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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:3985
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-02-18 08:55:07
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

公路沥青路面预防性养护材料的试验及应用研究核心探究

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 于润萍
资料简介

摘要:沥青是铺设路面的主要材料。沥青路面密实度大、强度高,可以承受车辆载荷施加的巨大作用力;沥青路面具有较高的减震性,有利于车辆平稳、快速通行;沥青路面还具有一定的弹性和塑性变形能力,持久耐用;而且沥青材料可以再生利用,经济性高。早在 2011年,全国沥青路面总里程就超过了 57万公里。但随之而来的是:沥青路面早期病害越来越严重。

公路沥青路面预防性养护材料的试验及应用研究核心探究

于润萍

卢氏县农村公路管理所,河南 三门峡 472200

摘要:沥青是铺设路面的主要材料。沥青路面密实度大、强度高,可以承受车辆载荷施加的巨大作用力;沥青路面具有较高的减震性,有利于车辆平稳、快速通行;沥青路面还具有一定的弹性和塑性变形能力,持久耐用;而且沥青材料可以再生利用,经济性高。早在2011年,全国沥青路面总里程就超过了57万公里。但随之而来的是:沥青路面早期病害越来越严重。

关键词:公路沥青路面;预防性养护;材料试验;应用研究;核心探究

1导言

近年来的公路养护工作中,针对沥青路面问题进行研究,可以明确,路用材料直接关乎到公路路面质量,特别是在对公路的养护中所使用的材料,做好质量控制工作是重要的环节。这就需要在公路养护中采取相应的养护对策,才能够确保公路养护质量。

2常见的沥青早期病害

2.1纵向裂缝

据统计,在各类沥青路面损坏中,纵向裂缝占比最大。产生纵向裂缝的主要原因是路基压实度不够,出现不均匀沉降。

2.2横向裂缝

横向裂缝在各类沥青路面损坏中占比仅次于纵向裂缝。横向裂缝出现于路面两侧的路肩,最后贯通整个路幅。

2.3龟裂

龟裂常见于普通公路的沥青路面。主要是由于集料离析、不均匀造成的。

2.4车辙

常见于高速公路,沥青路面沿车辆行驶的轨迹出现较长的纵向带状凹陷。主要是由于车辆超载行驶造成的。沥青路面病害还有路面松散、路面沉陷、冻胀、翻浆,等等。

3预防性养护

传统的路面养护,属于典型的事后养护(也称纠正性养护),等到路面出现较为严重的病害再进行处理,看似节约资金,实际上却是头痛医头,脚痛医脚,还会产生大量的重复投入。——而美国等发达国家早已开展预防性养护。所谓预防性养护,指的是在路面状况良好的情况下,对路面进行系统性养护,恢复路面表面功能,填补路面裂缝,候补车辙,从而延长道路使用寿命。

4沥青路面预防性养护材料的试验研究

国外进行路面预防性养护常用的材料是沥青路面养护剂。从上世纪80年代开始,发达国家便开始使用养护剂预防性养护技术,目前,这项技术已经趋于成熟。

4.1沥青路面养护剂

沥青路面养护剂,由石油蒸馏液(芳香烃溶液)、煤焦油沥青、石油乳剂、人造树脂、再生剂(芳香族油)构成。这种材料具有密封与结合的双重功能,可以充分渗入沥青孔隙和裂缝,对老化的沥青进行浸润、激活,增加沥青基质,弥合裂痕、稳定集料、防水防腐,增强沥青路面的弹性。

4.2通过试验,研究养护剂对基质沥青再生性能的影响通过掺量试验与RTFOT老化试验,可以发现养护剂的确可以增强基质沥青的再生性能

4.2.1感温性能

进行RTFOT老化试验,试验温度为163℃,试验时间达到85分钟。此时,基质沥青老化样60℃粘度有298Pa·s;掺入2%的养护剂的试验样60℃粘度则只有284Pa·s,掺入8%的养护剂的试验样60℃粘度下降为215Pa·s。

4.2.2高温稳定性能

重复进行上述RTFOT老化试验,试验条件不变。85分钟后,基质沥青老化样的软化点为54R&B,而掺入2%的养护剂的试验样的软化点下降到51R&B,掺入8%的养护剂的试验样的软化点下降到40.4R&B。

4.2.3低温抗裂性能

第三次进行RTFOT老化试验,试验条件不变。85分钟后,基质沥青老化样的当量脆点为-9.79℃,而掺入2%的养护剂的试验样的当量脆点下降为-13.86℃,掺入8%的养护剂的试验样的当量脆点下降为-33.17℃。

