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目前,交通的迅速发展,对沥青路面的要求越来越高,其功能性也越来越多。改性沥青已经被广泛地应用于道路建设中[1],通常是将沥青改性剂以干法直接投入到料仓中。沥青改性剂一般为聚合物,聚合物改性沥青能有效改善沥青的高低温性能和耐久性[2]。由于聚合物的种类很多,根据沥青路面的实际问题,聚合物改性剂对沥青性能的改善也各有侧重[3]。常用的有高模量改性剂(EME)、高粘改性剂(TPS)、抗车辙剂(MB)、低温改性剂(TLM)、全效能改性剂(AP)等。但由于聚合物与沥青存在着配伍性,不同聚合物组成会影响到改性剂与沥青的相互作用效果[4]。目前对不同功能型改性剂对沥青的改性效果及其原因研究较少。
旧水泥混凝土路面直接加铺沥青薄层罩面是一种应用广泛的路面技术,它具有造价低、施工方便、对环境影响小等优点,现已成为旧水泥路改建的常用措施。薄层罩面,是指在旧水泥混凝土面板上加铺2~4cm沥青混合料罩面层,即“白加黑”技术,其也是道路预防性养护的重要措施。由于旧水泥混凝土路面能提供较高抗压强度的面板,且稳固、坚实的基层,而薄层沥青罩面又能提供良好抗滑、封水效果的面层,从而延长路面的使用寿命,同时又消除旧水泥混凝土路面接缝的不利影响,改善了路面的使用功能,提高了路面行驶性,提升了路面服务水平。
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是高黏度有机液体的一种,呈液态,表面呈黑色,可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:其中,煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。
矿粉的性质影响沥青的选择性吸附作用。所以,不同性质的矿粉对沥青粘聚力的提高是有显著影响的。因此矿粉要求由碱性岩石制成。常用有石灰石料,或利用工业粉末、废料、煤灰等代替。矿粉颗粒能通过0.074mm筛孔的应大于80%,孔隙率在压实后应≤35%,矿粉的亲水系数应≤1并应干燥,不含泥土,杂质和团块。含水量≤1%。
摊铺成型后及时进行碾压,碾压前技术人员要认真检查,发现有局部离析及边缘不规则时要进行人工修补。轻型双钢轮压路机先稳压一遍,稳压时尤其注意起步及停车的速度。碾压时力求速度均衡、行走要直、工作面长度不要大于50m。稳压完成后即可进行复压,复压完毕后用轮胎压路机进行终压,用双钢轮进行感光,直到没有轮迹为止。碾压过程中技术人员要随时检查,发现有缺陷及时处理。压路机的行走速度控制在4km/h,必须带有碾压轮洒水功能。
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较大流量的车辆在高速公路上安全、高速地通行,沥青面层必须具有良好的抗滑性能。这就要求沥青面层不但要有较大的磨擦系数,而且要有较深的表面构造深度(构造深度是高速行车减低噪音和减少水〖LM〗漂、溅水影响司机视线的主要因素)。近年来的研究成果表明:“沥青面层的抗滑性能是由面层结构的微观构造和宏观构造两部分形成。其中宏观构造来源于沥青混合料的配合比,主要由骨料的粗细、级配形式决定”。
80年代中期我国开始修筑高等级公路,从沥青面层的结构形式来看:Ⅰ型沥青混凝土,空隙率3%~6%,透水性小,耐久性好,表面层的摩擦系数能达到要求,但表面构造深度较小,远不能达到要求。Ⅱ型沥青混凝土空隙率6%~10%,表面构造深,抗变形能力较强,但其透水性、耐久性较差。为了解决沥青面层的抗滑性能(特别是表面层在构造深度较大的情况下,又具有良好的防水性的结构形式),多碎石沥青混凝土面层被加以研究和使用。
沥青混凝土在修路过程中,每个过程之间的联系非常紧密,并且通常是一个连续的操作,因此人员编制是双班制,在该过程中应部署更多负责和熟练的人员关键过程。每个班级必须配备足够的人力,并应进行技术上的说明,以使他们了解应该做什么以及如何做得更好。沥青混合料的混合比设计应遵循当前规格的相关规定。通过热混合的三个阶段沥青目标混合比,生产混合比和生产混合比验证,确定矿物的等级和沥青剂量。这项工作由建筑工地实验室完成,该实验室准备原材料并将其发送给专业的实验室,并由合格的测试机构或业主指定的测试机构进行。