乳化沥青设备微表处技术
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沥青路面微表处技术及施工质量控制摘要:在沥青路面的养护中,微表处技术的应用比较广泛,为此,结合微表处罩面的工程实践,详细论述了在施工中原材料的选用标准、施工准备以及施工质量控制方法,工程结果表明,微表处罩面技术具有施工快、防水性好、节能环保、成本低等优点,具有广阔的发展前景。
关键词:沥青路面;微表处技术;质量控制引言在公路的预防性养护中,微表处技术是沥青路面最常见的处理技术。
微表处技术借用一种稀浆混合物,它是由水、外加剂、集料、改性乳化沥青、填料(水泥、石灰、矿粉等)按照一定比例混合搅拌而成,随后将混合物均匀地铺到路面上,形成一个封层,对路面产生的微小龟裂、块状裂痕、车辙、松散具有一定的修补作用。
G309国道山东潍坊段路面损坏严重,出现大量的纵向裂痕、车辙等问题,本地公路管理局考察调研后,决定通过应用微表处技术对其进行养护,用聚合物改性沥青、填料、集料、水、添加剂等按照一定的比例搅拌成稀浆,通过矩形摊铺槽进行摊铺,使路面形成薄层罩面,施工严格依据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)的要求进行。
1.路面微表处技术的定义及优点路面微表处技术是指相关设计单位经过多次配比试验,将具有一定级配的砂、碎石、水、改性乳化沥青以及外加剂按照配合比配制而成,然后通过搅拌机搅拌以后,在正常的天气温度下,均匀地铺设在道路路面上的一种保护层。
路面微表处技术具有较高的防水性和耐磨性,不但能够提高路面的防水能力,而且可以增加路面的抗磨能力,此项技术除了具有这些特性以外,凡是利用这项技术处理过的路面,其平整度和防滑能力都非常高,而且使用寿命还会延长。
路面微表处技术相比其他路面施工技术,施工进度较快,施工造价相对较低,而且对交通车辆通行的影响不大,在道路养护中属于一项性价比非常高的技术。
2.微表处技术2.1原材料选用(1)集料集料在微表处技术中担任着重要角色,起到骨架支撑的作用,集料要求耐磨、坚固、表面干净、无杂质、无风化,如果集料是单一规格,则质量达不到标准,无法使用。
沥青路面微表处技术及施工质量控制措施摘要:在公路预防养护实践中,沥青路面经常使用的处理技术为微表处技术。
其为稀浆混合物,主要由水、外加剂、集料、改性乳化沥青填料根据相应配比混合均匀之后铺设在路面上,生成预防路面破损的封层。
不但可修缮路面发生细小与块状龟裂、车辙松动等问题,并且也可降低路面杂音。
采取微表处技术针对沥青路面实施养护,降低路面损坏的可能性。
对于沥青路面微表处技术施工及其品质把控进行研究,针对施工前后有关数据进行解析,经过一系列验证微表处理技术在国内公路预防养护进程中的使用成效。
关键词:沥青路面;微表处技术;施工质量;措施;现如今,国内公路网状不断发展,其施工品质对大家的安全出行安全与舒适驾驶有一定干扰。
尤其在路面养护过程中,其关键的施工方式为微表处技术,不仅可以高效减少养护费用,也可将维护速率大大提高,可在非常短的时间里面把路面恢复原状,同时提升路面平稳性,确保车辆安全通过。
且此技术不会对交通出行产生影响,操作方便,可在今后路面养护中发挥更大的作用。
基于此,针对沥青路面微表处技术及施工质量控制措施实施解析,希望能给大家带来帮助。
一、微表处技术概念及优势在确保一定级配的碎石或砂与其他填料及其改性乳化沥青、外加剂与水为微表处养护技术,根据设计机构规定,需通过初配、中配、终配数次配比获得比例,通常的气候温度下,在混合搅拌之后形成混合料,随后平均的铺设在公路路面上的结构层。
另外,此技术不仅可有效提高路面防水技能,还可提高路面抗磨性,同时提升了公路耐磨性。
除此之外,通过此技术养护的路表面,也可提升外面平整度,防滑及其延长公路使用周期,再加上此技术施工费用少,与其他路面施工性价比非常好,施工速率也很快,给交通带来的干扰非常小。
二、微表处技术现场动工状况阐述2.1原材料的选择2.1.1集料微表处罩面采用的集料由不同规格的粗细集料与矿粉,参照相应比例混合形成。
集料的作用是骨架支撑,其集料必需耐磨、坚韧、外表洁净、没有杂质、无风化,可以确保路面的整体性与粘稠性。
