雾封层与还原剂封层技术-文档资料.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,LOGO,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,3,雾封层与还原剂封层技术,沥青路面表面封层技术,1,雾封层技术,2,还原剂封层技术,3,含砂雾封层技术,4,1,3.1,沥青路面表面封层技术,3.1.1,什么是表面封层,沥青路面表面封层,是一层用连续方式敷设在整个路表面上的养护层。封层材料可以是单独的沥青或其他封层剂，也可以是沥青与集料组成的混合料。,表面封层用于解决的路面养护问题主要有：,（,1,）复原或延缓表层沥青材料的氧化,(,老化,),；,（,2,）重新建立路面抗滑阻力；,（,3,）密封表面的微小裂缝，防止水从表面渗入路面结构层；,（,4,）防止集料从表面脱落、崩散。,2,表面封层技术可以根据具体的实施材料分为雾封层、稀浆封层、微表处、碎石封层技术等。,3.1.2,表面封层的种类,3.1,沥青路面表面封层技术,3,将乳化沥青稀释液或特制的路面保护剂喷洒到现有沥青路面上的养护技术。以形成一层严密的防水层将路面封闭，起到,隔水防渗,、保护路面的功能，最大限度的减少路面的水破坏，,增大路面集料间的粘结力,，延长路面使用寿命。,雾封层设备施工,（,1,）,雾封层,3.1,沥青路面表面封层技术,4,普通乳化沥青类雾封层,使用材料是普通乳化沥青稀释液，由普通沥青、乳化剂和水稀释而成，它能改善路表状况，增强路面密水性能。,含再生剂类雾封层,使用材料是含“再生剂”类的沥青乳液，由石油溶剂、改性沥青、沥青活性再生剂特制而成，它在发挥普通沥青雾封层作用的基础上，能对老化路面中的沥青进行再生，恢复其部分路用性能。,雾封层材料：,雾封层功能,：,3.1,沥青路面表面封层技术,5,(1),具有良好的防水性，可以减少路面的水损害；,(2),具有良好的渗透性，可以填补路面细微裂缝和表面空隙；,(3),增强沥青表面层集料间的粘结力，起到沥青再生剂作用并可保护旧氧化沥青路面；,(4),雾封后可以使路面黑色化，能增加路面色彩对比度，增强驾驶员的视觉舒适度；,(5),对,0.3mm,以下的裂缝起到自动愈合的作用；,(6),大幅提高道路的使用寿命和降低维护成本，有资料证明：一般情况下，雾封层能延迟病害,2,4,年出现，提高了道路的使用寿命。,雾封层施工前后对比,雾封层的作用：,3.1,沥青路面表面封层技术,6,适用性和局限性：,3.1,沥青路面表面封层技术,7,稀浆封层,是采用专用机械设备将乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层。稀浆封层开放交通时间的长短依工程所处环境的不同而变化通常在气温为,24,，湿度为,50%,（或更小）的状况下可以在,1h,内开放交通。,分类：,按照矿料级配以及罩面厚度的不同，稀浆封层可以分为细封层、中封层和粗封层，分别以,ES-1,、,ES-2,、,ES-3,表示；按照开放交通的快慢，稀浆封层可以分为快开放交通型稀浆封层和慢开放交通型稀浆封层；按照是否掺加了聚合物改性剂，稀浆封层可以分为稀浆封层和改性稀浆封层。,（,2,）稀浆封层：,3.1,沥青路面表面封层技术,8,施工工艺,：,将乳化沥青、符合级配的骨料、水、填料及添加剂按一定的设计配比搅拌成稀浆混合料，均匀地摊铺在待处理的路面上，经裹复、破乳、析水、蒸发和固化等过程与原路面牢固地结合在一起，形成密实、坚固、耐磨和道路表面封层，大大提高路面使用性能。,稀浆封层车,稀浆封层施工前后对比,3.1,沥青路面表面封层技术,9,（,3,）微表处（,Micro-surfacing,）,微表处由聚合物改性乳化沥青、,100%,轧碎石料、矿物填料、水和必要的添加剂组成，使用专门的施工设备边拌和边摊铺到原路面上，施工时厚度一般在,1cm,左右。它适用于重要交通道路的预防性养护如高速公路、城市干线、机场跑道等。