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摘要:近年來我國整體經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展帶動了土木工程行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,市場也對于土木工程的質(zhì)量提出了更高的要求,因此在材料的選擇以及配合比的設(shè)計方面都需要相關(guān)工作人員投入相應(yīng)的精力去改善相應(yīng)技術(shù),文章將針對土木工程施工中瀝青混合料改性技術(shù)進(jìn)行全面探討。
關(guān)鍵詞:施工瀝青混合料改性;技術(shù);探討
經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)步以及汽車的普及使得現(xiàn)代工程對于瀝青混凝土工程的抗車轍能力、柔性、彈性以及低溫抗開裂、耐磨性等性能都提出了更高的需求,因此,土木工程施工人員開始廣泛的應(yīng)用改性瀝青技術(shù),因為傳統(tǒng)的瀝青混合料雖然能夠滿足傳統(tǒng)土木工程質(zhì)量的要求,但是逐漸增多的荷載迫使瀝青不得不對于混合料進(jìn)行改性以滿足新的需求。我國土木工程施工人員在實際的施工過程中通常采用SBS改性瀝青混合料來提高土木工程的高低溫等綜合性能,但是隨著該混合料被越來越廣泛的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)其不能夠避免工程在投入使用一段時間后出現(xiàn)坑槽以及開裂等問題。瀝青的質(zhì)量對于土木工程使用壽命造成直接影響,因此相關(guān)工作人員需要充分重視,隨著近年來我國整體經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步,汽車的數(shù)量和種類越來越多,我國的交通網(wǎng)絡(luò)以及交通體系越來越龐大,在這樣的背景之下,超重以及超載等現(xiàn)象越來越突出,因此市場對于瀝青以及土木工程的質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格,傳統(tǒng)的土木工程已經(jīng)逐漸無法滿足市場需求。從現(xiàn)階段我國市場的整體發(fā)展形勢來看,傳統(tǒng)的瀝青混凝土鋪筑工程在其實際運行過程當(dāng)中極易由于外界因素影響而出現(xiàn)事故,基于此,相關(guān)人員需要不斷結(jié)合實際情況對其質(zhì)量進(jìn)行提高。所謂改性瀝青技術(shù),就是在傳統(tǒng)的瀝青技術(shù)的基礎(chǔ)之上對其質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn),主要是通過在常規(guī)基質(zhì)瀝青中摻加可以提升其整體質(zhì)量和性能的輔助改性劑,對原本機制瀝青的溫度、黏度以及其軟化等相應(yīng)性能進(jìn)行一定的改善。SMA改性瀝青混合料是現(xiàn)階段我國改性瀝青技術(shù)中較為常見的瀝青混凝土,相對來說其不論是穩(wěn)定性還是安全性都更強,除此之外,其抗滑性和耐久性也強于普通瀝青。基于此現(xiàn)階段我國土木工程相關(guān)企業(yè)以及相關(guān)維護(hù)單位,對SMA改性瀝青混合料的應(yīng)用越來越頻繁,但要注意的是SMA改性瀝青混合料在其實際應(yīng)用過程當(dāng)中所涉及到的內(nèi)容較多,施工流程較為復(fù)雜,需要相關(guān)工作人員在對施工流程有全面了解的基礎(chǔ)上,保證工程整體安全性和舒適性。
1SMA改性瀝青混合料概述
與傳統(tǒng)的AC混合料相比,SMA改性瀝青混合料具有抗車轍性高和抗滑性能強兩個顯著優(yōu)點,而在土木工程的施工過程中,抗車轍性和抗滑性能是其主要指標(biāo),因此SMA改性瀝青混合料的應(yīng)用相對來說較為廣泛。之所以SMA改性瀝青混合料具有與眾不同的優(yōu)點,是因為橡膠粉和改性劑共同組成這種混合料,而橡膠粉中含有較多高分子聚合物、樹脂和橡膠等材料。比如將SMA用于抗滑表層施工,使得這一部分的交叉口具有抗車轍性高、駕駛感舒適、穩(wěn)定、使用周期長、安全系數(shù)高以及抗車轍性高等優(yōu)點,而且說明了SMA能夠在高溫低溫等不同惡劣條件下發(fā)揮性能。
2改性劑及輔助外加劑的選擇
