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文档简介

防止性养护技术方法及合用范畴现在,“防止性养护”在我国还不是一种原则的专业术语,对防止性养护尚无统一界定,造成防止性养护方法选择的混乱。本章根据防止性养护的来源和发展,以及国外对防止性养护的理解,考虑国内外养护技术规范的差别,明确了防止性养护的定义和内涵。调研分析了安徽省沥青路面惯用的防止性养护方法,叙述了惯用沥青路面防止性养护方法的基本特性,总结了不同防止性养护技术方法合用条件,建立了面对沥青路面病害的防止性养护对策库。1防止性养护的定义和内涵现在,交通部有关技术规范中并未给出防止性养护明拟定义,“防止性养护”还不是一种原则的专业术语。因此,对于防止性养护技术的定义和内涵理解存在差别。防止性养护的概念来源于上个世纪70年代末期。1980年,Blum和Phang结合加拿大路面管理系统项目正式提出了路面防止性养护的概念,这是最早有关路面防止性养护概念的报导。1987年,美国公路战略研究计划(SHRP)开展了代号为SPS-3的养护费用-效益(MaintenanceCost-Effectiveness)的柔性路面防止性养护技术实验路的研究项目。该项目将坑洞修补、裂缝处治纳入防止性养护范畴。AASHTO提出了防止性养护的定义,即公路防止性养护是一种成本效益处置计划方略,它是针对已建公路系统及其附属设施,延缓破坏时间、保持或提高系统功效性状况,但不提高构造承载能力的周期性养护方法。,美国路面维护基金会(FP2,FoundationforPavementPreservation)研究认为,防止性养护核心是“适宜时机采用适宜处治技术”,这反映了观念、方略和方向上的巨大转变。应当指出,“灌缝、补洞”等技术方法是“即现即修”,不存在“适宜时机”问题,因此坑洞修补、裂缝处治不应纳入防止性养护范畴。1.1防止性养护的界定现在,“防止性养护为主、修复性养护为辅”的公路养护理念已经得到承认和践行。但是,按照交通部现行的路面养护技术规范,普通将沥青路面养护作业分为“小修保养、中修工程、大修工程和专项工程”四种。这使得防止性养护处在尴尬的局面,首先管理部门很难明确防止性养护的地位,另首先也难以获得有关防止性养护工程计划资金。美国将路面养护维修作业分为:防止性养护、修复性养护、路面翻修和路面重建。因此,坑洞修补、裂缝处治等日常养护技术能够纳入防止性养护范畴。参考我国现行规范,可将防止性养护定义为介于小修保养与中修工程之间养护作业,其重要目的是推迟路面大中修时间并节省了大量养护费用。1.2防止性养护的内涵路面防止性养护是一种复杂系统工程,其内涵十分丰富,涉及路面状况评价、使用性能预测、养护路段划分、养护方法选择、养护时机拟定、养护效果评价等问题。从技术角度上来讲,公路防止性养护核心重要是解决3W的问题,即什么样的时机(When)、采用什么方法(What)、用在什么样的道路上(Where)。防止性养护的核心思想是规定采用最佳成本效益的养护方法,强调养护管理的计划性。为实现“在最佳时间内对适宜的路段采用有效方法”,必须对路面状况科学评价的基础上,基于路面性能衰变规律、费用-效益分析拟定养护时间和养护技术。精确地评价路面状况是明确养护需求,制订防止性养护方略的基础。对于沥青路面,可综合考虑PCI、RQI、SFC或BPN、SSI等指数进行评定。对路面进行全方面评价形成单项评价指标,每个单项指标都应当存在个阈值用于进行防止性养护的决策。在评价指标值达成阈值之前都能够采用防止性养护方法,而一旦超出此值则不再适合防止性养护。