,功能与作用：,可以提高路面的抗滑能力阻止水分下渗、防止路面的老化与松散，从而有效地延长路面的使用寿命。微表处的使用可根据路面状况实施单层或双层摊铺，微表处还可以填补已经稳定的车辙。微表处混合料摊铺后可在较短的时间内开放交通，具体的时间因各个工程的实际情况而有所不同。通常,12.7mm,厚的封层在,24,以上、湿度,50%,以下时可在,1,小时内开放交通，承受车轮碾压，但不可有刹车、起步或转弯。,3.1,沥青路面表面封层技术,10,微表处施工设备,微表处材料要求：,石料必须坚固、耐磨且清洁，石料的级配通常采用中粒式或粗粒式，微表处所用的乳化沥青必须是经聚合物改性的，通常是采用,SBR,胶乳，也可采用,SBS,改性，其残留物具有较高的软化点。上述要求是为了保证沥青与石料之间极高的粘附性以及微表处极佳的耐磨性，从而保证微表处在重交通作用下仍可达到较长的使用寿命。国外的调查显示微表处的使用寿命一般为,5,至,6,年，长的可达到,8,年。,3.1,沥青路面表面封层技术,11,微表处混合料的设计在稀浆封层的基础上增加了,6,天的磨耗试验和碾压粘砂试验（,LWT,），以评估其抗水损坏能力及最大沥青用量，当用于填补车辙时还需要进行碾压变形测试。除此之外，微表处混合料的油石比可采用马歇尔法或维姆法确定。作为预防性养护技术的微表处也可直接用于新建道路的表面磨耗层，从而减少昂贵石料的使用，降低工程造价，显著降低基本消除早期水损坏的发生。,微表处施工现场,微表处施工前后对比,3.1,沥青路面表面封层技术,12,（,4,）碎石封层：,采用专用设备即碎石封层车将单一粒径的石料及沥青胶结料几乎同时洒布在路面上，在胶轮压路机或自然行车碾压下，形成的保护原有路面的沥青碎石磨耗层。,碎石封层技术是一种十分有效的养护技术，如果应用及时，可以改善道路的防水性能，提高道路的防滑能力，消除道路病害，提高道路的行车舒适性，极大地延长一个结构良好的道路的使用寿命。,分类：,按施工工艺分为：普通碎石封层也称异步碎石封层、同步碎石封层。,按碎石封层层数分为：单层碎石封层（一层胶结料、一层碎石）、多层碎石封层（多层胶结料、多层碎石，每层碎石粒径不同）、三明治封层,按照材料分为：应力吸收膜封层（,SAM,）、应力吸收膜粘结层（,SAMI,）、土工布增强碎石封层。,3.1,沥青路面表面封层技术,13,同步碎石封层：,采用专用设备即同步碎石封层车及粘结材料（改性沥青或改性乳化沥青）同步铺洒在路面上，通过自然行车碾压或轮胎压路机碾压形成单层沥青碎石磨耗层，主要作为路面表面封层使用，也可用于低等级公路的面层施工。,同步碎石封层施工现场,同步碎石封层效果图,3.1,沥青路面表面封层技术,14,纤维封层：,一台设备同时洒布沥青和玻璃纤维，然后在其上面撒布骨料形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新工艺，其可以有效的阻止原旧有面层上的裂缝或路基裂缝反射到上覆层，是世界沥青路面养护和建设的革命性新技术，也是同步碎石封层技术的最新发展。,纤维封层技术主要应用,A,型,应用于磨耗层施工,纤维封层技术主要应用,B,型应用于应力吸收中间层（,SAMI,）施工,3.1,沥青路面表面封层技术,15,纤维封层技术主要优点,：,防止反射裂缝，阻断路基面层的病害互联,提高路面的防水性能,良好的应力吸收和分散作用,3.1,沥青路面表面封层技术,纤维封层机,16,纤维封层技术应用范围,新,/,旧沥青路面铺设耐磨层,新建路基、面层层间粘结应力吸收层,各等级公路下封层施工,旧水泥路面改造为沥青路面,(,白改黑,),施工,桥面防水层施工,路面应用,-,辽宁抚顺施工,纤维封层路面效果特写,3.1,沥青路面表面封层技术,17,开普封层最早是,19,世纪,50,年代年运用于南非开普敦，主要采用单层和多层碎石封层的方法提高原有路面的耐久性。,碎石封层有优良的防水和抗裂性能，但其主要问题是在行车作用下，容易产生集料松散、脱落，产生扬尘；同时，集料脱落也可能引起推移、波浪、泛油等其他问题。