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【學(xué)士論文】瀝青路面結(jié)構(gòu)耐久性分析及改善措施-閱讀頁(yè)

2024-08-23 13:12本頁(yè)面
  

【正文】 位移,瀝青混合料可以得到更好的壓實(shí),并能提高承載能力、傳荷能力,減少變形。具有高抗拉強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)。由于本身不含有營(yíng)養(yǎng)成分,不會(huì)被微生物侵襲;耐老化性能較強(qiáng),在埋置或覆蓋情況下,壽命達(dá)幾十年以上,如完全暴露在陽(yáng)光下,壽命也能達(dá)十幾年以上;高溫條件下雖然有收縮,但不影響使用性能。將格柵應(yīng)用在路面結(jié)構(gòu)工程中不僅可使疲勞裂縫發(fā)生時(shí)間推遲1~9倍,還可有效減少50%的車(chē)轍,有效地防治反射裂縫。
在舊路上鋪設(shè)土工布,也可防止反射裂縫的產(chǎn)生,使舊路面與瀝青混合料隔離,但此法的缺點(diǎn)是只能延緩裂縫的產(chǎn)生,而且受施工質(zhì)量影響較大,容易產(chǎn)生水平移動(dòng)形成推擠、擁包等各種病害。在瀝青材料中摻加高分子聚合物、樹(shù)脂、橡膠、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑),或采取對(duì)瀝青輕度氧化加工等措施被稱(chēng)之為瀝青改性,使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善制成的瀝青結(jié)合料。
目前研究最多并應(yīng)用最廣的措施則是在瀝青材料中添加聚合物改性外摻劑改善混合料的力學(xué)性能。以溫度穩(wěn)定性的改善為主要目標(biāo),同時(shí)獲得高粘結(jié)力和較長(zhǎng)的耐久性,這是目前國(guó)外對(duì)改性瀝青的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀,但改性瀝青并不是萬(wàn)能的,因?yàn)樵谑褂镁酆衔锔男詾r青獲得高溫耐流性的同時(shí),其粘稠性增大、低溫柔性減小。
針對(duì)瀝青的光氧化老化和熱氧化老化機(jī)理,一般使用抗氧化劑、淬滅劑和光屏蔽劑對(duì)混合料進(jìn)行改性。目前改善瀝青與石料的吸附效應(yīng),只要是通過(guò)石料酸堿度確定使用的抗剝落劑,添加瀝青極性組分,從而提高它們之間的粘附力。最終設(shè)計(jì)出一個(gè)施工可行、成本可控,基本路用性能兼顧的瀝青混合料配合比。
瀝青瑪蹄脂碎石混合料(Stone mastic asphalt,簡(jiǎn)稱(chēng)SMA)是由高含量粗集料、高含量礦粉、較大瀝青用量,低含量中間粒徑顆粒組成的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)型瀝青混合料。目前這種新型材料先后在瑞典、芬蘭 、荷蘭、丹麥、奧地利、挪威、日本等國(guó)得意推廣與應(yīng)用。采用SMA 的目的是改善磨耗層的使用性能 ,產(chǎn)生一個(gè)更耐久的能抵抗重交通車(chē)轍的瀝青路面。其應(yīng)用最早可追溯至二十世紀(jì)中后期六十年代,澳大利亞、加拿大等國(guó)家首先在瀝青混合料中添加纖維材料來(lái)對(duì)混合料進(jìn)行改性,隨后許多歐美國(guó)家興起了纖維加強(qiáng)瀝青路面技術(shù)的研究高潮。使用SMA的結(jié)果表明:SMA的抗永久形變和耐久性均佳,其壽命較傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料長(zhǎng)20%-40%,SMA初期費(fèi)用約增加20%,相對(duì)長(zhǎng)期效益卻較經(jīng)濟(jì);對(duì)帶釘輪胎的磨耗抗力好抗滑性能好;可用于鋪薄面層 ,造價(jià)低;攤鋪和壓實(shí)性能好。由于混合料中添加了纖維穩(wěn)定劑,瀝青結(jié)合料粘度也有所提高,攤鋪和壓實(shí)效果均較好。
其它工藝
針對(duì)城市道路維修工程量小,要求維修及時(shí)的特點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)外有多種具針對(duì)性的維修工藝。但這種方法并不能保證層與層間的粘結(jié)力,因?yàn)橛糜谡硨拥臑r青,在細(xì)微裂紋較差和潤(rùn)濕地面的不平整度的情況下,在修理面與混合料間的粘結(jié)強(qiáng)度作用很低。此方法在一定程度上消除老化對(duì)表面附著力的不良影響,有利于地面瀝青的局部再生作用。
摻入水溶性微劑
為處理潮濕維修面,國(guó)外出現(xiàn)了采用水溶性微量劑作為粘結(jié)劑的方法,它包括:以水清潔潮濕面,并用含促凝劑和增塑劑的水溶性微量劑處理,再攤鋪熱瀝青混合料并壓實(shí)。
冷再生法
冷再生分為現(xiàn)場(chǎng)冷再生和廠拌冷再生。這種方法主要應(yīng)用于冷法施工中,且新添加的結(jié)合料是乳化瀝青,這種方法充分利用舊料,并減去舊料運(yùn)輸成本,工程造價(jià)低,生產(chǎn)率高,交通延誤小可以比較徹底的解決路面病害,提高路面耐久性,但是現(xiàn)場(chǎng)冷再生水穩(wěn)定性差。