简述公路工程沥青路面养护的微表处技术发布时间:2022-11-07T03:39:05.625Z 来源:《中国建设信息化》2022年7月13期作者:杨柳[导读] 沥青公路具有坚实和平坦的优势,有利于提高行车舒适性杨柳51022719800725****摘要:沥青公路具有坚实和平坦的优势,有利于提高行车舒适性,而沥青公路经过长期的运行,其路面很容易产生损坏问题,因此施工单位需要建立科学的养护意识,同时制订合理的养护计划,有效地利用公路沥青路面养护施工技术,综合性地修复和保养路面,降低沥青路面的损害程度。
关键词:公路工程;沥青路面;微表处技术引言公路的品质决定了行驶的舒适性,在公路早期通车时,作为新建道路的路面品质较高,行车舒适性良好,但随着使用时间的增加,公路的结构性和功能性缓慢下降,发生道路病害,因此需要对既有路面进行维修养护,提高路面的结构功能性。
目前我国道路维修养护工程量巨大,道路养护新技术的发展和应用至关重要。
目前我国常用的道路养护技术中,最常见的有沥青路面微表处、薄层罩面、灌缝等养护方式,本文主要结合某高速公路工程对微表处施工技术进行详细介绍。
1微表处技术的特点微表处理是一种稀浆封层技术,通过专用的稀浆封层设备将聚合物改性沥青、具有一定级配的粗细集料、填料、外掺剂和水按照设计掺量进行拌和得到相应的混合料,再通过摊铺设备摊铺至需要进行维修的道路上,摊铺后使原路面在抗滑性能、防水性能上有较大程度的改善。
此外,微表处技术能够对车道上形成的车辙进行填充,修复深度较浅的车辙病害。
该技术主要具有以下优点:(1)微表处采用的沥青是聚合物改性乳化沥青,该沥青与原路面的沥青能够充分黏结,在原道路表面形成一层封闭结构,能够较好地防止水分对路面的损坏,此外,由于混合料中含有一定级配的碎石,能够提高路面摩擦力。
(2)施工效率高,该施工技术用于高速公路中,能够随时随地进行施工,施工进度快,微表处作业完成后能够在较短的时间内通车,在恢复路面性能的同时不会对来往车辆造成较大的影响。
微表处和稀浆封层的区别微表处和稀浆封层是两种较为常见的预防性养护技术,人们在实际应用中经常会不加区分,实际上两者具有不同设计要求和应用情形。
一、乳化沥青技术要求不同稀浆封层采用未改性的不同型号乳化沥青,而微表处采用改性的快凝型乳化沥青;微表处用乳化沥青的残留物含量要求不大于62%,高于稀浆封层用乳化沥青不小于60%的要求,对残留物性质的要求也不相同。
二、集料质量要求不同微表处用集料的砂当量必须大于65%,明显高于用于稀浆封层时45%的要求,这说明微表处用集料必须干净;微表处用集料的磨耗损失不得大于30%,比稀浆封层用集料不得大于35%的要求更为严格,说明微表处要求集料必须坚硬、耐磨耗,以保证可以始终提供一个粗燥的抗滑表面。
三、稀浆混合料设计指标不同微表处必须能够快速开放交通,因此要求混合料满足成型速度和开放交通时间的黏聚力指标;与稀浆封层相比,微表处多使用于大交通量的场合,沥青用量不宜过大,因此必须通过黏附砂量指标控制最大沥青用量,以防止泛油的出现,而稀浆封层仅在用于重交通道路时才有这一要求;微表处混合料浸水一小时的湿轮磨耗指标高于稀浆封层,说明微表处混合料的耐磨耗能力优于稀浆封层混合料;微表处混合料还必须满足浸水6天湿轮磨耗指标,而稀浆封层没有该指标要求,这说明微表处混合料比稀浆封层混合料有更好的抵抗水损害的能力;微表处可以用做车辙填充,因此对微表处混合料提出了负荷车轮碾压1000次后试样侧向位移不大于5%的要求,而稀浆封层没有这一指标的要求。
微表处区别于稀浆封层的重要特点之一,就是微表处可用来进行车辙修补,而稀浆封层不能用于车辙填充。
可以看出,微表处混合料从原材料质量要求、混合料设计指标、使用范围等各方面都比稀浆封层要苛刻的多,因此,它的路用性能、使用寿命都明显优于稀浆封层。
道路养护微表处技术自次贷危机以来,我国为拉动内需加大基础设施建设,道路事业又迎来一个新的发展高峰,我国拥有的公路总里程越来越长,交通量也日益增长,车辆大型化,重载、超载以及交通渠化等,交通对路面的要求越来越高。
我国沥青路面设计使用寿命为15年,其承载能力和防止病害能力相对偏低,而气温、雨水等自然因素对沥青路面的影响非常大,直接影响到沥青路面的使用性能和耐久性。
为了保持公路良好的使用性能,延长其使用寿命,有必要加快养护速度、提高养护质量、降低养护成本,而进行预防性养护则是近年来养护工作研究的重点。
在众多的预防性养护手段中,微表处这种较高新的技术不仅可以迅速恢复和改善原沥青路面的磨损、老化、光滑、松散、坑槽等病害,提高沥青路面的行车性能以及可靠性和耐久性,同时还可以提高原路面的承载力和防病害能力。