在實際施工過程中,需要使用改性劑以及輔助外加劑。相關(guān)工作人員在對其進(jìn)行選擇的時候,可以根據(jù)實際情況以及工程對性能的要求選擇熱塑橡膠類、橡膠類或熱塑型樹脂類改性劑和輔助外摻劑。可以選用木質(zhì)素纖維或礦物纖維等纖維穩(wěn)定劑、玄武巖等礦石制造的礦物纖維摻在瀝青混合料中,注意在SMA當(dāng)中木質(zhì)纖維的含量需要高于瀝青混合總量的0.3%,而礦物纖維需要高于0.4%,如果有必要的話,還可對纖維用量進(jìn)行增加。應(yīng)用粗集料的時候需要其硬度和強度能夠達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn),而且需要將其進(jìn)行潔凈和干燥,同時需要保證沒有有害雜質(zhì)和風(fēng)化情況并且需要有良好的顆粒形狀。酸性石料必須和抗剝落劑同時使用才能保證瀝青與石料有效黏附。應(yīng)用細(xì)集料時對其要求與粗集料相同,但是需要采用天然砂、機制砂以及石屑。
3混合料配合比設(shè)計
在實際施工開始之前,需要相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況以及工程對性能的需求,設(shè)計出科學(xué)合理的改性瀝青混合料的目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比。如果目的是提高工程低溫抗裂性能,需要使用的是改性瀝青混合料,注意瀝青混合料在改性后其高溫性能需要高于未改性瀝青混合料的指標(biāo)。在將混合料配合結(jié)束后,需要在投入使用之前測定其水穩(wěn)定性是否達(dá)標(biāo),現(xiàn)階段我國相關(guān)施工人員主要以浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗為主要測試方式。瀝青馬蹄脂碎石混合料即SMA應(yīng)采用破碎石料粗集料、破碎人工砂的細(xì)集料,木質(zhì)素纖維、礦物纖維或聚合物纖維的穩(wěn)定劑以保證其通過馬歇爾實驗確定其各方面性能能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
4SMA改性瀝青混合料施工原材料的主要構(gòu)成
4.1SMA改性瀝青混合料中的細(xì)集料
對SMA改性瀝青混合料整體質(zhì)量和性能造成影響的因素相對較多,其中細(xì)集料作為SMA改性瀝青混合料的重要原材料,對SMA改性瀝青混合料的整體質(zhì)量造成直接影響,因此需要相關(guān)工作人員加強對于細(xì)節(jié)料的重視程度,結(jié)合實際情況以及工程具體需求,對細(xì)節(jié)料進(jìn)行合理選擇。不同的工程對于SMA改性瀝青混合料以及其細(xì)集料有不同的需求,在實際選擇時需要相關(guān)人員綜合考慮多方面因素,但必須要保證的就是細(xì)節(jié)梁的潔凈與干燥同時避免其存在雜質(zhì)米砂,將瀝青混合料的天然砂用量控制在20%以下。
4.2SMA改性瀝青混合料中的粗集料
粗集料對于SMA改性瀝青混合料的質(zhì)量造成影響與細(xì)集料不相上下,在選擇粗集料時,需要對不同的情況和需求進(jìn)行細(xì)致分析,退出集料的配比和信任進(jìn)行合理規(guī)劃。相對于細(xì)集料來說,需要控制粗集料實質(zhì)的堅硬度以及其清潔,同時需要對粗集料進(jìn)行全面檢查,避免其存在風(fēng)化顆粒。
4.3SMA改性瀝青混合料中的瀝青結(jié)合料
瀝青結(jié)合料是對SMA改性瀝青混合料集中質(zhì)量造成直接影響的主要原材料,想要保證SMA改性瀝青混合料的這種整體質(zhì)量,需要相關(guān)工作人員加強對瀝青結(jié)合料的重視程度,通常情況下需要選用SBS改性瀝青。瀝青結(jié)合料對于瀝青軟化點的參數(shù)指標(biāo)造成直接影響,因此為改善其整體參數(shù)指標(biāo),需要結(jié)合實際情況對其進(jìn)行級配調(diào)整,包括但不僅限于其延度、閃點以及溶解度等。
5施工注意事項
在施工過程中需要注意以下幾點:一是需要徹底將下承層清洗干凈,在灑布粘層瀝青時必須均勻;二是必須保證攤鋪層的設(shè)計高度、厚度、平整度、橫坡度和壓實度能夠符合要求;三是對混合料進(jìn)行施工的時候,需要保證周圍的環(huán)境能夠符合要求,氣溫應(yīng)該在10℃以上,而且是晴天才能夠進(jìn)行改性瀝青混合料施工,不然如果瀝青混合料還沒有經(jīng)過壓實就被雨淋就需要將其鏟除廢棄,既浪費了材料,又會造成返工現(xiàn)象導(dǎo)致工期延長;四是在實際施工過程中涉及到多道工序,各個工序應(yīng)該嚴(yán)格按照流程和規(guī)定措施進(jìn)行,只有對前一道工序進(jìn)行檢驗并且保證其質(zhì)量符合要求后才能進(jìn)行下一道工序;五是需要相應(yīng)的覆蓋措施對集料進(jìn)行覆蓋防止其被淋濕。
6施工溫度