养护时机的拟定普通是建立核心路用性能指标的触发值,通过路用性能预测或实地检测获取某路用性能指标的数据,一旦发现该路用性能指标达成其触发值,则认为此时需采用防止性养护方法。如美国采用PCI进行控制,PCI在60~75时,要开展防止性养护。而这种办法的基础是建立路面性能变化规律预测模型。现在国内外惯用的预测办法可分为拟定型办法和概率型办法。在我国,拟定型办法较为惯用,即通过历年来路面性能变化规律进行外延来推测,普通为指数型。养护方法的选择重要基于路面状况、养护技术合用条件和效益费用分析。其中效益费用分析在多个养护方法同时合用时起到核心作用。可采用全寿命周期路面成本进行分析,即在路面全寿命周期内的路面建设费用和养护费用的总和进行分析。也可简朴地采用等效年度费用(单位成本/预期寿命)进行分析。2国外防止性养护方法预养护方法是预养护计划实施的手段,在70年代,美国就开始使用防止性养护方法。根据预养护的定义,预养护方法重要作用在路面构造完好的路面上,用来改善路面的表面使用性能和耐久性。美国惯用的预养护方法重要涉及下列这些:(1)灌缝(CrackSeal),采用密封材料填入路面的裂缝内,避免水和杂物进入路面内部,加速路面的损坏。裂缝修补涉及裂缝的清理、灌填空间的形成(如切割)和填缝料的灌入。这种方法在国内外都得到了广泛的应用,在国内被作为小修保养的范畴,单其使用材料施工工艺需要进一步的规范化。图2-1灌缝(2)雾封层(FogSeal),采用机械设备将稀释的慢凝乳化沥青喷洒在路面上,密封细小的裂缝和孔隙,避免路面的松散和老化。图2-2雾封层(3)碎石封层(ChipSeal),是指在路面上直接洒布沥青(普通为乳化沥青),紧跟着撒布一层集料,然后用轮胎压路机进行碾压。碎石封层重要用来防水、修补细小的裂缝(重要为与荷载无关的裂缝)、改善抗滑性能,在美国大量使用在低交通量道路和都市道路。近年来美国对碎石封层在大交通量道路和高速公路上的应用也展开了研究。碎石封层能够是单层应用也能够是多层应用。图2-3碎石封层(4)砂封层(Sand/FlushSeal),与碎石封层的构造和工艺类似,区别在于砂封层在洒布乳化沥青后覆盖的是砂或则细集料。砂封层能够用来富养干燥、氧化的沥青路面表面,避免松散,制止水的渗入,增加路面的抗滑性能。该方法在国内的下封层中有广泛应用,单在面层的使用还缺少经验。(5)稀浆封层(SlurrySeal),指在路面上摊铺一层由级配良好的细集料、矿物填料和慢凝乳化沥青构成的混合料。封层的厚度普通在3~12mm。稀浆封层能够有效地制止松散和充填物的损失,改善路面的抗滑性能。合用于由于老化而引发的损坏,不适合于要引发剥落或则路面时开裂的状况。(6)微表处(Microsurfacing),微表处是稀浆封层的一种类型,普通使用聚合物改性的乳化结合料、高质量的填料和某些添加剂。微表处能够有效地改善路面的抗滑性能,修复车辙(<=40mm)和轻微的表面不规则,避免路面的老化和松散。微表处的层厚普通在10~20mm。(7)复合封层(CapeSeal),是指在碎石封层之上再施工一层稀浆封层。稀浆封层的采用能够减少碎石层的石料损失。复合封层能够提供密实防水的表面,并含有较好的抗滑性能和行驶质量。(8)就地热再生(HotIn-PlaceRecycling),就地热再生有三种形式:热翻松(Heater-scarification)、重铺解决(Repavingprocess)和重拌和解决(Remixingprocess)。翻松在美国的60年代和70年代早期使用较多,该方法先采用设备加热路面,然后使用机械翻松路面,同时加入回收剂,最后整平压实,解决的厚度不不不大于50mm。重铺解决涉及加热路面,翻松或洗刨面层到一定深度(普通为19~25mm),加入再生剂进行混合,整平后摊铺一层新的热拌混合料磨耗层,然后压实。