因此,微表处技术以其优良的使用性能和显著的社会经济效益,在公路养护维修中有着广泛的应用前景。
我们先以几张图片来大体认识一下这种技术。
图片 1 微表处技术处理过的道路图片 2 处理施工前的道面图片 3 处理施工后的道面下面,本文将着重介绍下该技术的要求以及施工工艺。
一、微表处适用范围和对原路面的技术要求微表处是一种预防性的养护方法,即在路基路面结构强度充足,而仅仅是出现了表面功能衰减、轻微车辙和不平整时,为了恢复路面服务功能而采取的一种养护方法。
通过研究,结合国内外的相关技术标准,我国微表处施工前原路面应满足以下要求:1原路面必须有充足的结构强度。
原路面结构强度不足的,必须根据具体情况选择合的方法进行补强。
2原路面深度10mm以下的车辙无需事先处理,可直接进行微表处;深度l0~25mm的车辙应采用双层微表处,也可首先进行微表处车辙填充,然后再进行微表处罩面;深度25~40mm的车辙应首先采用多层微表处车辙填充;深度40mm以上的车辙,建议采用其它方法修复车辙后再进行单层微表处。
3原路面宽度大于5mm的裂缝应首先进行灌缝。
“微表处”简介微表处工程技术是引进欧美等发达国家广泛应用的一种快速、经济、有效的路面处治方法。
它是在稀浆混合料配方中加入特殊的高分子聚合物和添加剂,制成改性乳化沥青稀浆混合料摊铺在路面上,形成8--12毫米的路面处治层,一车摊铺工程量(约800平方米),所需时间为10分钟。
由于此技术为路面快速复原法,20分钟后,混合材料可初凝,即可限速恢复施工道路的交通。
该工艺适用于高速路、快速路及一般等级道路的预防性养护和病害维修,这一高新技术已由北京市市政工程管理处机械厂和美国科氏高科技材料公司合作,在北京市多条道路上得到成功应用,受到新闻媒体和社会各界一致好评。
经微表处处理后的路面具有五大特点:▼多(多范围)用于城市高速、高等级公路,街道、乡镇一般道路维护。
用于沥青和水泥(通常是混凝土)路表面,很适于只能增加极少重量的桥梁的表面。
▼快(速度快)薄的微表处,可快速恢复都市主干道和交通量大的道路的表面,不用限制交通流量,没有额外损失。
施工后20分钟即可通车。
▼好(性能好)路面防水性能好,封闭表面防止水下渗。
高速路路面刹车性能好。
路面耐磨性能好,夏天抗车辙,冬天抗龟裂。
环保性能好,常温沥青不散发污染物。
填补车辙性能好,无须打磨路面。
▼省(材料省)微表处预防性养护比不养护使用二十年重建的费用低“63”,比十年加铺一次费用低“55”常温下储存使用沥青,节省能耗“30-50”,节省沥青“10-20”。
▼长(寿命长)施工后路面平均寿命超过7年。
多功能超薄磨耗层一.系统介绍多功能改性超薄磨耗层是一种新型的道路表面处理解决方案,是具有国外知识产权的、代表当今世界道路维护技术潮流和方向的预养护方案之一。
多功能改性超薄磨耗层是专门针对交通负载大、路面性能要求高的高等级道路而提出的,主要应用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和处理,也可以作为新建道路的表面磨耗层。
多功能改性超薄磨耗层使用专用设备施工,特种改性乳化沥青粘结层喷洒与改性热沥青混合料摊铺同时进行,经过压路机压实后一次成型,在经处理过的路面形成1-2cm厚的超薄罩面。
沥青路面预防性养护微表处技术总结引言随着交通量的不断增加,沥青路面的养护工作日益重要。
预防性养护作为一种有效的养护策略,能够延长路面的使用寿命,降低养护成本。
微表处技术作为预防性养护的重要手段之一,因其施工简便、成本低廉、效果显著等优点,在沥青路面养护中得到了广泛应用。
一、微表处技术概述1. 定义微表处技术是一种采用稀浆封层工艺,通过在沥青路面表面铺设一层薄层混合料,以达到改善路面表面功能、延长路面使用寿命的目的。
2. 适用条件微表处技术适用于轻度至中度磨损的沥青路面,特别是那些表面出现裂缝、坑洼、车辙等问题的路面。
二、微表处技术施工流程1. 路面准备施工前,需要对路面进行彻底的清理,包括去除杂物、清扫灰尘、填补裂缝等。
2. 材料准备微表处技术所需材料主要包括沥青、骨料、填料、稳定剂等。
材料的选择和配比对施工效果有直接影响。
3. 施工设备施工过程中需要使用稀浆封层车、摊铺机、压路机等设备。
4. 施工工艺施工时,将混合料均匀地摊铺在路面上,然后使用压路机进行压实。
