谈土木工程施工沥青混合料改性技术

2022-09-21 16:45:33 来源:写作指导

摘要:近年来我国整体经济水平的发展带动了土木工程行业的技术进步,市场也对于土木工程的质量提出了更高的要求,因此在材料的选择以及配合比的设计方面都需要相关工作人员投入相应的精力去改善相应技术,文章将针对土木工程施工中沥青混合料改性技术进行全面探讨。

关键词:施工沥青混合料改性;技术;探讨

经济水平的进步以及汽车的普及使得现代工程对于沥青混凝土工程的抗车辙能力、柔性、弹性以及低温抗开裂、耐磨性等性能都提出了更高的需求,因此,土木工程施工人员开始广泛的应用改性沥青技术,因为传统的沥青混合料虽然能够满足传统土木工程质量的要求,但是逐渐增多的荷载迫使沥青不得不对于混合料进行改性以满足新的需求。我国土木工程施工人员在实际的施工过程中通常采用SBS改性沥青混合料来提高土木工程的高低温等综合性能,但是随着该混合料被越来越广泛的应用,发现其不能够避免工程在投入使用一段时间后出现坑槽以及开裂等问题。沥青的质量对于土木工程使用寿命造成直接影响,因此相关工作人员需要充分重视,随着近年来我国整体经济水平的不断进步,汽车的数量和种类越来越多,我国的交通网络以及交通体系越来越庞大,在这样的背景之下,超重以及超载等现象越来越突出,因此市场对于沥青以及土木工程的质量的要求越来越严格,传统的土木工程已经逐渐无法满足市场需求。从现阶段我国市场的整体发展形势来看,传统的沥青混凝土铺筑工程在其实际运行过程当中极易由于外界因素影响而出现事故,基于此,相关人员需要不断结合实际情况对其质量进行提高。所谓改性沥青技术,就是在传统的沥青技术的基础之上对其质量进行改进,主要是通过在常规基质沥青中掺加可以提升其整体质量和性能的辅助改性剂,对原本机制沥青的温度、黏度以及其软化等相应性能进行一定的改善。SMA改性沥青混合料是现阶段我国改性沥青技术中较为常见的沥青混凝土,相对来说其不论是稳定性还是安全性都更强,除此之外,其抗滑性和耐久性也强于普通沥青。基于此现阶段我国土木工程相关企业以及相关维护单位,对SMA改性沥青混合料的应用越来越频繁,但要注意的是SMA改性沥青混合料在其实际应用过程当中所涉及到的内容较多,施工流程较为复杂,需要相关工作人员在对施工流程有全面了解的基础上,保证工程整体安全性和舒适性。

1SMA改性沥青混合料概述

与传统的AC混合料相比,SMA改性沥青混合料具有抗车辙性高和抗滑性能强两个显著优点,而在土木工程的施工过程中,抗车辙性和抗滑性能是其主要指标,因此SMA改性沥青混合料的应用相对来说较为广泛。之所以SMA改性沥青混合料具有与众不同的优点,是因为橡胶粉和改性剂共同组成这种混合料,而橡胶粉中含有较多高分子聚合物、树脂和橡胶等材料。比如将SMA用于抗滑表层施工,使得这一部分的交叉口具有抗车辙性高、驾驶感舒适、稳定、使用周期长、安全系数高以及抗车辙性高等优点,而且说明了SMA能够在高温低温等不同恶劣条件下发挥性能。