重拌和解决涉及加热路面,翻松或洗刨路面,把旧料回收到拌和设备中,加入白料和再生剂重新拌和,然后再摊铺到路面上形成单一、均匀的面层。就地热再生的解决的厚度普通为25~50mm。就地热再生近年来在国内开始在上海、江苏等地得到了初步引用。(9)薄热拌沥青混凝土加铺层(ThinHot-MixACOverlay),涉及密级配、开级配和断级配热拌沥青混合料加铺。HMA加铺层能够改善路面的行驶质量、提供表面排水和抗滑、修复路面表面的不规则变形。厚度普通在20~50mm。(10)超薄抗滑层(UltrathinFrictionCourse),指采用特殊的设备在相对较厚的聚合物改性乳化沥青涂层上再摊铺一层超薄的断级配HMA,以提高路面的抗滑性能,厚度约在10~20mm。(11)刷入封层(ScrubSeal),指在路面表面喷洒一层聚合物改性沥青,然后用特殊的刷子把沥青刷入路面的裂缝和空袭中,再均匀地撒一层砂或者细集料,再把集料和沥青的混合物刷一遍,最后用轮胎压路机进行碾压。刷入封层普通适合于在低交通量的道路使用,重要用来填缝和孔隙。国内的在路面表面涂刷沥青还原剂也能够认为是刷入分层的一种。3安徽省惯用防止性养护方法通过调研,现在安徽省惯用的防止性养护方法重要是:(1)雾封层(FogSeal);(2)碎石封层(ChipSeal);(3)稀浆封层(SlurrySeal);(4)微表处(Microsurfacing);(5)薄层加铺(ThinHot-MixACOverlay);(6)就地热再生(HotIn-PlaceRecycling);(7)再生剂喷涂类。3.1雾封层(FogSeal)雾封层是将乳化沥青、改性乳化沥青或沥青路面养护剂等流体状的材料,经喷洒机械喷洒在沥青路面上,进而达成封闭路面孔隙,稳定松散集料,修复路面老化的防止性养护目的。重要用来密封面层,避免或减少水份的渗入,制止路况继续恶化,改善老化变硬的沥青性能。雾封层工作原理见图2-4。乳化沥青的喷洒乳化沥青的喷洒图2-4雾封层工作原理雾封层适合路面表面贫油、细颗粒脱落等病害状况,也合用于路面出现轻微的纵向、横向或块状裂缝,避免雨水与紫外线对沥青路面的损坏。雾封层的防护机理见图2-5。雾封层的实施与应用效果分别见图2-6~3-8。图2-5雾封层的防护机理图3-6雾封层的实施图2-7沥青路面雾封层施工前后图2-8雾封层施工前后沥青路面表面状况对比雾封层这种养护方法对构造强度没有奉献,但是能减少通过疲劳裂缝而引发的水损坏,这种办法对于选择适宜的养护时机非常重要,如果养护时间偏后,病害发展严重,雾封层的使用效果就会大大减少。由于雾封层会使路面摩擦系数减少,因此这种养护技术不适合路面摩擦系数较低的路段。由于雾封层使用的乳化沥青中的乳化剂类型为慢凝型乳化剂,因此需要时间使其凝固,普通是中断2h的交通来使其进行养生。3.2碎石封层(ChipSeal)碎石封层,是指在路面上直接洒布沥青,紧跟着撒布一层集料,然后用轮胎压路机进行碾压。碎石封层重要用来防水、修补细小的裂缝(重要为与荷载无关的裂缝)、改善抗滑性能,在美国大量使用在低交通量道路和都市道路。近年来美国对碎石封层在大交通量道路和高速公路上的应用也展开了研究。按采用的照沥青形式,可分为乳化沥青、稀释沥青、改性沥青等类型。按照应用工程,可分为沥青路面封层、桥面防水封层、与稀浆封层/微表解决结合施工形成的开普封层、沥青路面防反射裂缝应力吸取层SAMI等。按照施工次序来,能够分为异步与同时碎石封层。碎石封层按照铺装层数与材料,可分为单层、双层、嵌挤式、开普与纤维封层等类型;(1)单层同时碎石封层单层同时碎石封层指在原有路面上仅喷洒一层粘结层及一层碎石层的碎石封层技术。