4.3通过试验,研究养护剂对改性沥青再生性能的影响

4.3.1感温性能

进行RTFOT老化试验,试验温度为163℃,试验时间达到160分钟。160分钟后,改性沥青老化样60℃粘度为4152Pa·s,掺入4%的养护剂的试验样60℃粘度下降为3487Pa·s,掺入8%的养护剂的试验样60℃粘度下降为1865Pa·s。

4.3.2高温稳定性能

第二次进行上述RTFOT老化试验,试验条件不变。160分钟后,改性沥青老化样的软化点为67.5R&B,而掺入4%的养护剂的试验样的软化点下降到63R&B,掺入8%的养护剂的试验样的软化点下降到54R&B。

4.3.3低温抗裂性能

第三次进行RTFOT老化试验,试验条件不变。160分钟后,改性沥青老化样的当量脆点为-16.22℃,而掺入4%的养护剂的试验样的当量脆点下降为-18.78℃,掺入8%的养护剂的试验样的当量脆点下降为-20.83℃。

5保证公路养护材料质量的有效策略

其一,公路养护工作中将详细的材料供应计划制定出来,同时明确施工要求。所涉及的内容包括养护材料的选择标准、材料进入施工现场前的质量检验、养护材料的品种、规格等等,不同类别的养护材料要各自单独堆放,做好防雨措施,以避免由于潮湿导致材料变质。其二,材料在养护施工之前要进行严格的质量检验。所有的公路养护材料在使用之前都要进行质量检验。具体方法是对抽取样品进行实验室检验,根据实验室检验报告判定材料是否符合使用要求。其三,对公路养护材料要采取正确的保管措施。购买养护材料之前要货比三家,选择行业信誉度高的厂家所出产的材料。要求所购进的养护材料要各项证书齐全,包括质量实验报告、合格证等等,以保证购进的养护材料质量。对于材料要采取科学合理的保管措施,避免由于保管不当引发材料质量问题。

6沥青路面所存在的病害问题以及采取的养护措施

6.1沥青路面的裂缝问题以及养护措施

沥青路面的裂缝是较为常见的病害,引发的因素很多,多为路面承受汽车行驶所产生的负荷不足,加之路面环境因素的影响,就会导致沥青路面产生裂缝。如果沥青路面的裂缝为龟网裂缝,所采取的养护措施为灌封胶,即开槽后用灌缝机灌缝处理。之后将粗砂或者石屑涂撒在上面[2]。所有的这些工作完成之后,就要用轻型压路机碾压。如果沥青路面的裂缝为单条纵横裂缝,所采取的养护措施就是将裂缝所位置进行开槽处理,用吹风机清理槽内,要求槽内不可以由任何的杂物。之后将热沥青使用灌缝机灌入到裂缝中,之后将石屑撒铺在上面,厚度为0.4厘米左右为宜。如果条件允许,还可以将灌缝胶灌入到裂缝中,修补的效果更好。

6.2沥青路面的车辙问题以及养护措施

沥青路面的车辙也是较为常见的病害,主要表现为行车带与路面之间形成了高度差。导致车辙问题的原因有很多,诸如路面设计缺乏合理性、路面摊铺所使用的沥青材料缺乏稳定性、在基层施工中以及路面的路面的面层施工中存在压实度不足的问题。当公路投入运营之后,由于长期的车辆碾压,就会导致路面所能够承受的符合降低,使用性能无法发挥。当车轮驶过,就会出现路面形变,固结之后就会形成车辙问题。

6.3沥青路面的沉陷问题以及养护措施

当沥青路面产生沉降,路面的纵坡和横坡都会有所变化。对中央分隔带与超车道之间、行车道与紧急停车带之间以及超车道与行车道之间的分界标线进行测量,将标高变化图画出来,以其为标准,将变化图稳定之处作为维修的起点和终点。要求维修的长度要超过30米,以使摊铺机能够正常作业。如果摊铺的路面标高与原来的路面标高之间的差距没有超过3米,就可以对原来的沥青路面进行铣刨;如果摊铺的路面标高与原来的路面标高之间的差距超过3米,原沥青路面经过铣刨之后,就要进行两次摊铺和调平,以保证摊铺质量。

7结语

开展沥青路面预防性养护,可以激活老化的沥青,更新表面已经氧化的沥青膏体,解决沥青路面早期病害。我们应当进一步加强这方面的研究,在国内道路养护中加速推广沥青路面预防性养护技术。

参考文献

[1]饶美英,陈小腾.高速公路沥青路面的养护管理[J].黑龙江交通科技,2014,37(11):51-52.

[2]许青梅.公路养护材料质量控制与沥青路面养护对策[J].民营科技,2013(04):346.

[3]刘爱峰.公路养护材料质量控制与沥青路面养护对策[J].科技创业家,2013(06):26.

[4]马进财.公路养护材料质量控制与沥青路面养护对策[J].科技创新与应用,2012(01):130.