施工过程中需要控制好摊铺厚度、压实度等关键参数。
三、微表处技术优势分析1. 施工简便微表处技术施工工艺简单,施工速度快,对交通影响小。
2. 成本低廉与传统的路面翻修相比,微表处技术成本更低,经济效益显著。
3. 效果显著微表处能够有效改善路面的抗滑性、抗渗性等性能,延长路面使用寿命。
4. 环境友好微表处技术使用的是冷拌稀浆,施工过程中不会产生有害气体,对环境友好。
四、微表处技术应用案例1. 案例选择选取河南省某高速公路作为微表处技术的应用案例。
2. 施工过程详细描述该高速公路微表处技术的具体施工过程,包括路面准备、材料选择、施工工艺等。
3. 施工效果分析微表处技术在该高速公路上的应用效果,包括路面性能改善情况、使用寿命延长情况等。
五、存在问题与改进建议1. 材料选择在实际施工中,材料选择不当可能会影响微表处技术的效果。
建议加强对材料性能的研究,选择更适合的材料。
高速公路预防性养护中沥青微表处技术的应用随着交通运输业的迅速发展,高速公路在我国的建设和发展中扮演着至关重要的角色。
而高速公路的养护工作更是一项长期、持续的工作,其质量直接关系着交通安全和经济发展,其中沥青微表处技术作为高速公路预防性养护的一种重要技术手段,在近年来得到了广泛应用和发展。
本文将对高速公路预防性养护中沥青微表处技术的应用进行详细探讨。
一、沥青微表处技术的基本原理沥青微表处技术是通过在路面上喷涂专用的沥青混合料,并用机械设备对其进行均匀压实,从而形成一个新的路面表层,以填补和修复原有路面裂缝、坑洼等缺陷,提高路面的抗损性能和耐久性,保障路面的平整度和舒适性。
该技术主要适用于旧路面的修补和增强,有效延长路面的使用寿命,降低维护成本,提高路面使用效果。
沥青微表处技术主要应用于高速公路、城市主干道、机场道路等路面的预防性养护和修复工作,尤其适用于路面表面裂缝、坑洼、老化等问题的修复,可大大提高路面的平整度和舒适性,减少路面噪音,延长路面的使用寿命,减少养护成本。
1.路面评估:对需要进行沥青微表处修复的路面进行全面评估,包括路面病害的类型、密度、范围等,以确定修复的范围和厚度。
2.路面准备:清扫路面上的杂物和灰尘,将路面表面清理干净。
3.沥青混合料准备:根据实际要求和病害情况,调配制作适合的沥青混合料,并在现场进行试验,确定最佳的施工配方。
4.沥青微表处施工:采用专用的喷涂设备将沥青混合料均匀喷撒在路面上,并通过振动压路机对其进行均匀压实,形成新的路面表层。
5.养护和验收:对修复后的路面进行养护和验收,确保沥青微表处修复的效果和质量。
1.修复方便:沥青微表处技术施工快捷,不需要对原有路面进行拆除和修复,可大大减少施工时间和交通影响。
2.成本低廉:沥青微表处技术的施工成本相对较低,能够在较短的时间内完成路面的修复和增强工作,大大降低养护成本。
3.效果显著:通过沥青微表处技术修复后的路面,能够提高路面的平整度和舒适性,减少路面噪音,延长路面的使用寿命,提高路面使用效果。
1微表处1.1微表处介绍采用专用设备(微表处摊铺机)由聚合物改性乳化沥青、粗细集料、矿物,填料、水及添加剂,按一定比例拌和而成的流动状沥青混合料,然后将其摊铺在路面上形成一定厚度表面薄层,微表处和超表处是乳化沥青稀浆罩面的最高级形式。
1.2性能优势1、防水:整个路面摊铺,增加防水面,阻止水分下渗2、耐磨:增加一个磨耗层3、提高防滑性能:新路面增加摩擦4、提高路面平整度/美观度5、防止路面的老化与松散,从而有效地延长路面的使用寿命6、微表处还可以填补已经稳定的车辙7、微表处混合料摊铺后可在较短的时间内开放交通,具体的时间因各个工程的实际情况而有所不同。
(通常12.7mm厚的封层在24℃以上、湿度50%以下时可在1小时内开放交通,承受车轮碾压,但不可有刹车、起步或转弯)8、作为预防性养护技术的微表处也可直接用于新建道路的表面磨耗层,从而减少昂贵石料的使用,降低工程造价,显著降低基本消除早期水损坏的发生。
9、真正的全程环保:在常温下施工,没有毒烟雾、粉尘、噪音污染,没废水外排适用范围1.3适用范围适用于重要交通道路的预防性养护如高速公路、城市干线、机场跑道等2注意事项为了保证沥青与石料之间极高的粘附性以及微表处罩面极佳的耐磨性,从而保证微表处罩面在重交通作用下仍可达到较长的使用寿命,微表处对其组成材料有着极高的要求1、要求石料必须坚固、耐磨而且是清洁的,石料的级配通常采用中粒式或粗粒式(JTJ E32/ES3),成型后的厚度一般为5mm 或10mm左右。