廠拌冷再生是常溫下在拌合場(chǎng)將回收的瀝青路面材料和再生劑相混合進(jìn)行,再生后作為基層或中下面層混合料的一種技術(shù)。再生范圍可以達(dá)到路表面以下150mm。處治深度、范圍教大,可以比較徹底地解決各種路面病害,生產(chǎn)率高,設(shè)備要求較低,不需加熱,節(jié)約能源消耗,再生混合料性能優(yōu)良。
熱再生法
熱再生同樣分為現(xiàn)場(chǎng)熱再生和廠拌熱再生
現(xiàn)場(chǎng)熱再生是一種就地修復(fù)破損路面的過(guò)程,它通過(guò)加熱軟化路面,鏟起路面廢料,再和瀝青粘合劑混合,有時(shí)可能還需要添加一些新的骨料。一般用一臺(tái)大型瀝青路面熱再生聯(lián)合機(jī)組,先把瀝青路面烤熱軟化,再將舊瀝青層收集起來(lái)輸送到該機(jī)組中的雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)上,添加新骨料、補(bǔ)充新瀝青,攪拌后排到機(jī)組的攤鋪器上,攤鋪、搗實(shí)、熨平,再用壓路機(jī)碾壓,鋪成一條新路?;蛘呤峭ㄟ^(guò)兩階段完成,即先將再生料重新壓實(shí),然后在上面再鋪一層磨耗層。
但是現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)僅能對(duì)瀝青路面表面的4cm左右的范圍進(jìn)行,對(duì)于下面結(jié)構(gòu)層的病害則無(wú)能為力。
廠拌熱再生發(fā)就是將舊瀝青路面經(jīng)過(guò)翻挖后運(yùn)回拌和廠,再集中破碎,根據(jù)路面不同層次的質(zhì)量要求,重新進(jìn)行配比設(shè)計(jì),確定舊瀝青混合料的添加比例,在升級(jí)、新瀝青材料、新集料等在拌和機(jī)中按一定比例重新拌合成新的混合料,從而獲得優(yōu)良的再生瀝青混凝土,鋪筑成再生瀝青路面。
廠拌熱再生能節(jié)約資源、降低費(fèi)用,改善路面結(jié)構(gòu),施工工藝與傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料基本相同,但其性能通常能夠相當(dāng)于甚至優(yōu)于傳統(tǒng),因?yàn)樯a(chǎn)前可以根據(jù)原路面再生料的瀝青含量、瀝青老化程度、集配、含水率等參數(shù)進(jìn)行化驗(yàn),從而選擇合適的再生劑或者設(shè)計(jì)合適的再生工藝,保證再生瀝青混合料的質(zhì)量。
瀝青道路基層封閉快速施工
半剛性基層(semirigid type base)指的是用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土鋪筑的能結(jié)成板體并具有一定抗彎強(qiáng)度的基層。
隨著我國(guó)公路建設(shè)速度的不斷加快,瀝青混凝土路面成為主流,而瀝青混凝土面層的剛度小,荷載分布能力弱,需設(shè)基層作為半剛性瀝青路的主要承重層?;诎雱傂詾r青道路因其具有優(yōu)良的性能和顯著的社會(huì)效益 ,在目前被越來(lái)越多地使用。
結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái),國(guó)家把加大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為拉動(dòng)內(nèi)需,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的大事來(lái)抓,各地方政府同樣在歲末年初就制定了交通建設(shè)發(fā)展計(jì)劃,其中公路的修筑成為此項(xiàng)工作的重要組成部分。所以對(duì)于瀝青路面耐久性的分析顯得尤為重要,不但每年可以節(jié)省數(shù)目非??捎^的材料費(fèi)還對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及對(duì)我們國(guó)家的公路建設(shè),促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高人民生活水平都有極重大的意義。瀝青路面的耐久性不能僅僅停留在設(shè)計(jì)和分析階段,應(yīng)該落實(shí)到實(shí)踐活動(dòng)中來(lái),特別注意在瀝青路面施工中要嚴(yán)格控制溫度,瀝青面層厚度,瀝青攤鋪質(zhì)量,并嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行碾壓,待瀝青路面自然冷卻,表面溫度低于50℃后,方可開(kāi)放交通。
另外過(guò)量超載的車(chē)輛是造成瀝青路面開(kāi)裂、凹陷、車(chē)轍、使用壽命驟減的主要原因,所以應(yīng)該加強(qiáng)路政管理,采取入口嚴(yán)格稽查和不定時(shí)抽查的辦法,不允許載貨量超過(guò)交通部相關(guān)規(guī)定的車(chē)輛進(jìn)入瀝青路面,加強(qiáng)對(duì)廣大駕駛?cè)后w的教育。
相信隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入,瀝青路面的耐久性將得到充分解決,我國(guó)的道路事業(yè)將繼續(xù)蓬
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