单层碎石封层规定撒布的碎石达成靠近100%覆盖率,并使沥青包裹石料粒径70%。单层同时碎石封层是最为惯用的形式,广泛应用于沥青路面防止性养护、桥面防水封层等工程。沥青原沥青路面碎石沥青原沥青路面碎石图2-9单层同时碎石封层(2)双层同时碎石封层双层同时碎石封层指在原有路面上先后进行两次单层碎石封层的碎石封层技术。普通第二次封层采用较小粒径的碎石,以形成嵌挤构造。普通这种形式的封层施工是分阶段完毕的,即第一次封层施工后2~3周后进行第二次封层。这种方式将使第一层的碎石处在稳定自锁的“玛赛克”镶嵌状态,为第二层封层提供一种牢固的基础。双层同时碎石封层合用于交通量大的沥青路面养护,可延长封层使用寿命,尽量减少日常养护。第二层沥青第二层第二层沥青第二层较小碎石第一层较大碎石第一层沥青原沥青路面图2-10双层同时碎石封层(3)嵌挤式碎石封层这种形式的碎石封层是指在喷洒一层厚的沥青后,在其上撒布一层大粒径的碎石,这层碎石层要覆盖沥青层约90%左右。紧随其后,撒布一层较小的碎石,用于镶锁大的碎石,形成稳定的玛赛克构造。嵌挤式碎石封层所用的沥青量要多于单层碎石封层所用的沥青量,而又比双层碎石封层所用的沥青量少。嵌挤式碎石封层减少了大碎石剥离的风险,同时由于良好的机械自锁性,早期稳定性好,合用于交通量大且车速快的路段。较小碎石较大碎石沥青原沥青路面较小碎石较大碎石沥青原沥青路面图2-11嵌挤式碎石封层(4)开普(Cape)封层开普封层来源与南非,是在单层同时碎石封层上再进行一层稀浆封层或微表处。开普封层兼具碎石封层抗滑耐磨和稀浆封层密水抗剥落等优点,可明显减少石料脱落的可能性并提高稀浆封层的抗剪切强度。但是其造价较高,施工工艺相对复杂,现在仅在南非和美国重交通道路、都市主干道路、高速公路等养护工程得到了应用。原沥青路面稀浆封层碎石沥青原沥青路面稀浆封层碎石沥青图2-12开普(Cape)封层(5)纤维碎石封层纤维封层技术是指纤维封层设备同时洒布沥青粘结料和玻璃纤维,然后在上面洒布碎石经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸取中间层的一种新型道路建设施工和养护技术。重要用于道路面层或粘结层的施工,由于破碎纤维细丝形成不规则网状构造与沥青结合同时洒布在路面上,极大增加了沥青粘结层的强度有效解决路面裂缝反射的问题,有效吸取应力和分散应力,避免裂缝产生,起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。沥青纤维碎石沥青原沥青路面沥青纤维碎石沥青原沥青路面图3-13纤维碎石封层纤维碎石封层技术在英国、美国、澳大利亚、法国等国家均已得到普遍应用。二十世纪90年代,美国德州A&M大学(TexasA&MUniversity)进行一项长达之久、分布于四个不同国家的性能跟踪实验。对4个不同国家的性能跟踪测试一致表明,纤维封层能够明显改善沥青路面的质量:抗拉强度提高30%以上;抗疲劳性能增加30%以上;抗车辙性能增加300%以上,如图2-14所示。图2-14纤维封层性能观察碎石封层按采用的照沥青形式,可分为乳化沥青、稀释沥青、改性沥青等类型。图2-15给出了美国与加拿大碎石封层采用的沥青种类的比例。可见,在北美乳化沥青是碎石封层重要采用的沥青类型。值得注意的是在加拿大不采用普通沥青作为同时碎石封层的粘结料。国内重要采用乳化沥青与改性乳化沥青作为粘结料。