时间:2024-04-25
马昊?梁岩
摘 要:伴随社会经济的迅速发展,我国公路建设工作重点已逐渐转向“建养同步”方向。实施路面预防性养护技术,可有效改善路面使用性能,延长道路寿命,是实现道路资产保值和增产的关键途径。当前,在路面预防性养护施工中,多采用微表处等传统养护技术进行施工,但此类养护工艺较为复杂,且存在一些性能缺陷,如耐久性不足、高温稳定性差等。作为一种新型预养护施工技术,环氧抗滑封层工艺的应用,可有效克服传统预养护施工缺陷,提高路面抗滑、防渗等性能,具有良好的施工效果。
关键词:沥青路面;环氧抗滑封层;技术原理
1 环氧抗滑封层技术原理
环氧抗滑封层的固结料主要为水性环氧树脂和乳化沥青,通过掺加一定量的抗滑集料,在同步洒布工艺下,可构成一层路表保护层。一般情况下,其厚度为1~2mm。按一定比例混合水性环氧树脂材料和乳化沥青类材料之后,可发生交联反应,并构成一种新型物质分子空间结构,即互穿立体网络结构。在该结构中,连续相为环氧分子,分散相为沥青分子,从而在网内锁住沥青分子,达到稳定材料性能,增强耐候性的作用。
2 环氧抗滑封层技术优势
1)抗滑性能。在公路安全运营管理中,路面抗滑能力的强弱极为关键。然而,在行车荷载和自然因素的反复作用下,路面抗滑性能将随之下降。经同步洒布工艺,可向原路面内嵌入特制的耐磨抗滑集料,从而增强原路面微观构造度,并有效克服路面抗滑性能不足的问题,增强路面抗滑性能。
2)抗水性能。固化前,环氧抗滑封层具有较低粘度,可加快向路表孔隙、微裂缝渗入的速率,并能填缝原路面轻微病害,如微裂缝、轻微松散等,从而达到“愈合”的作用。但是,固化之后,材料的粘结性将大幅提升,能够和原路面充分融合,以此避免大量水分向路面结构渗入,减小路面水损害概率。
3)渗透加固功能。在分子结构中,环氧抗滑封层含有大量极性或非极性基团,如羟基、环氧基、氨基等,此类基团不仅能够和石料表面基团相亲相容,还能增强渗透加固能力。
4)抗紫外线老化。相比其他养护材料,环氧抗滑封层可隔绝紫外线,避免直射原路面,控制或延缓原沥青路面轻质组分散失,减慢路面老化速度。
5)快速翻新路面。针对旧路面的一些修补痕迹,如裂缝、坑槽等,环氧抗滑封层可有效覆盖,并能改善路面的美观性,实现路面黝黑如新。
6)绿色环保。作为一种新型绿色环保型材料,环氧抗滑封层固结料具有水溶性,相比其他材料,其VOC含量较小,且无重金属成分,对施工人员的身体健康不会产生危害。因此,此类材料具有绿色环保优势。
3 工程概况
某公路工程全长12.4km,为双向六车道,经路面调查可知,在K17+600~K18+100段共79道贯穿性裂缝,且存在较为严重的路面贫油、泛白现象,若处理不及时,必将进一步加剧路面病害,甚至对行车舒适性和安全影响较大。经多方探讨,决定采用环氧抗滑封层工艺进行处理。根据施工具体情况,可采用K17+600~K18+100段作为试验段,共500m,8120㎡为施工总面积。经室内试验结果表明,本路段采用原材料比例为环氧树脂A组分:B组分:乳化沥青=5:2:7,金刚砂粒径为20~40目,且均按0.7kg/㎡作为环氧乳化沥青、金刚石的洒布量。
4 沥青路面环氧抗滑封层施工技术要点
