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路面养护新工艺新材料的应用研究(二)
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毕业论文范文题目:
路面养护新工艺新材料的应用研究(二)
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路面养护新工艺新材料的应用研究(二)
路面养护新工艺新材料的应用研究(二)毕业论文范文介绍开始:
路面养护新工艺新材料的应用研究
(1)处理桥头跳车。针对沥青混合料高温性能和抗变形能力的不足,以及水泥混凝土刚度大等问题,将沥青作为基体,连续分散在复合材料中,水泥作为增强相,分散在沥青基体中通过功能复合改良材料性能。该工艺仅需根据桥头沉陷发生的范围进行局部填充,可进行不等厚摊铺,无需铣刨原路面,同时也缩短道路的维修时间,常温条件下每层施工从摊铺到养生约3h即可开放交通。
(2)路面基层。作为一种新型的半刚性路面基层材料,国内外对水泥乳化沥青复合材料进行了较多的研究,发现其具有较高的工程应用价值:
①水泥是混合料强度、刚度和干缩性能的决定性因素,水泥剂量越高,混合料的强度、刚度越大,干缩性能越差;
②水泥乳化沥青稳定碎石的抗压回弹模量较水泥剂量相同的水泥稳定碎石降低明显,并且加入的乳化沥青越多,抗压回弹模量降低越大。说明加入乳化沥青后,混合料的刚度降低,更具柔性;③干缩试验说明各种混合料的干缩性能在加入乳化沥青后都有不同程度的提高,相同水泥剂量的情况下,随着加入乳化沥青量的增多,混合料的干缩应变和干缩系数减小;④比起传统的水泥稳定碎石,水泥乳化沥青稳定碎石具有刚度较低,干缩性能增强的特点,克服了水泥稳定碎石的缺点,是一种能很好地能预防裂缝的基层新材料。
(3)改造工程中的应用。沪嘉高速公路建成于1988年,交付使用至今已逾20年。在行车荷载和自然力的作用下,路面与桥梁在使用过程中出现了不同程度的损坏。2006年开始,沪嘉高速公路用了近3年的时间对全线进行大修。为提高行车舒适性,2009年的大修过程中将G15立交一南门收费站段的水泥混凝土路面改建为黑色路面,改建后的结构形式为18cm水泥-乳化沥青再生混合料+6cmAC-20C沥青混凝土+4cmSMA-13沥青混凝土。在白改黑实施过程中采用了水泥乳化沥青技术对原有的白色路面进行再生处理,将原白色混凝土板块就地打碎成小块后,再将其破碎成级配碎石,之后在拌和楼添加一定比例的水泥和特种乳化沥青,拌合为水泥-乳化沥青半柔性混合料,再运送到现场,进行摊铺、压实、养生。水泥-乳化沥青半柔性混合料作为一种新型材料,目前在高速公路中应用较少。但因为它兼有了沥青和水泥二者的优点,所以其应用前景较为可观。
3.3沥青注浆的应用
随着城市交通不断向高速化、重载化发展,城市道路和公路路面病害情况日趋严重,表现为裂缝、坑槽、局部深陷等破坏形式,对道路维修养护提出了更高的要求,其中注浆修复法作为一种快速修复方法得到了较快的发展。为适应交通高速化、重载化的需求,要求注浆材料稳定性强、抗变94陈建东等:路面养护新工艺新材料的应用研究2016年第4期形能力佳,且能实现快速开放交通[1]。现有的注浆材料虽然种类繁多,但均存在着一定的问题和缺陷,如无机类注浆材料在有地下水条件下的流失,有机类注浆材料的耐久性差等[2]。然而,沥青材料不溶于水,冷却硬化时间快,经改性后具有良好的流动性能、硬化强度和耐久性[3-5],对现代交通道路的维修加固具有较好的适应性。
3.3.1沥青注浆材料性能研究