▇美国□加拿大▇美国□加拿大改性乳化沥青改性沥青乳化沥青普通沥青图2-15北美碎石封层采用的沥青比例美国澳大利亚英国加拿大新西兰美国澳大利亚英国加拿大新西兰图2-16国外碎石封层使用里程美国加拿大英国美国加拿大英国图2-17碎石封层使用寿命碎石封层已经在国外得到了广泛应用,图2-16为国外碎石封层使用里程,使用寿命见图2-17。碎石封层预养护技术现在在国内重要应用在普通公路上,其中安徽杭州已经生产国产同时碎石封层车,同时安徽省公路局也引进了纤维碎石封层车,在国省道公路已有所应用。即使许多办法能够提高这种养护技术的性能,但应用在大交通量的高速公路,表面颗粒容易脱落,影响使用效果。碎石封层合用的病害类型有:1)路面横向、纵向裂缝。2)轻微破损、沥青老化。3)摩擦力减少。4)路表贫油、泛油。5)路面渗水。碎石封层不能增加路面承载能力,不合用路面出现的严重构造性病害,如严重的疲劳裂缝、构造性破损和严重的车辙。施工时路表必须清洁,石屑撒布机必须紧跟沥青撒布机,压路机紧跟石屑撒布机,施工后使公路恢复交通,大概需要2h。在防止性养护的状况下,盼望寿命为3-5年。3.3稀浆封层(SlurrySeal)稀浆封层技术是将级配良好的集料(优质细集料和矿物填料)和乳化沥青构成的混合料均匀的撒布在整个路面上。这项技术最大的优点是能够有效的封闭路面表层裂缝,提高面层的防水性,并且能够提高表面层的抗滑能力。根据混合料最大工程粒径的不同,稀浆封层混合料分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,摊铺厚度为5~10mm。图2-18稀浆封层工作原理稀浆封层合用的路面病害类型有:1)路面横向裂缝,纵向裂缝,非构造性的块状裂缝。2)路面轻微破损(规定摊铺前清理脱落下来的材料)。3)沥青路面表面的沥青老化、贫油。4)路表摩擦系数减少。5)路表渗水。稀浆封层技术对路面构造强度没有奉献,当路面出现较大的疲劳裂缝或者严重车辙时,不能应用此项养护技术进行养护。为了使乳化沥青硬化,经常需要将公路封闭2小时。施工中应注意路表必须保持干净,石料规定选择有棱角、耐用、并且级配良好的石料,并且拌和前必须清洗干净。应避免在炎热的气候条件下施工,根据乳化剂的类型要保持足够的开放交通的时间。稀浆封层技术在防止性养护的状况下,盼望寿命普通为3~5年。3.4微表处(Microsurfacing)微表处是一种特殊的稀浆封层技术,较传统的稀浆封层技术,微表处混合料的粘结材料选用改性乳化沥青。整个混合料由聚合物改性乳化沥青、级配石料、矿物填料、水和添加剂构成。图2-19微表处工作原理微表处技术能够解决沥青路面老化、贫油、非构造性破损、裂缝、路表渗水、摩擦力下降等病害。另外,微表处除了进行罩面含有以上优点以外,还能够单独进行弥补车辙,对车辙较深的路段还能够采用两次弥补的方法。微表处的施工能够适合于全部的气候条件。但在温暖的气候条件下会有更加好的使用效果。如果施工温度较低,强度会上升的较慢。微表处对增加构造承载能力普通认为很有限。对路面出现的疲劳裂缝等构造性破坏,施工前规定做预先解决,解决完毕后再进行微表处罩面。在防止性养护的状况下,盼望寿命为4~6年。3.5薄层加铺(ThinHot-MixACOverlay)薄层加铺能够定义为:采用细粒式、间断级配或开级配沥青混合料,用普通摊铺机与压路机施工、厚度不大于30mm并含有良好抗滑功效的沥青罩面层。法国的薄层沥青混凝土分为三类:薄层TAC(30~50mm)、很薄VTAC(20~30mm)、超薄UTAC(10~20mm)。南非将铺筑厚度不大于30mm的多个级配沥青面层定义为薄层路面,涉及传统沥青混合料(持续级配、开级配等)铺筑的不大于30mm沥青面层、SMA混合料铺筑的不大于25mm的沥青面层和沥青砂铺筑的不大于30mm的沥青面层。