高速公路沥青路面工程中新材料的运用和效果研究

高速公路沥青路面工程中新材料的运用和效果研究

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摘要:经济的快速发展,运输量的加大和运输的重型化发展使得高速公路沥青路面损害日益严重,人们也越来越重视道路建设和经济成本,因此不断提高公路的施工技术和服务质量是如今需要解决的首先工作。新材料在加快高速公路维修和发展具有重要的意义。本文主要讨论了高速公路沥青路面在施工中遇到的问题以及新材料在沥青路面施工中的运用和效果。

关键词:高速公路沥青路面;新材料;运用;效果

0引言

高速公路是沟通各个区域经济的纽带,在国民经济发展中起着重要的作用。道路在施工设计以及后期保养工作方面存在不足,导致了沥青路面出现了一些病害问题。为了避免对社会经济产生不利影响,充分利用交通设施,有必要对道路病害问题进行深入的研究,保证交通安全。高速公路对合理利用水泥资源、缓和沥青供求矛盾具有重要的技术经济意义。高速沥青路面既有优点又有缺点,沥青路面抗压、抗弯拉和抗磨耗的力学强度高,水稳定性、时间稳定性较好;另外,沥青路面的粗糙度好,有利于行车的安全。但是沥青路面的接缝较多、施工复杂、造价较高,面层损伤修补后的整体强度差。由于沥青路面里程的增长,加之施工措施、工艺处理不当,车辆的流量大,超载等问题大大加快了路面的破坏。有的工程只修建了不到一两年就需要进行巨资修补,造成了较大的社会负面影响。

1高速公路路面橡胶沥青的施工流程

在沥青路面的新技术、新工艺和新材料中,橡胶沥青施工是最基础的技术。在制作过程中,它以废旧轮胎作为原料,在设备中进行搅拌完成整个沥青的制作过程。橡胶沥青不仅满足了沥青路面施工的需要,还提高了沥青路面性能,节约了维护成本。橡胶沥青的施工流程包括施工前准备,橡胶沥青的拌制、运输、摊铺,以及橡胶沥青的碾压。根据施工任务和要求,对施工人员和材料进行合理的布置,严格按照混合料配置要求进行橡胶沥青的搅拌,采用温拌法进行拌合,严格控制拌合温度和出场温度。混合物拌制完成以后,立即运输到施工现场。选择合适型号的摊铺设备,保持缓慢的速度稳定进行。并控制好摊铺的温度,保证路面的工程质量。橡胶沥青路面施工温度如表1所示。碾压应该遵循“紧跟、慢压”的原则,速度保持在1.5-2.0km/h为宜。

表1橡胶沥青路面施工温度

丹通高速公路长隧道很多,因此需要在隧道沥青混合料中加入温拌剂,延长铺装的使用寿命。温拌降温幅度为不低于30℃,温拌沥青混合材料的性能核心在于温度降低以后,其水稳定性等性能指标应不低于同类性的沥青混合材料。温拌是一种工艺艺术,改变的是沥青混合料在生产过程中的温度,温拌技术的引入,能够保证材料性能不受影响。温拌阻燃沥青混合料在生产过程中的一氧化碳、二氧化碳以及二氧化硫的浓度与热拌沥青混合料相比,浓度明显降低,有毒气体排放量的大幅度降低大大改善了隧道内沥青路面的施工环境。

沥青路面的开裂可能会造成其他龟裂或者龟裂等现象,引入大粒径沥青碎石,可以提高沥青路面抵抗反射裂缝的能力和行车的舒适性。大粒径沥青碎石的应用使得沥青层的厚度达到了24cm,有效延长了路面的裂缝间距,同时减少了裂缝引起的其他病害现象。为了加强路面基层的和易性,高速公路一般采用骨架密实型结构,加入外掺粉煤灰,并采用振动型方法,使基层试验混合料7天的抗压强度不小于3MPa。

3高速公路沥青路面工程中新材料的运用

3.1SEMA的发展和应用

SEMA材料是一种新型的沥青混合材料,它是经过特别处理后在硫磺里加入规定的添加剂而形成的混合改性剂。其动稳定度远大于基质沥青混合料,并能够很好的提高路面的抗车辙性能,但是它的残留稳定度较低,冻融劈裂强度不满足规范要求。SEMA材料的拌合温度要小于普通沥青混合料,在其中加入硫磺能够改善混合料的物理性能和力学性能,因此得到了广泛的应用。研究表明,在工程中使用SEMA材料的同时加入抗剥落剂可以大大的提高沥青路面的抗水损害性能。2000年至2005年期间,在我国的天津、内蒙古以及云南等地方,SEMA材料引入到工程中,并取得了较好的应用效果。

3.2SMA的发展和应用

沥青玛蹄脂碎石混合料简称SMA,它是由沥青、矿粉以及少量的细集料按照一定的配合比调制而成的,由于其优良的抗车辙性能和抗滑性能而得到了广泛的应用。SMA材料的高温性能好,低温抗裂性能好,水稳定好,耐久性好,并具有良好的表面功能。SMA材料中的粗骨料较多,细骨料只起填充的作用,承载力主要有粗骨料承担,因此沥青混合料具有非常好的抵抗变形的能力。低温条件下,SMA材料中的沥青玛蹄脂具有较好的粘结作用,这使得材料的抗裂性能大大提高。SMA材料几乎不透水,沥青与空气的接触非常少,再加上变形率非常小,使得路面能够保持较高的强度与稳定性。SMA的发展已经将近40年,我国最开始将其应用于广佛高速公路和首都机场高速公路,之后相继应用于八达岭高速公路以及厦门机场。

3.3EPS的发展与应用

EPS的全称为聚苯乙烯泡沫,它是一种轻型高分子聚合物,具有使用寿命长、化学性能稳定的优点。它能够很好的解决道路之间的差异沉降问题,减轻侧向压力和位移等问题。作为一种超轻质的路基材料,EPS被应用到桥坡高填土与软土地基的处理上,大量的工程实践证明,EPS材料是一项非常有效的聚合物,目前大多数的桥头跳车问题都能够很好的被解决。EPS材料的施工非常简单,首先将需要处理的桥坡段按照设计要求进行开挖,然后将EPS板材一块一块的错缝拼接,一直砌到设计标高要求的高度为止。

4结束语

高速公路是沟通各个区域经济的纽带,在国民经济发展中起着重要的作用。道路在施工设计以及后期保养工作方面存在不足,导致了沥青路面出现了一些病害问题。高速公路路面施工的新技术新工艺有泡沫沥青冷再生技术、喷锚技术、共振碎石化几乎苏以及防水混凝土结构等等。SEMA材料是一种新型的沥青混合材料,能够很好的提高路面的抗车辙性能,但是它的残留稳定度较低,冻融劈裂强度不满足规范要求。SMA材料的高温性能好,低温抗裂性能好,水稳定好,耐久性好,并具有良好的表面功能。SMA材料中的粗骨料较多,细骨料只起填充的作用,承载力主要有粗骨料承担,因此沥青混合料具有非常好的抵抗变形的能力。EPS能够很好的解决道路之间的差异沉降问题,减轻侧向压力和位移等问题

参考文献:

[1]董云,王力权.道路土建工程材料技术创新以及应用[J].河南建材,2012,3(4):34-35.

[2]杨宁.新材料在高速公路沥青路面工程中的应用以及生产效果[J].南京市公路管理处,2016,8(9):23-25.

[3]王玉亮.沥青路面冬季补坑槽技术研究与实践[J].山西交通科技,2012,6(7):78-79.

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