2、微表处所用的乳化沥青必须是经聚合物改性的,通常是采用SBR胶乳,也可采用SBS改性,其残留物具有较高的软化点。
早国际上对其要求不尽相同,但一般是采用ISSA的要求不小于57℃。
3、微表处混合料的设计在稀浆封层的基础上增加了6天的磨耗试验和碾压粘砂试验(LWT),来评估其抗水损坏能力及最大沥青用量,国外的调查显示微表处的使用寿命一般为5至6年,长的可达到8年。
公路沥青路面养护作业中微表处技术的应用摘要:随着我国各项技术的不断进步,现阶段人们对于公路的基本要求也越来越高,公路总里程持续增加,目前已经基本实现覆盖全国。
公路上车辆行驶速度较快,尤其是随着车辆数量增加,使得公路负荷越来越重,造成路面质量问题频繁出现。
本文通过分析微表处技术特点,阐述公路沥青路面养护作业中微表处技术的应用,旨在提高公路路面养护质量。
关键词:公路;沥青路面;养护作业;微表处技术;应用引言微表处作为高速公路等高等路面表层养护的专门技术,是用聚合物改性乳化沥青、100%轧碎集料、矿物填料、水和添加剂等,对公路沥青路面进行摊铺。
如果沥青路面出现老化、渗水、贫油等情况,但没有影响到结构的完整,路面尚未出现大面积龟裂时,运用微表处技术可以很好改善路面,增加路面抗裂、抗滑、抗水性能。
经过微表处技术处理的路面,具有很高的抗滑和抗磨耗性能,对重载车多、交通量大的路面来说,是一种良好的养护措施。
以某高速公路为例,对微表处技术做详细探讨。
1微表处技术的含义微表处技术是关于公路路面养护的一种技术,是将聚合物改性乳化沥青稀浆通过专门的摊铺车与矿物填料、添加剂、水以及级配石料按照一定的比例混合并拌合摊铺的技术。
微表处技术可以有效提高公路的使用质量,在我国很多主要公路干线都有应用。
微表处技术的应用可以有效提高公路的摩擦力,具有良好的经济性能。
在实际应用微表处技术前,一定要保证公路路面的刚度和强度,该技术应用后的稳定性也比较强,可以长时间发挥出作用。
2微表处技术的应用现状微表处技术在我国并不成熟,使用的各类机械设备以及施工原料大多依赖国外进口,这使得现阶段微表处技术的实用性以及使用成本难以得到有效控制。
受到各类因素的不利影响,微表处技术在进行高速公路沥青路面养护维修过程中,呈现出成型时间较长、沥青剥落以及路面病害无法根除的现象,同时由于技术局限,微表处技术对于原路路面上、中、下路层结构发生损坏时,无法进行路面结构的有效维护保养,造成技术应用的局限性。
微表处技术指南1 总则1.0.1 微表处的设计、施工应坚持“质量第一”的方针,铺筑的微表处应该坚实、平整、耐久,有良好的抗滑性能和封闭路表水下渗的效果。
为统一微表处设计施工方法,确保微表处的施工质量,特制定本指南。
1.0.2微表处设计、施工除遵照本指南外,尚应符合现行国家及行业颁布的有关标准法规。
1.0.3微表处是一种路面预防性养护方法,要求原路面有足够的结构强度,路面状况良好,原有病害已经得到有效处理。
1.0.5微表处严禁用作路面补强层。
2 术语2.1.1 微表处微表处是采用专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按合理配比拌和并摊铺到原路面上,并能够在摊铺后1~2h 内迅速开放交通的薄层结构,简称MS。
2.1.2乳化沥青(asphalt emulsion)将石油沥青(或煤沥青)与水在乳化剂、稳定剂的作用下经乳化加工制得的水乳交融的均匀的沥青制品,也称沥青乳液。
按沥青乳液破乳快慢可分为快裂(RS)、中裂(MS)、慢裂(SS)三种。
按电荷性能又可分为阴离子乳化沥青、阳离子乳化沥青、非离子乳化沥青。
2.1.3添加剂(additive)为了调节稀浆混合料的施工性能而添加到混合料中的材料和试剂。
2.1.4稀浆混合料(slurry mixture)乳化沥青、矿料、填料、水等按一定比例拌和所形成的浆状混合物。
2.1.5稠度(consistency)稠度是反映稀浆混合料施工和易性和用水量的指标。
微表处混合料无法象慢凝稀浆混合料一样进行稠度试验,它的稠度可以通过拌和试验定性地判断。
2.1.6可拌和时间(mixing time)按照一定配合比进行稀浆混合料的拌和试验,从掺入(改性)乳化沥青开始搅拌至手感有力,明显感到搅拌困难时的时间。
2.1.7破乳时间稀浆混合料从掺入(改性)乳化沥青开始拌和到混合料表面用吸水纸轻压后看不到褐色斑点的时间。