美国《HMAPavementMixTypeSelectionGuide》中规定用于中档与重交通道路的SMA-10混合料铺筑厚度为25~37.5mm,OGFC-10铺筑厚度为19~25mm。可见,超薄磨耗层的铺装厚度没有统一的规定,普通为20~30mm。为适应薄层铺装,规定采用较小粒径的沥青混合料。对于超薄沥青磨耗层,为避免摊铺时大粒径形成划痕,确保达成压实度规定,普通铺装厚度为沥青混合料最大公称粒径的2~2.5倍。对于密级配沥青混合料,可采用最大公称粒径为6mm、9.5mm或13mm。对于开级配和间断级配可采用9.5mm或13mm。但是,采用传统级配如AC型或沥青砂铺筑的超薄沥青磨耗层,由于这种混合料的抗车辙能力有限,并且抗滑性能局限性,仅合用于低交通量的道路养护。现在国际上多采用间断级配或开级配沥青混合料,惯用的混合料类型如SMA-10,OGFC-10等。美国国家沥青研究中心(NCAT)已开展采用最大公称粒径为4.75mm的SMA沥青混合料铺筑超薄沥青磨耗层。另外为增加超薄沥青磨耗层的耐久性,采用聚合物改性沥青也是一种发展趋势。美国HMA路面沥青混合料类型选择指南提出不同最大公称粒径混合料推荐的铺装厚度,见表3-1。可见,铺筑2.5mm厚度的磨耗层,普通规定选择最大公称粒径不大于9.5mm。表3-1不同级配沥青混合料推荐铺装厚度混合料类型密级配密级配SMASMAOGFCOGFC最大公称粒径4.759.59.512.59.512.5推荐铺装厚度12.5~1925~37.525~37.537.5~5019~2525~37.5随着超薄沥青磨耗层的发展,为确保路面的抗滑性能及其良好的耐久性,并提高抗车辙性能,沥青混合料逐步由密级配向开级配与间断级配发展。现在应用较多的有两种类型:一种是骨架密实构造,以SMA为代表;另一种为骨架孔隙构造,以OGFC为代表。前者含有耐久性好、强度高、密实不透水等优点,合用性较为广泛,是国际上应用较为广泛的级配类型;后者含有排水性好、雨天抗滑性能优良,并含有降噪性能,在国外发达国家应用较多。现在国际上普遍采用的级配以SMA和OGFC为代表。OGFC是一种开级配沥青混合料,由表3-2可见,对于最大公称粒径为9.5mm的SMA混合料,其2.36mm以上集料含量超出80%,但是矿粉含量只有5%左右。与SMA相比其粗集料含量更多,但矿粉与沥青用量相对较少,因此OGFC形成一种骨架孔隙构造。表3-2某些国家OGFC级配范畴筛孔(mm)12.59.54.752.360.075美国AASHTO10095~10030~505~152~5德国10090~10025~5010~202~6英国10090~10030~4017~233~5中国10090~10050~7010~222~6SMA是一种间断级配的沥青混合料,它是由沥青马蹄脂填充碎石骨架构成的骨架嵌挤型密实构造混合料。由表3-3可见,对于最大公称粒径为9.5mm的SMA混合料,其2.36mm以上集料占70%以上,同时矿粉含量超出10%。SMA中粗集料含量较高,粗集料之间形成嵌挤构造,因此含有良好的抗车辙能力并含有较高的抗滑性能。同时,SMA中矿粉和沥青含量较高,形成较为丰富的马蹄脂填来填充粗集料骨架之间的孔隙,因此SMA的空隙率较低而称为密实构造。骨架密实构造的形成赋予了SMA良好的抗车辙能力、耐久性和抗滑性能。表3-3某些国家SMA级配范畴筛孔(mm)12.59.54.752.360.075美国AASHTO10090~10026~6020~288~10德国10090~10030~4020~279~13中国10090~10028~6020~328~13表3-4几个超薄沥青混合料级配中粗集料含量与性能比较级配AC-10LAC-10HSMA-10OGFC-10SAC-104.75mm以上含量(%)2.5297180652.36mm以上含量(%)4346778573构造深度(mm)0.2~0.30.3~0.40.6~1.01.0~1.50.6~0.8抗滑性能差差良优良抗水害能力良良优差良抗车辙能力差差优优良几个超薄沥青混合料级配粗集料含量比较见表3-4。