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摘要:近年來我國整體經濟水平的發展帶動了土木工程行業的技術進步,市場也對于土木工程的質量提出了更高的要求,因此在材料的選擇以及配合比的設計方面都需要相關工作人員投入相應的精力去改善相應技術,文章將針對土木工程施工中瀝青混合料改性技術進行全面探討。
關鍵詞:施工瀝青混合料改性;技術;探討
經濟水平的進步以及汽車的普及使得現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用改性瀝青技術,因為傳統的瀝青混合料雖然能夠滿足傳統土木工程質量的要求,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用,發現其不能夠避免工程在投入使用一段時間后出現坑槽以及開裂等問題。瀝青的質量對于土木工程使用壽命造成直接影響,因此相關工作人員需要充分重視,隨著近年來我國整體經濟水平的不斷進步,汽車的數量和種類越來越多,我國的交通網絡以及交通體系越來越龐大,在這樣的背景之下,超重以及超載等現象越來越突出,因此市場對于瀝青以及土木工程的質量的要求越來越嚴格,傳統的土木工程已經逐漸無法滿足市場需求。從現階段我國市場的整體發展形勢來看,傳統的瀝青混凝土鋪筑工程在其實際運行過程當中極易由于外界因素影響而出現事故,基于此,相關人員需要不斷結合實際情況對其質量進行提高。所謂改性瀝青技術,就是在傳統的瀝青技術的基礎之上對其質量進行改進,主要是通過在常規基質瀝青中摻加可以提升其整體質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性能進行一定的改善。SMA改性瀝青混合料是現階段我國改性瀝青技術中較為常見的瀝青混凝土,相對來說其不論是穩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?;诖爽F階段我國土木工程相關企業以及相關維護單位,對SMA改性瀝青混合料的應用越來越頻繁,但要注意的是SMA改性瀝青混合料在其實際應用過程當中所涉及到的內容較多,施工流程較為復雜,需要相關工作人員在對施工流程有全面了解的基礎上,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,因此SMA改性瀝青混合料的應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、穩定、使用周期長、安全系數高以及抗車轍性高等優點,而且說明了SMA能夠在高溫低溫等不同惡劣條件下發揮性能。
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。相關工作人員在對其進行選擇的時候,可以根據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??梢赃x用木質素纖維或礦物纖維等纖維穩定劑、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當中木質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,還可對纖維用量進行增加。應用粗集料的時候需要其硬度和強度能夠達到工程的標準,而且需要將其進行潔凈和干燥,同時需要保證沒有有害雜質和風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。應用細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混合料配合比設計
在實際施工開始之前,需要相關工作人員結合實際情況以及工程對性能的需求,設計出科學合理的改性瀝青混合料的目標配合比和生產配合比。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。在將混合料配合結束后,需要在投入使用之前測定其水穩定性是否達標,現階段我國相關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應采用破碎石料粗集料、破碎人工砂的細集料,木質素纖維、礦物纖維或聚合物纖維的穩定劑以保證其通過馬歇爾實驗確定其各方面性能能夠達到標準。
4SMA改性瀝青混合料施工原材料的主要構成
4.1SMA改性瀝青混合料中的細集料
對SMA改性瀝青混合料整體質量和性能造成影響的因素相對較多,其中細集料作為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量造成直接影響,因此需要相關工作人員加強對于細節料的重視程度,結合實際情況以及工程具體需求,對細節料進行合理選擇。不同的工程對于SMA改性瀝青混合料以及其細集料有不同的需求,在實際選擇時需要相關人員綜合考慮多方面因素,但必須要保證的就是細節梁的潔凈與干燥同時避免其存在雜質米砂,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量造成影響與細集料不相上下,在選擇粗集料時,需要對不同的情況和需求進行細致分析,退出集料的配比和信任進行合理規劃。相對于細集料來說,需要控制粗集料實質的堅硬度以及其清潔,同時需要對粗集料進行全面檢查,避免其存在風化顆粒。
4.3SMA改性瀝青混合料中的瀝青結合料
瀝青結合料是對SMA改性瀝青混合料集中質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量,需要相關工作人員加強對瀝青結合料的重視程度,通常情況下需要選用SBS改性瀝青。瀝青結合料對于瀝青軟化點的參數指標造成直接影響,因此為改善其整體參數指標,需要結合實際情況對其進行級配調整,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;三是對混合料進行施工的時候,需要保證周圍的環境能夠符合要求,氣溫應該在10℃以上,而且是晴天才能夠進行改性瀝青混合料施工,不然如果瀝青混合料還沒有經過壓實就被雨淋就需要將其鏟除廢棄,既浪費了材料,又會造成返工現象導致工期延長;四是在實際施工過程中涉及到多道工序,各個工序應該嚴格按照流程和規定措施進行,只有對前一道工序進行檢驗并且保證其質量符合要求后才能進行下一道工序;五是需要相應的覆蓋措施對集料進行覆蓋防止其被淋濕。
6施工溫度
對改性瀝青混合料進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系曲線,混合料對于溫度的具體要求根據關系曲線進行確定,SMA混合料的溫度需要根據其纖維品種和數量以及礦料用量的不同適當提高,但是需要經過相應實驗再確定。
7混合料的拌和
堆放粗細集料時需要按照規定對其進行分類,就算集料粒徑相同,如果料源不同也應該分開堆放,配合的時候必須將集料烘干后嚴格按照事先設計好的配合比進行配合。對回收的粉塵不能進行二次利用,為避免污染環境,需要將其運送至指定地點然后通過科學手段對其進行處理。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,根據實際情況,SMA混合料的時間應延長。改性瀝青混合料必須在配合后24h內投入使用,出廠后需要地磅稱重并測量溫度,同時應該打印出相應的全面的數據資料。
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彎掉頭等,這需要相關工作人員在運輸之前,根據路況對于路線進行合理規劃。裝料之前需要在車廂板上涂一薄層防止瀝青粘結的隔離劑或者防粘劑;在SMA混合料的運輸或等候過程中,如果發現瀝青結合料沿車廂滴漏必須采取措施及時處理;進入攤鋪現場時,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
在對混合料進行攤鋪時,需要根據運力配置情況、攤鋪寬度、厚度和拌合機產量等因素確定攤鋪速度,注意攤鋪過程必須做到勻速連續的進行以保證平整度同時避免混合料離析。經統計,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,如果發現攤鋪機的工作狀態發生異常,需要及時對其進行調節,一旦調節無效,必須立刻停止工作以避免錯誤擴大,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備和工藝對其進行碾壓以避免降溫導致其壓實度密度降低,改性瀝青混合料的碾壓作業應在溫度降到120℃前完成。在初壓和復壓的過程中,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,如果是凈載鋼機,則寬度應高于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,瀝青結合料搓揉擠壓將會上浮,因此需要采用輕型或重型設備,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結語
瀝青質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濟發展,市場對于瀝青質量要求越來越高,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用于我國現階段的土木工程施工作業當中。在實際的施工作業當中,除了應用SMA改性瀝青混合料外,相關工作人員還需要注意對設備的選擇以及對操作流程的重視,結合實際情況,不斷改善創新施工技術,用更先進的設備、更高素質的施工人員以及更標準的操作流程提高我國土木工程整體質量。
參考文獻
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[2]劉楠,任俊達,陳千,等.冷補瀝青混合料研究進展[J].北方交通,2018,(6):114-116.
作者:劉建廷 單位:山東華邦建設集團有限公司