目前,上海市建筑科学研究院已采用基质沥青、湖沥青和SBS改性剂等原料,通过复合改性工艺,制备成一种新型沥青注浆材料,其针入度小于30(0.1mm),软化点90℃~95℃,满足注浆材料硬度高、稳定性好等性能要求。该沥青注浆材料200℃粘度0.8Pa·s,可实现在泵送管中正常流动,满足注浆工艺。且温度降至135℃时沥青粘度达到8Pa·s,使沥青流动性减小,将其流动范围限制在一定范围内,避免了因路基地下空间条件复杂造成注浆材料大量流失。
3.3.2沥青注浆的工程应用
上海市建设机场道路工程公司第一分公司位于宝山区,其场区道路混凝土底基层不密实,路面出现凹陷现象。维修工程采用本研究开发的沥青注浆材料进行注浆修复,主要注浆工序包括路面开孔、清扫洒水、沥青注浆、注浆终止和养护,与目前水泥注浆工艺类似。选取混凝土板的4角及中心各钻1个孔,钻孔深度60cm。为便于后期沥青的清理,对孔周边进行清扫并洒水,随后进行注浆。沥青加热温度220℃,注浆压力0.4MPa。当附近孔中溢出沥青时,可用木栓将此孔封住,继续注浆。在其他缝隙、裂缝、路肩等部位有沥青流出时,则停止注浆。注浆压力超过0.4MPa或混凝土板上出现上抬情况时也需停止注浆。对注浆路面进行清理并养护30min后即可实现开放交通。经现场检测,维修路面平均弯沉值由0.258mm降低至0.172mm,取得了良好的修复效果。
3.4有机硅预防性养护材料的应用
有机硅预防性养护材料作为一种新型的雾封层技术,将其喷于道路表面,固化后可以形成一层无色透明的薄膜,阻止水分进入,达到提高抗水损害的目的,并且可以抑制松散。与乳化沥青基的雾封层技术相比,有机硅预防性养护材料还可以达到防油污的效果,减少汽油等溶剂对路面的侵蚀。江苏省建筑科学研究院研究公司,高性能土木工程材料国家重点实验室对其主链及侧链结构、防水性能、松散抑制、抗滑影响进行了深入研究和论证[6]。证明有机硅预防性养护材料在道路表面固化成膜后,可以封闭部分连通孔隙,从而减少水分进入,起到防水效果,有效降低路面的渗水系数和混合料的吸水率;可以有效抑制路面的松散,在水损害和有机溶剂侵蚀条件下,有效减少飞散损失,防止坑槽的发生,延长道路使用寿命;对孔隙率较小的AC和SMA混合料的抗滑性能影响要大于开机配的OGFC混合料,特别是对于SMA混合料,必要时可撒布一些石英砂或橡胶粉来提高路面抗滑性能;内部结构以甲基-苯基作为侧链可以赋予其成膜后足够的刚性和韧性,在保证耐磨性能的同时达到良好的防水效果。
4.结语
综合以上国内外新工艺新材料的研究及应用,不难看出目前道路工程建设及养护过程中还存在着许多亟待解决的问题和迫切需要攻坚的难点,我们需要更加重视建养结合,注重新工艺新材料的创新、研究以及应用,减少建设、养护成本和资源浪费,提高节能环保效能,提升公路使用寿命和使用品质,为交通事业飞速发展提供坚实的基础。
参考文献
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长沙:中南大学,2010
[2]李娜,张良均.道路维修注浆材料研究进展[J].土工
基础,2011(4):44-48
[3]郑长征,李铁虎,林起浪,等.路面改性沥青材料的
研究进展[j].材料导报,2004(2):59-61.
[4]肖鹏.SBS物理和化学改性沥青及混合料性能评价
对比研究[D].南京:河海大学,2005:13-15..
[5]宋琦,邢德华.沥青混凝土路面预防性养护技术研
究[J].公路,2013(1):260-264.
[6]万九鸣,肖月,吴少鹏,等.沥青路面公路技术状况
评价研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2015,39(6):1269-1273.2016年第4期陈建东等:路面养护新工艺新材料的应用研究95
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