OGFC-10级配中4.75mm以上粗集料含量高达80%,是一种典型的开级配混合料。由于细集料含量少、沥青用量低,形成较大空隙率,普通可达成18~20%。因此可形成丰富的表面纹理,其构造深度可达成1.5mm以上。而SMA-10级配中4.75mm以上粗集料含量在70%左右,矿粉含量高达10~12%,这样0.075~4.75mm之间的集料仅为15%左右,形成一种间断级配。SMA路面构造深度普通在1.0mm左右。SAC级配介于OGFC与SMA之间,构造深度普通为0.8mm左右。而对于传统的持续密级配混合料,其4.75mm以上粗集料含量局限性30%,尽管混合料的密实性能良好,但是其构造深度局限性,普通在0.2~0.4mm。美国国家沥青研究中心(NACT)、Maryland州、Georgia州等开展了有关最大公称粒径4.75mm的沥青混合料研究[9~11]。最大公称粒径4.75mm沥青混合料级配见表3-5。表3-5最大公称粒径4.75mm沥青混合料级配筛孔(mm)12.59.54.752.360.075NCAT10010090~10028~6512~15Maryland州10010080~10036~762~12Georgia州10090~10075~9560~654~12Superpave10095~100-30~546~12图2-20SMA-5构造构成采用4.75mm最大公称粒径混合料作为超薄沥青混合料的优点以下:由于粒径进一步减小,可减少摊铺厚度到1.5~2.0cm,因而可减少工程造价;通过适宜的级配调节和选择粘度较高的沥青,亦可满足抗滑、抗车辙性能的规定,并且由于表面致密粗糙,抗松散能力较强,并含有较好的减少噪效果。薄层加铺在安徽应用较为广泛,杭金衢高速与湖州318国道采用SMA-10对沥青路面进行养护修补。薄层加铺合用范畴薄层加铺技术施工效率较高、施工速度快、在短时间内即可开放交通。这种办法合用的路面病害类型有:1)横向、纵向和块状裂缝(裂缝深度较浅)。2)路面较严重的破损(摊铺前必须清理脱落下来的材料)。3)路面摩擦力减少。4)路面贫油、泛油。5)路面渗水。薄层加铺对路面构造能稍微增加承载能力,并能延缓疲劳裂缝。但对于路面出现严重的构造性病害,如严重的疲劳裂缝和严重的车辙,在施工前必须做好预先解决。这种技术在防止性养护的状况下,盼望寿命为5~8年,现在已经在安徽杭金衢高速与某些国省道得到了较为广泛应用。3.6就地热再生(HotIn-PlaceRecycling)就地热再生(HIR)也可称为现场热再生,重要用于矫正或解决路表病害而不移除原路面材料。到现在为止,国内外应用较普遍的HIR技术有三类,即热翻松(Heater-scarification)、重铺解决(Repavingprocess)和重拌和解决(Remixingprocess)。热翻松是早期使用的HIR技术。其施工过程重要有对原路面的加热、运用疏松齿对原路面的翻松解决、加入再生剂后拌和、整平及碾压成型。其疏松深度普通在19mm~25mm,最大可达成50mm。此过程中不需加入新的集料,但是普通会在其后摊铺一层新的磨耗层。其基本过程可见图2-21。图2-21加热疏松处治过程重铺解决,首先对现有路面进行加热,疏松或铣刨19mm~25mm后与再生剂拌和,然后将再生材料作为整平层摊铺于路面,再用新的沥青混合料摊铺一层磨耗层。