沥青路面养护技术探讨与实践1.doc

沥青路面养护技术探讨与实践3时间：2006-1-18 11:43:20 来自： 编辑：彭鹏新材料的应用目前用于沥青路面养护的新材料主要有乳化沥青、改性沥青等。下面着重介绍山东省应用MAC改性沥青情况。 MAC改性沥青 MAC改性沥青是美国八十年代末的一项填补道路材料业空白的革新技术。是一种化学改性沥青，成凝胶状，基质沥青随时间流逝而流动，而MAC改性沥青不随时间而流动。MAC改性沥青是在基质沥青内部形成一个格架结构，从而改善了沥青的弹性性能。MAC沥青较之基质沥青粘度明显增大、软化点升高，感温性减小，抗老化能力增强。混合料中沥青膜厚度增大，在良好的设计和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。这种沥青在沥青混合料处于热状态下，仍然能够给集料覆以较厚的沥青膜，而且不析漏，从而消除了对纤维和其他沥青稳定剂的需要用于SMA结构无需掺加纤维素，性能价格比高，经济效益明显。该沥青优先用于集料骨架（嵌挤）结构，例如沥青马蹄脂碎石混合料（SMA），多孔式排水性开级配沥青混合料和大石子沥青混合料，这种沥青可用于公路抗滑表层，也可用于其他面层中。 MAC改性沥青的技术要求与所使用的基质沥青有关。如使用AH-70（70号重交通道路沥青）生产的MAC改性沥青称为MAC70号。 MAC改性沥青薄层SMA 沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）是一种新型的沥青混合料，以其优良的性能在众多国家推广使用。但是由于SMA通常需同时使用改性沥青和纤维，致使混合料的造价比普通沥青混凝土高出许多，在国内的应用上受到投资的制约。使用MAC改性沥青铺筑薄层SMA，解决了这一问题。MAC改性沥青较基质沥青或其它沥青的粘度有明显的提高，这种改性沥青在沥青混合料处于热状态下，仍可以给集料覆以较厚的沥青膜，而且不析漏，从而消除了对纤维和其它沥青稳定剂的需要，在沥青混合料设计中，可以使用强壮的粗集料骨架结构。由于不需使用纤维，加上MAC沥青优惠的价格，使得铺筑SMA路面的投资大为降低。目前国内沥青路面的表面层一般较薄，大部分在24cm。使用薄层SMA路面，铺筑厚度在2.54cm，其公称最大粒径为9.5 mm或13.2mm。适用于新修路面的抗滑表层、旧路面罩面等较薄的结构层，它具有以下优点：目前国内沥青路面的表面层一般较薄，大部分在2 4cm。使用薄层SMA路面，铺筑厚度在2.54cm，其公称最大粒径为9.5 mm或13.2mm。适用于新修路面的抗滑表层、旧路面罩面等较薄的结构层，它具有以下优点： 空隙率小，不透水，抗水损害能力强；构造深度大，表面性能好；高温稳定性好，抗车辙能力强；具有良好的疲劳性能和抗反射裂缝能力；抗老化，寿命长。 MAC改性沥青砂 薄层沥青砂是从美国引进的一种新型结构。在美国，大量用于旧路面的罩面，旨在增大路面的摩擦系数，改善老路面被磨光的状况。由于使用高粘度的 MAC改性沥青，改变了以往普通沥青砂强度低、松散的弱点，使得它的应用成为可能。它的铺筑厚度在2厘米左右，最大公称粒径为4.75mm,通过对引进的配合比进行调整和改善，作出适合国内路况的沥青砂结构，适用于旧路面罩面、新修路面的磨耗层，具有以下优点： 不透水，能治理老路面轻度网裂等病害；表面性能好，由于砂子坚硬耐磨，可明显增大路面的摩擦系数，利于行车安全；材料简单、便宜，可以铺得很薄，造价低；寿命长，经久耐用；混合料较细，对于平整度较差的老路面易于找平。在旅游景区，沥青砂面层平整、细致、美观，也是很好的面层选择。 MAC冷拌沥青及混合料 MAC冷拌沥青是利用美国海瑞集团沥青材料公司的先进技术，由MAC改性沥青进一步加工生产出来的一种能在常温下使用的产品。它既保留了MAC改性沥青的性能特点粘度大、耐久性强，又满足了常温下施工（特别是冬季施工）对沥青流动性和混合料工作性的要求，其性能优于一般乳化沥青冷拌料。 MAC冷拌沥青分两级，即CM-150和CM-300。300号冷拌沥青混合料比 150号要软一些，可视冷拌料使用的部位、季节和交通量的大小进行选择。 