2.2 我国在排水沥青路面养护方面尚未成熟,还

在不断探索研究阶段,我国和日本气候相近,可以借鉴日本的环氧树脂砂浆来进行排水沥青路面的养护,在实际工程应用中,随时监测和检查路面性能。

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