再生运用的旧料及新的磨耗层材料可运用特殊设备一次完毕,也可运用加热疏松设备和传统铺路设备分两次完毕。其基本过程可见图2-22。图2-22路面重铺处治过程重新混合是将原路面材料加热疏松后与一定量新的沥青混合料(可根据需要加或不加再生剂)在车载拌和器中拌和成新的沥青混合料并摊铺成单一、均质路面层的过程。此过程变化了混合料的级配、调节了胶结料的品质,因此使原路面的性能得到了改善。其成型过程可见图2-23。碾压摊铺拌和加新料松翻路面加热路面碾压摊铺拌和加新料松翻路面加热路面图2-23重新混合处治过程HIR可处治大部分的路面病害,涉及车辙、波浪拥包、松散、泛油、表面抗滑性能局限性、轻微温度裂缝及轻微疲劳裂缝等,但是路面构造性必须完好。安徽省引进了“时代再生列车”用于沥青路面就地热再生,已经在杭金衢高速公路与部分国省道推广应用了,应用效果良好。加热疏松处治路面的使用寿命普通在3~5年,路面重铺的使用寿命普通在8~,重新混合处治使用寿命普通在8~。3.7再生剂喷涂类沥青再生剂是一种能够在一定程度上恢复沥青性能的产品。国内外惯用的沥青再生剂重要有:TL、RejuvaSealTm、PDC、RD-105等。沥青再生剂或还原剂能渗入路面,将老化沥青激活,不变化或减少路面的摩擦系数;密封路面的细小裂缝,避免水、汽油和化学剂等杂质渗入路面,使路面呈均匀的黝黑色,改善沥青路面的外观。(1)TL路面强化剂TL路面强化剂是一种黑色液体单一成分微沥青聚合物,由白云石粉末,苯乙烯,优质沥青,添加剂构成,能够抵抗硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、磷酸以及碱性物质及矿物质溶液的腐蚀。,这种强化剂喷洒于沥青混凝土面层的表层上,形成薄膜层,约15~90min(取决于环境温度)固化,即可开放交通。这种薄膜层不仅能够避免水渗入到沥青面层内,即使在多次结冰解冻后仍有防水作用,并且还能够使沥青面层免受太阳紫外线和红外线的辐射。由于该聚合物蒸汽渗入沥青硅大概30mm深处,会形成使己老化的沥青还原的共聚物,进而可延长路面的使用寿命。除此而外,这种强化剂还含有较好的抗滑性能,并使橡胶轮胎与路面的附着力提高20%~30%,缩短刹车距离,增进交通安全。TL路面强化剂含有价格低廉,使用简便,无需特殊设备,不要预热,不要稀释,清洁材料易得(如煤油、柴油)等优点。TL路面强化剂重要是通过其中的活性气体成分与沥青作用形成共聚沥青聚合物来达成与路面的粘合。这种聚合物含有必要的塑性和弹性性能,可有效地避免沥青老化或改善己老化沥青的使用性能。因此,旧路面的己破损程度及沥青老化程度都极大地影响了TL的使用效果。普通来讲,TL路面强化剂适宜解决那些性能既遭受破坏,但又能够复原的沥青路面,应用TL的时机最佳是在沥青路面建成后,尚未出现大面积水损害、明显的裂缝之前。(2)沥再生RejuvaSealTM沥再生RejuvaSealTM含有轻微挥发性气味,为黑色油状液体,是一种用于沥青路面的三合一维护剂,其重要成分为35%~50%的煤焦油、32%~42%的石油蒸馏液和15%~40%的三合一煤焦油再生剂(人造树脂石油乳剂、经提炼的煤焦油和重要由煤焦、煤焦油、石油溶剂合成的渗入剂。沥再生RejuvaSealTM是一种极其高效的含有渗入性的沥青再生密封剂,其特点重要有:①含有抵抗汽油、防水、防化学品侵蚀和抵抗其它损害性杂质影响的特性;②含有不变化沥青表面构造就能起到密封和再生作用的特性;③能渗入到沥青表层,变成沥青层

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