2改性剂及辅助外加剂的选择

在实际施工过程中,需要使用改性剂以及辅助外加剂。相关工作人员在对其进行选择的时候,可以根据实际情况以及工程对性能的要求选择热塑橡胶类、橡胶类或热塑型树脂类改性剂和辅助外掺剂。可以选用木质素纤维或矿物纤维等纤维稳定剂、玄武岩等矿石制造的矿物纤维掺在沥青混合料中,注意在SMA当中木质纤维的含量需要高于沥青混合总量的0.3%,而矿物纤维需要高于0.4%,如果有必要的话,还可对纤维用量进行增加。应用粗集料的时候需要其硬度和强度能够达到工程的标准,而且需要将其进行洁净和干燥,同时需要保证没有有害杂质和风化情况并且需要有良好的颗粒形状。酸性石料必须和抗剥落剂同时使用才能保证沥青与石料有效黏附。应用细集料时对其要求与粗集料相同,但是需要采用天然砂、机制砂以及石屑。

3混合料配合比设计

在实际施工开始之前,需要相关工作人员结合实际情况以及工程对性能的需求,设计出科学合理的改性沥青混合料的目标配合比和生产配合比。如果目的是提高工程低温抗裂性能,需要使用的是改性沥青混合料,注意沥青混合料在改性后其高温性能需要高于未改性沥青混合料的指标。在将混合料配合结束后,需要在投入使用之前测定其水稳定性是否达标,现阶段我国相关施工人员主要以浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验为主要测试方式。沥青马蹄脂碎石混合料即SMA应采用破碎石料粗集料、破碎人工砂的细集料,木质素纤维、矿物纤维或聚合物纤维的稳定剂以保证其通过马歇尔实验确定其各方面性能能够达到标准。

4SMA改性沥青混合料施工原材料的主要构成

4.1SMA改性沥青混合料中的细集料

对SMA改性沥青混合料整体质量和性能造成影响的因素相对较多,其中细集料作为SMA改性沥青混合料的重要原材料,对SMA改性沥青混合料的整体质量造成直接影响,因此需要相关工作人员加强对于细节料的重视程度,结合实际情况以及工程具体需求,对细节料进行合理选择。不同的工程对于SMA改性沥青混合料以及其细集料有不同的需求,在实际选择时需要相关人员综合考虑多方面因素,但必须要保证的就是细节梁的洁净与干燥同时避免其存在杂质米砂,将沥青混合料的天然砂用量控制在20%以下。

4.2SMA改性沥青混合料中的粗集料

粗集料对于SMA改性沥青混合料的质量造成影响与细集料不相上下,在选择粗集料时,需要对不同的情况和需求进行细致分析,退出集料的配比和信任进行合理规划。相对于细集料来说,需要控制粗集料实质的坚硬度以及其清洁,同时需要对粗集料进行全面检查,避免其存在风化颗粒。

4.3SMA改性沥青混合料中的沥青结合料

沥青结合料是对SMA改性沥青混合料集中质量造成直接影响的主要原材料,想要保证SMA改性沥青混合料的这种整体质量,需要相关工作人员加强对沥青结合料的重视程度,通常情况下需要选用SBS改性沥青。沥青结合料对于沥青软化点的参数指标造成直接影响,因此为改善其整体参数指标,需要结合实际情况对其进行级配调整,包括但不仅限于其延度、闪点以及溶解度等。

5施工注意事项

在施工过程中需要注意以下几点:一是需要彻底将下承层清洗干净,在洒布粘层沥青时必须均匀;二是必须保证摊铺层的设计高度、厚度、平整度、横坡度和压实度能够符合要求;三是对混合料进行施工的时候,需要保证周围的环境能够符合要求,气温应该在10℃以上,而且是晴天才能够进行改性沥青混合料施工,不然如果沥青混合料还没有经过压实就被雨淋就需要将其铲除废弃,既浪费了材料,又会造成返工现象导致工期延长;四是在实际施工过程中涉及到多道工序,各个工序应该严格按照流程和规定措施进行,只有对前一道工序进行检验并且保证其质量符合要求后才能进行下一道工序;五是需要相应的覆盖措施对集料进行覆盖防止其被淋湿。

6施工温度

对改性沥青混合料进行施工时需要保证周围的温度能够符合要求,改性沥青的黏度和温度有一定的关系曲线,混合料对于温度的具体要求根据关系曲线进行确定,SMA混合料的温度需要根据其纤维品种和数量以及矿料用量的不同适当提高,但是需要经过相应实验再确定。