對改性瀝青混合料進(jìn)行施工時需要保證周圍的溫度能夠符合要求,改性瀝青的黏度和溫度有一定的關(guān)系曲線,混合料對于溫度的具體要求根據(jù)關(guān)系曲線進(jìn)行確定,SMA混合料的溫度需要根據(jù)其纖維品種和數(shù)量以及礦料用量的不同適當(dāng)提高,但是需要經(jīng)過相應(yīng)實驗再確定。
7混合料的拌和
堆放粗細(xì)集料時需要按照規(guī)定對其進(jìn)行分類,就算集料粒徑相同,如果料源不同也應(yīng)該分開堆放,配合的時候必須將集料烘干后嚴(yán)格按照事先設(shè)計好的配合比進(jìn)行配合。對回收的粉塵不能進(jìn)行二次利用,為避免污染環(huán)境,需要將其運送至指定地點然后通過科學(xué)手段對其進(jìn)行處理。保持拌合溫度在195℃以下,不然就需要廢棄,拌合的時間以瀝青均勻裹覆集料為準(zhǔn),根據(jù)實際情況,SMA混合料的時間應(yīng)延長。改性瀝青混合料必須在配合后24h內(nèi)投入使用,出廠后需要地磅稱重并測量溫度,同時應(yīng)該打印出相應(yīng)的全面的數(shù)據(jù)資料。
8混合料的運輸
在運輸熱拌瀝青混合料時需要使用大噸位的運料車,而且在運輸過程中,為了避免造成透層封層損傷,還需要盡量防止緊急制動和急轉(zhuǎn)彎掉頭等,這需要相關(guān)工作人員在運輸之前,根據(jù)路況對于路線進(jìn)行合理規(guī)劃。裝料之前需要在車廂板上涂一薄層防止瀝青粘結(jié)的隔離劑或者防粘劑;在SMA混合料的運輸或等候過程中,如果發(fā)現(xiàn)瀝青結(jié)合料沿車廂滴漏必須采取措施及時處理;進(jìn)入攤鋪現(xiàn)場時,必須保證運料車輪胎清潔,避免污染;卸料后全部倒凈。
9混合料的攤鋪
在對混合料進(jìn)行攤鋪時,需要根據(jù)運力配置情況、攤鋪寬度、厚度和拌合機產(chǎn)量等因素確定攤鋪速度,注意攤鋪過程必須做到勻速連續(xù)的進(jìn)行以保證平整度同時避免混合料離析。經(jīng)統(tǒng)計,一般速度為2~4m/min,但SMA或改性瀝青混合料的速度稍慢,多為1~3m/min。在攤鋪過程中,如果發(fā)現(xiàn)攤鋪機的工作狀態(tài)發(fā)生異常,需要及時對其進(jìn)行調(diào)節(jié),一旦調(diào)節(jié)無效,必須立刻停止工作以避免錯誤擴(kuò)大,不合格的攤鋪層需要鏟除重鋪。
10混合料的壓實
在混合料攤鋪工作完成后需要用合格的壓式設(shè)備和工藝對其進(jìn)行碾壓以避免降溫導(dǎo)致其壓實度密度降低,改性瀝青混合料的碾壓作業(yè)應(yīng)在溫度降到120℃前完成。在初壓和復(fù)壓的過程中,要保證機械型號相同并呈梯隊碾壓,輪跡重疊寬度根據(jù)施工機械類型有所不同。如果是振動型,需要保證重疊寬度在200mm以內(nèi),如果是凈載鋼機,則寬度應(yīng)高于200mm。在碾壓改性瀝青混合料時,需要提高碾壓溫度和振動頻率,如果無法在指定溫度內(nèi)壓實,則需要改用重型機械。壓實過程中,機械不能中途停留、轉(zhuǎn)向或緊急制動,來回交替碾壓時,保證前后兩次停留地點距離不低于10m而且只能在混合料溫度低于60℃的位置才能停留。碾壓SMA時如果采用重型機械,瀝青結(jié)合料搓揉擠壓將會上浮,因此需要采用輕型或重型設(shè)備,碾壓過程中需要遵循“高溫、緊跟、均速、慢壓、高頻、低幅、先邊、后中”的原則。
11結(jié)語
瀝青質(zhì)量的好壞對整個土木工程的施工效率、使用壽命和安全有直接影響,因此隨著近年來我國土木工程的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,市場對于瀝青質(zhì)量要求越來越高,SMA改性瀝青混合料能夠在多方面符合土木工程施工的需求因此被廣泛應(yīng)用于我國現(xiàn)階段的土木工程施工作業(yè)當(dāng)中。在實際的施工作業(yè)當(dāng)中,除了應(yīng)用SMA改性瀝青混合料外,相關(guān)工作人員還需要注意對設(shè)備的選擇以及對操作流程的重視,結(jié)合實際情況,不斷改善創(chuàng)新施工技術(shù),用更先進(jìn)的設(shè)備、更高素質(zhì)的施工人員以及更標(biāo)準(zhǔn)的操作流程提高我國土木工程整體質(zhì)量。
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[2]劉楠,任俊達(dá),陳千,等.冷補瀝青混合料研究進(jìn)展[J].北方交通,2018,(6):114-116.
作者:劉建廷 單位:山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司