1)施工准备。施工前,需关注天气情况,一般施工都在晴天、阴天施工,不得在雨天施工。环氧抗滑封层施工时,需做好交通管制工作,禁止车辆通行。同时,要做好施工材料准备工作,保证原材料质量合格、洁净、无污染,尤其是A组、B组材料,应做好密封储存,避免对固化效果造成不利影响,此外,还要均匀拌和各组分材料,保证拌和时间满足施工要求。
2)原路面处理。针对原路面需做精铣琢施工,其主要通过专门的精铣琢车开展施工作业,属于一种再造路面纹理功能的创新型路面处置工艺。此工艺需要先进行微铣刨路面处理,再造路表纹理,以此进一步提高路面微观构造度,随后清理干净路面杂物,保持路面清洁。
3)抗滑封层洒布。完成上述施工之后,可采用同步洒布工艺进行环氧抗滑封层施工,在路面表层同步洒布固结料和抗滑集料,从而全面提升路面抗滑性能及防水性能等。灑布材料时,需保证洒布均匀,若喷洒厚度不均,将会严重影响施工质量。
4)养护施工。施工结束后的24小时之内,需全面封闭管理施工后的路面,若对交通影响较大,则可进行半幅交通管制,并在明显位置设置安全警示标示,指派专人做好安全维护工作,严禁在未固化的环氧抗滑封层路面有车辆、行人等通行,避免损坏路面。待路面检测质量合格之后,便可开放交通,环氧抗滑封层材料刚刚固化,在车辆碾压下,极易出现少量颗粒从表面脱落,这属于正常现象,因此在通车2周之内,可通过人工方式进行清理。
5 沥青路面环氧抗滑封层质量检测分析
根据现行施工技术规范要求,本文对比分析了施工前、铣琢后、工后及工后6个月的环氧抗滑封层施工情况,主要检测内容包括抗滑性能、渗水性能等,具体检测结果如下:
1)抗滑性能检测。目前,在公路抗滑性能检测中,可采用BM-II型摆式仪,每隔100m可设1个测点,共5个。(1)施工前:本路段摆值区间在50~55BPN,可满足日常车辆行驶对摩擦的要求。在环氧抗滑封层施工前,原路面已经过铣琢车进行打毛处理,可见铣琢痕迹仍存于路面表层,此类微刻痕迹,可保证路表具有一定粗糙度。(2)铣琢后:经试验检测可知,路面经铣琢处理后,摆值可增至85BPN以上。然而,环氧抗滑封层喷洒之后,铣琢时留下的微刻痕迹极易被环氧乳化沥青覆盖、封闭,此时将影响铣琢后的路面抗滑性能,有所下降。(3)施工后:施工过程中,喷洒了适当金刚砂,可达到良好抗滑作用。检测可得本路段摆值为75BPN左右,相比原路面抗滑性能,可提高30%~55%。(4)工后6个月:经过6个月的通车运营,抗滑封层摩擦性能受到一定影响,有所下降,检测结果在67BPN左右,相比工后,下降了8BPN左右。
经上述分析可知,通过跟踪检测工后6个月的路面情况,可得环氧抗滑封层施工可大幅提升路面摩擦性能,且耐久性良好。
2)渗水性能。渗水试验需在行车道等距离设测点,间距为100m,根据实际情况,可采用HHDS-II型路面渗水仪进行测试。本路段已通车运营多年,路表通水空隙基本上全部封闭,在工前检测时,基本无渗水情况。待环氧抗滑封层施工之后,检测同样无渗水情况,由此可见,本路段防渗水效果良好。
6 结束语
综上所述,沥青路面是我国公路结构最常见的一种路面形式,因其平整度好、行车舒适等在路面施工中得到了广泛应用。随着交通量的不断增加,在行车荷载和自然因素等长期作用下,路面早期病害较为严重。环氧抗滑封层的应用,可解决轻微病害问题,提高路面的耐久性,增强路面的抗滑性能与防渗能力,具有良好的施工效果。
参考文献
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