7混合料的拌和

堆放粗细集料时需要按照规定对其进行分类,就算集料粒径相同,如果料源不同也应该分开堆放,配合的时候必须将集料烘干后严格按照事先设计好的配合比进行配合。对回收的粉尘不能进行二次利用,为避免污染环境,需要将其运送至指定地点然后通过科学手段对其进行处理。保持拌合温度在195℃以下,不然就需要废弃,拌合的时间以沥青均匀裹覆集料为准,根据实际情况,SMA混合料的时间应延长。改性沥青混合料必须在配合后24h内投入使用,出厂后需要地磅称重并测量温度,同时应该打印出相应的全面的数据资料。

8混合料的运输

在运输热拌沥青混合料时需要使用大吨位的运料车,而且在运输过程中,为了避免造成透层封层损伤,还需要尽量防止紧急制动和急转弯掉头等,这需要相关工作人员在运输之前,根据路况对于路线进行合理规划。装料之前需要在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或者防粘剂;在SMA混合料的运输或等候过程中,如果发现沥青结合料沿车厢滴漏必须采取措施及时处理;进入摊铺现场时,必须保证运料车轮胎清洁,避免污染;卸料后全部倒净。

9混合料的摊铺

在对混合料进行摊铺时,需要根据运力配置情况、摊铺宽度、厚度和拌合机产量等因素确定摊铺速度,注意摊铺过程必须做到匀速连续的进行以保证平整度同时避免混合料离析。经统计,一般速度为2~4m/min,但SMA或改性沥青混合料的速度稍慢,多为1~3m/min。在摊铺过程中,如果发现摊铺机的工作状态发生异常,需要及时对其进行调节,一旦调节无效,必须立刻停止工作以避免错误扩大,不合格的摊铺层需要铲除重铺。

10混合料的压实

在混合料摊铺工作完成后需要用合格的压式设备和工艺对其进行碾压以避免降温导致其压实度密度降低,改性沥青混合料的碾压作业应在温度降到120℃前完成。在初压和复压的过程中,要保证机械型号相同并呈梯队碾压,轮迹重叠宽度根据施工机械类型有所不同。如果是振动型,需要保证重叠宽度在200mm以内,如果是净载钢机,则宽度应高于200mm。在碾压改性沥青混合料时,需要提高碾压温度和振动频率,如果无法在指定温度内压实,则需要改用重型机械。压实过程中,机械不能中途停留、转向或紧急制动,来回交替碾压时,保证前后两次停留地点距离不低于10m而且只能在混合料温度低于60℃的位置才能停留。碾压SMA时如果采用重型机械,沥青结合料搓揉挤压将会上浮,因此需要采用轻型或重型设备,碾压过程中需要遵循“高温、紧跟、均速、慢压、高频、低幅、先边、后中”的原则。

11结语

沥青质量的好坏对整个土木工程的施工效率、使用寿命和安全有直接影响,因此随着近年来我国土木工程的经济发展,市场对于沥青质量要求越来越高,SMA改性沥青混合料能够在多方面符合土木工程施工的需求因此被广泛应用于我国现阶段的土木工程施工作业当中。在实际的施工作业当中,除了应用SMA改性沥青混合料外,相关工作人员还需要注意对设备的选择以及对操作流程的重视,结合实际情况,不断改善创新施工技术,用更先进的设备、更高素质的施工人员以及更标准的操作流程提高我国土木工程整体质量。

参考文献

[1]杨丹.城市道路冷补沥青混合料养护技术[J].科技创新与应用,2019,(16):150-152.

[2]刘楠,任俊达,陈千,等.冷补沥青混合料研究进展[J].北方交通,2018,(6):114-116.

作者:刘建廷 单位:山东华邦建设集团有限公司