2.1.8初凝时间(set time)稀浆混合料从掺入(改性)乳化沥青开始拌和到混合料粘结力达到1.2 N.m的时间,通过粘结力试验测定。
微表处技术第一节微表处技术的发展历程一、微表处技术的起源1、稀浆封层的出现与发展微表处技术是在稀浆封层技术的基础上发展起来的公路路面薄层罩面技术。
稀浆封层用于路面工程始于20世纪20年代末期的德国。
它是一种由乳化沥青、很细的集料{更确切地说是砂)和水组成的混合料,操作人员将各组分材料添加到带搅拌器的拌和箱中,边加料边搅拌,在达到合适的混合料稠度后倒在路面上摊铺,整个施工过程全部为手工操作。
当时使用的是阴离子乳化沥青,稀浆混合料十分稳定,破乳速度极慢。
这种技术除了用做罩面外,还可以用作裂缝的缝补。
2、稀浆封层的改良与微表处技术的表现德国公路工作者为了用稀浆封层解决路面车辙问题,开始对稀浆封层混合料进行改良。
对原材料进行精心筛选和改进,并提出了更加严格的混合料技术指标要求,使改进后的稀浆混合料在摊铺厚度较大的情况下仍能迅速、良好地成型,且成型后的混合料在耐久、抗车辙性能等方面都比普通稀浆封层有了很大的提高。
于是,使用聚合物改性的快凝、快开放交通的稀浆封层-----微表处车辙填充技术诞生了。
随后,微表处混合料也开始用于整幅路面的罩面。
3、微表处在全球范围内的使用情况目前,微表处已经在欧美发达国家的高等级公路维修养护中得到了广泛应用,国际稀浆罩面协会(ISSA)统计的全球微表处应用量超过183.73万t(1999年,不完全统计)。
其中美国、加拿大应用最多,用量达92万t,占到全球微表处用量的50%,按照10kg/㎡计算,相当于铺筑微表处9200万㎡;欧洲用量仅次于美国,1999年为77.83万t,占全球微表处总用量的42%,其中西班牙、法国等国家用量较多;1999年亚洲微表处用量很少,仅为4.25万t。
二、微表处的定义微表处(Micro-surfacing)是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌合并通过专门施工设备摊摊铺到原路面上,达到迅速开放交通要求的薄层结构。
一般来说,气温24℃、湿度小于50%的情况下,12.7mm厚的微表处要求施工后1h即可开放交通。
微表处
微表处是由专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水、添加剂等按照设计配合比在常温下经强力搅拌后在原路面上形成的薄层罩面技术。
改性稀浆混合料是由有机材料沥青及水硬性材料水泥形成的复合有机水硬性新材料。
复合材料中,乳化沥青需要破乳脱水表现出结合力,水泥则需要经过水化过程结晶固化,两相互成条件,形成了立体网状的微观结构,因而兼具有机和无机材料的双重优势,可有效提高其高温稳定性和耐久性。
该技术适用于结构强度满足要求的沥青砼和水泥砼路面的养护罩面以及新建、改建公路的表面磨耗层。
技术特点
(1)微表处罩面比热沥青混凝土罩面具有更好的封水效果,有效防止路表水下渗,从而更好地保护路面结构,延长路面的使用寿命。
(2)微表处罩面可以通过提高路面宏观构造深度,从而改善原路面因磨损、老化、光滑等病害引起的抗滑能力不足问题。
(3)微表处采用的聚合物改性乳化沥青,增强了胶结料与集料间的粘附力。
同时硬质集料提高了路表的抗磨耗性能。
(4)微表处使用慢裂快凝改性乳化沥青,可延长施工时间,施工速度快,同时成型速度快,养生时间短。
(5)常温施工,降低能耗,不释放有害气体,真正实现节能减排。
微表处罩面技术的使用寿命可以长达3~8年。
对乳化SBR改性沥青及其微表处技术的探析
SBR改性沥青及其微表处技术的探析
改性乳化沥青不仅具有乳化沥青的常温态施工、节省能源、减少环境污染、降低工程造价等一系列优点,还综合了改性技术,全面提高了沥青材料的高温稳定性、低温抗裂性与集料的粘附性等重要技术参数,被认为是目前最经济有效、最具发展潜力的预防性养护材料。
然而,由于改性材料的加入,使得改性乳化沥青的乳化过程较普通乳化沥青更困难,乳液的稳定性也更差。
针对以上问题,笔者对制约SBR改性乳化沥青制备及存储的关键性因素进行了研究,总结了改性乳化沥青制备过程中主要技术参数的推荐值及相应问题的解决措施。
l原材料