MAC冷拌沥青混合料适用于高速公路以及各等级公路和城市道路，具有较高的强度、抗老化能力、抗水损害能力和抗裂性，修补后寿命不会短于周围的热拌沥青混凝土。混合料储存时间长，可随用随取，无浪费。只需简单的工具和设备，操作工艺简单。使用过程中无沥青黑烟、无异味，不析漏，无污染。 MAC改性沥青在山东公路上大规模的应用已有三年，使用的项目四十多个，铺筑高速公路路面650公里，路网改造800公里，其中SMA约350公里，沥青砂约70公里。MAC冷拌沥青混合料已成功的应用在高速公路和各等级公路的坑槽修补上，除了在山东省内大量使用外，还在北京、安徽、四川、福建等地使用。 对沥青路面结构的认识 随着高速公路里程的增加，对路面铺筑质量越来越重视，沥青路面层也越来越厚，虽然对施工工艺和施工质量的控制越来越严格，但有一些路段在通车后不久仍然出现了如坑槽、车辙、拥包等病害，对路面养护工作提出了新的课题和挑战。 早期损坏的原因 目前对高速公路沥青路面早期损坏的原因大家公认的主要有以下几个方面： 一是水损害。由于路面积水渗入抗滑表层以下，又不能及时排出，在行车荷载的作用下，形成压力水，反复冲刷，使沥青膜在石料表面脱落，继而产生松散和坑槽。 二是超载运输。现在交通量的增长远远大于预期增长率，而且重车的比重也在不断增加，尤其是超载的车辆更是沥青路面的杀手。据调查，最重车载大于100吨，其轴载超过300KN，远远超过设计轴载，再加上水的作用使路面损害更加严重。 三是施工质量差异。由于项目管理分段招标，各承包商在施工过程中对施工工艺和质量的控制参差不齐，虽然业主和监理管理的要求是一样的，设计标准也是相同的，但在相同的气候和交通量的情况下，施工质量差的路段很快就会出现病害。 对中面层的认识 为了防止沥青路面的早期损坏，近年来人们对高速公路沥青路面上面层作了大量的研究工作，采用了不同的级配形式和改性沥青，取得了一定的效果，但并没有彻底解决早期损坏问题。经过长时间的调查和分析，认为目前常用的沥青路面结构形式其中面层是一个薄弱的环节。常用的结构形式是下面层采用粗粒式沥青混凝土，中面层采用中粒式沥青混凝土，上面层采用抗滑表层，为了尽量地减少水的渗入，中面层大都采用密级配，这种结构形式造成各面层的技术指标差异太大，如车辙试验动稳定度指标，中面层仅能达到8001000次/ mm，而上面层可达到3000次/mm以上。在高温、重车作用下，中面层易产生侧向位移（蠕动），在表面形成车辙和拥包。 从上图中可看出，表面层没有任何损坏，但车辙深度已达5厘米，显然中面层发生侧向位移。 再加上水损坏一般是从中面层开始，所以对中面层的研究要引起足够重视。 预防措施 为防止沥青路面的早期损坏，认为应采取如下措施： （1）结构设计要综合考虑各方面因素的影响，各面层技术指标要科学合理，不宜差异太大。尤其是对中面层的设计要加以改进，从级配、厚度、配合比等方面进行优化设计。避免因结构不合理造成的反复维修。 （2）完善防排水措施，不仅要重视防路表水系统的设计，还应加强路面结构中排水措施的研究，尽快排出渗水，减小动水压力的影响。 （3）加强施工阶段的质量管理，精心组织，科学施工。严格控制材料质量、施工工艺、监理标准等环节，确保施工段质量。 （4）要加强管理，加大检查力度，控制超载车辆通行，减少重车对路面的损坏。 改革开放二十年来，我国公路建设取得了巨大的成绩，为国民经济持续发展做出了贡献。今后，我国公路事业的重点也将从建设期转入养护期，养护工作“任重”而“道远”。广大学者与工程技术人员致力于研究和探索养护新技术，积累了很多成功的经验。但应该看到，我国在高速公路沥青路面的维修养护专门技术方面还很落后，许多问题需要认识和探讨。因此需要我们不断努力，不仅要引进国外的先进技术，还要加强我国养护新技术的研究开发工作。 养护新技术实质上是新材料、新设备、新理念的综合运用，即：养护新技术新材料新设备新理念。 要探究产生病害的实质，不断创新理念，提出科学的结构形式，运用新材料、新设备、新工艺，发明科学养护新技术。 我们相信，在国家及有关部门的重视下，大家群策群力，一定能把我国的道路养护工作做好，发挥其最大效率，为我国经济建设服务