沥青:SK一90基质沥青;试验用水:自来水;改性剂:阳离子SBR胶乳PC一1468,剂量3%;乳化剂:IndulinMQK一1M,剂量2.0%;稳定剂:聚乙烯醇(PV A)0.1%+氯化钙(CaC12)0.1%;pH值调节剂:工业级盐酸,有效含量36%~38%。
2制备流程
2.1沥青准备
沥青准备就是将沥青加热到适宜的温度呈流动状态。
此时,温度控制十分关键。
若温度过低,沥青粘度大,流动困难,则导致乳化困难;若温度过高,则有部分低沸点物被蒸出,不仅污染环境,浪费资源,且过高温度的沥青与皂液混合时,还引起皂液沸腾,不安全。
同时,乳液的出料温度也相应提高,不利于乳液的存储。
沥青加热温度没有一个绝。
微表处技术
第一节微表处技术的发展历程
一、微表处技术的起源
1、稀浆封层的出现与发展
微表处技术是在稀浆封层技术的基础上发展起来的公路路面薄层罩面技术。
稀浆封层用于路面工程始于20世纪20年代末期的德国。
它是一种由乳化沥青、很细的集料{更确切地说是砂)和水组成的混合料,操作人员将各组分材料添加到带搅拌器的拌和箱中,边加料边搅拌,在达到合适的混合料稠度后倒在路面上摊铺,整个施工过程全部为手工操作。
当时使用的是阴离子乳化沥青,稀浆混合料十分稳定,破乳速度极慢。
这种技术除了用做罩面外,还可以用作裂缝的缝补。
2、稀浆封层的改良与微表处技术的表现
德国公路工作者为了用稀浆封层解决路面车辙问题,开始对稀浆封层混合料进行改良。
对原材料进行精心筛选和改进,并提出了更加严格的混合料技术指标要求,使改进后的稀浆混合料在摊铺厚度较大的情况下仍能迅速、良好地成型,且成型后的混合料在耐久、抗车辙性能等方面都比普通稀浆封层有了很大的提高。
于是,使用聚合物改性的快凝、快开放交通的稀浆封层-----微表处车辙填充技术诞生了。
随后,微表处混合料也开始用于整幅路面的罩面。
3、微表处在全球范围内的使用情况
目前,微表处已经在欧美发达国家的高等级公路维修养护中得到了广泛应用,国际稀浆罩面协会(ISSA)统计的全球微表处应用量超过183.73万t(1999年,不完全统计)。
其中美国、加拿大应用最多,用量达92万t,占到全球微表处用量的50%,按照10kg/㎡计算,相当于铺筑微表处9200万㎡;欧洲用量仅次于美国,1999年为77.83万t,占全球微表处总用量的42%,其中西班牙、法国等国家用量较多;1999年亚洲微表处用量很少,仅为4.25万t。
二、微表处的定义
微表处(Micro-surfacing)是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌合并通过专门施工设备摊摊铺到原路面上,达到迅速开放交通要求的薄层结构。
一般来说,气温24℃、湿度小于50%的情况下,12.7mm厚的微表处要求施工后1h即可开放交通。
第二节微表处的技术特点
微表处之所以能够在世界范围内特别是在欧美发达国家得到广泛推广,主要是其具有以下的良好技术特性。
(1)与普通稀浆封层相比,微表处具有更高的抗磨耗性能和抗滑性能。
微表处有很好的抗滑性能,且抗滑性能随使用期延长而衰减的速率较缓慢。
这是因为,微表处的厚度仅为10mm左右,集料中的最大粒径颗粒在微表处层是“顶天立地”的,且不经过压路机的碾压,粗集料的棱角突出到微表处表面,使的微表处层具有很大的构造深度和摩擦系数;同时由于使用了改性乳化沥青,沥青与集料间的黏结牢固,粗的集料不会在行车作用下飞散;此外,微表处用粗集料一般为玄武岩、安山岩等耐磨的硬质石料,保证了抗光滑性能不会随使用期的延长而衰减。
因此,微表处可以为行车提供一个粗糙、耐磨的抗滑表面。
(2)微表处有很好的车辙修复功能。
微表处可以实现对原路面车辙的修复,这是稀浆封层所无法实现的,也是普通热拌沥青混合料无法直接实现的;在车辙存在的情况下,稀浆混合料的摊铺厚度会增加,普通稀浆封层在这种情况下只有表面的薄膜可以破乳成型,而下面的材料无法形成强度。
而微表处是一种快凝型的结构,即使是最底部的材料也可以在化学作用下破乳形成强度;此外,由于应用了聚合物改性剂,增强了沥青混合料的抗车辙能力,使得成型后的厚度较大的微表处层可以抵抗车辙的出现。
(3)比普通热沥青罩面具有更好的封层效果,可更好的防止路表水的下渗,从而更好地保护路面结构。
比普通热沥青罩面相比,微表处的级配更细,粉料含量更高,油石比更高,混合料的间隙更小,密水效果更加理想。
而且微表处更经济,且在满足路面构造深度的同时又有很好的封水效果,表现出了显著地优越性。
(4)在路基路面稳定的前提下,微表处的使用寿命可达5年以上。
微表处作为一种厚度仅10mm左右的薄层结构,特别是大量应用于路面养护的工程中,其使用寿命很大程度上受到原路面状况的影响。
在原路面病害得到有效处理,路基路面稳定的情况下,微表处的使用寿命一般在5年以上。
(5)施工速度快,效率高。
与热拌沥青混合料的拌合和施工不同,微表处摊铺机集拌和功能和摊铺功能于一身,可以同时完成微表处混合料的拌和与摊铺作业。
(6)与刨铣后加铺4cm左右的热拌沥青混凝土罩面这种传统的沥青路面养护方法相比,单位面积建设成本可降低1/2以上。
从下表中可以看出,就工程造价(以2005年的材料价格计算)而言,我国微表处的直接工程费用一般为12~18元/㎡,比刨铣掉原路面后加铺4cm热拌沥青混凝土罩面的方法节省工程费用50%以上,大大的降低了高速公路沥青路面份养护费用。
微表处与普通热沥青罩面的造价对比(2005年数据)
比较项目
养护种类
单层微表处4cm普通热沥青混凝土
造价直接工程费(元/㎡)12~18 30~40
辅助项目费用增加补坑槽,视坑槽多少,综合单
价3元/㎡左右
铣刨旧路面4cm,综合单价
8~12元/㎡总价(元/㎡)15~21 38~52
使用年限
取决于原路面状况,一般不少
于3年
取决于原路面状况,一般不少
于5年
(7)开放交通快,可在施工后1~2h开放交通,减少施工对交通的影响。
微表处是一种快凝快开发交通的混合料系统,国外一般是在施工后1h以内开放交通,有的甚至在10min内即可开发交通,我国微表处也一般在摊铺后的1~2h内开放交通。
迅速开放交通系统的特点,使得微表处施工可以最大限度的降低对交通的影响。
综上所述,微表处罩面可以有效地防止路表水的下渗,提高路面的抗磨耗性能和抗滑性能,并同时完成对原路面车辙的修复。
微表处罩面施工后可在1~2h内开放交通,减少施工
对交通的影响。
因此微表处技术是一项十分具有市场推广前景的公路路面养护技术。
微表处用改性乳化沥青破乳指标及影响因素
微表处在施工过程中要求有好的稀浆状态,以保证摊铺的顺利进行;微表处在摊铺到路面上以后,要求混合料能够迅速成型,达到快速开放交通的目的。
因此,用于微表处的改性乳化沥青必须具有合适的破乳速度。
如果乳化沥青的破乳速度太快,混合料在摊铺到路面之前便已经结团硬化,将会导致施工无法顺利进行;但如果混合料的破乳时间过长,不仅无法满足迅速开放交通的要求,同时在用水量较大的情况下,未破乳的沥青随水分浮到表面形成一层油膜,导致泛油的出现,并使下面的混合料因水分无法进一步蒸发而迟迟难以成型。
因此,改性乳化沥青的破乳速度十分重要。
影响改性乳化沥青的破乳速度的因素有很多,其中,乳化剂的化学结构式决定改性乳化沥青破乳速度的最根本原因:如果采用木质素类或咪唑类乳化剂,客观上就决定了由它制作的乳液破乳较慢;而如果采用二胺类乳化剂,客观上就决定了乳液破乳速度往往较快。
此外,改性乳化沥青与集料拌和后的破乳速度还受以下诸多因素的影响。
①集料表面活性的强弱。
②乳化剂剂量。
乳化剂剂量越大,改性乳化沥青的破乳速度越慢。
这是因为乳化剂剂量越大,改性乳化沥青中游离的乳化剂分子也就越多,当乳液与石料拌和到一起后,就会有更多的游离乳化剂分子吸附到带负电荷的石料表面,降低了石料的表面电势(绝对值),从而延缓了改性乳化沥青与石料的结合。
③改性乳化沥青的ph值。
Ph值越低,改性乳化沥青的破乳速度越快。
这是因为ph值越低,乳化剂分子电荷强度越大,使得沥青微粒带有更强的正电荷,从而加快了乳液与石料间的静电引力作用。
④改性乳化沥青的蒸发残留物含量。
蒸发残留物含量越大,破乳速度越快。
这是因为,在乳化剂剂量不变的情况,改性乳化沥青的蒸发残留物含量越高,乳液中游离乳化剂分子就越少。
⑤沥青微粒粒径的大小。
颗粒越细,破乳速度越快。
原因同样是由于乳化沥青中游离乳化剂分子的减少。
⑥环境因素的作用。
对改性乳化沥青影响最大的环境因素是温度。
环境温度越高,改性乳化沥青的破乳的速度也就越快。
因此,对于微表处用改性乳化沥青的破乳速度受内因和外因两方面的制约。
其中,最根本的内因是乳化剂的化学结构。
而乳化沥青的破乳快慢又与乳化剂的计量、ph值的高低、基质沥青的酸值、石料的活性、环境温度等有这密切的关系。
乳化沥青的破乳速度的快慢只是相对的,通常意义上的慢裂乳化沥青在环境温度较高时完全可能无法与石料拌和;乳化沥青在乳化剂用量大时是慢裂,用量小的时候可能就会破乳很快。