,稀浆封层（微表处）能提供一个平顺、坚实、抗滑、美观的行车表面，与铺筑面粘接紧密，对基面,(,原路面、基层,),保护好，但在抗裂性能上存在局限性。,开普封层集合了碎石封层系统和稀浆封层（微表处）系统的优点，提高了表面行驶功能和耐久性。,开普封层（,Cape Seal,）,3.1,沥青路面表面封层技术,18,开普封层沥青路面铺装结构示意图,开普封层结构设计,3.1,沥青路面表面封层技术,19,开普封层应用,3.1,沥青路面表面封层技术,20,开普封层应用,3.1,沥青路面表面封层技术,21,（,1,）适用范围,适用于松散脱落，微细裂缝，渗水较严重路段；雾封层后路面的抗滑性能会有所降低；,当路面结构强度（弯沉）较差时，不适合采用雾封层技术进行养护,3.2,沥青路面雾封层技术,3.2.1,技术概要,水损害是我国沥青路面早期病害的主要形式之一，直接导致路表出现坑洞、唧泥、松散、沉陷、车辙等损坏。,22,3.2,沥青路面雾封层技术,23,3.2,沥青路面雾封层技术,24,沥青路面结构中所含的水分通常都是由雨水渗入而形成的，因此降低路面的渗水系数可有效减少沥青路面的水损害。,公路工程沥青路面施工技术规范,（,JTG F40-2004,）,级配类型,渗水系数要求,(ml/min),试验,方法,密级配沥青混凝土 不大于,120,SMA,混合料 不大于,80,T 0730,OGFC,混合料 不小于,实测,3.2,沥青路面雾封层技术,项,次,检 查 项 目,规定值或允许偏差,检查方法和频率,权 值,高速公路,一级公路,其他公路,4,渗水系数,SMA,路面,200ml/min,其他沥青混凝土路面,300ml/min,渗水试验仪：,每,200m,测,1,处,2,公路工程质量检验评定标准,（,JTG F80/1-2004,）,25,（,2,）主要功能,封闭路面空隙和细微裂缝，“阻止”路表水下渗，防止路面发生水损害。,改善路面外观,表面形成保护层，延缓或者修复老化沥青，延长路面适用寿命。,（,3,）实施时机,沥青路面大多数在使用的前,2,4,年老化速率较快，导致路表,1cm,左右的沥青变脆，从而引起路表的早期裂缝、松散等破坏，路面出现早期水损害病害，因此沥青路面通车后,2,4,年后是进行雾封层养护的最佳时机。,应根据路面典型结构性和功能性病害的调查、路面状况指数,PCI,、国际平整度指数,IRI,、构造深度、磨损状况等因素具体确定。,3.2,沥青路面雾封层技术,3.2.1,技术概要,26,雾封层所用材料一般为高渗透性、强粘结力的特殊沥青，应具有较好的耐磨性、良好的防水性，可分为水稀释型乳化沥青和溶剂稀释型特殊沥青。为达到使用效果一般采用溶剂稀释型沥青作为雾封层材料。,（,1,）水稀释型乳化沥青,水稀释型乳化沥青的主要原材料为乳化沥青、水、胶乳和成膜剂，另外可根据需要加入一定量的添加剂。乳化沥青必须采用阳离子类型，一般选择快裂型。材料按照一定比例混合后的雾封层用材料应符合表,1,所列技术要求。,3.2,沥青路面雾封层技术,3.2.2,材料,27,3.2,沥青路面雾封层技术,3.2.2,材料,28,（,2,）溶剂稀释型特殊沥青,溶剂稀释型特殊沥青是一种防护封层剂，采用特殊沥青、高效助粘剂和防水油等材料制成。它具有良好的渗透性，可有效封堵路面上的微小裂缝，其采用特种沥青添加一定的高效助粘剂，形成既坚硬又富韧性的保护膜，夏天不软化，冬天不开裂，并具有牢固的粘结力和耐磨性，活性成分可延缓路面的脆化和老化。,3.2,沥青路面雾封层技术,29,在施工雾封层和还原剂封层前，工程人员应对待处治路面技术状况进行评估（包括路面,PCI,、石料剥落情况、泛油严重程度等病害情况），对路面表面对沥青材料的吸收能力进行评估，确认适合进行施工。,（,1,）工艺流程,3.2,沥青路面雾封层技术,3.2.3,施工工艺,施工前期准备,原路面处理,喷洒施工,开放交通,交通管制,机械、材料、人员准备,洒布设备的标定,30,材料选择,选择合适类型的乳化沥青，确定适宜的洒布稀释比例，对乳化沥青进行抽样检验，确认稀释稳定性。施工时，确认乳化沥青温度在适宜的范围。,洒布设备检查与标定,雾封层施工采用全自动沥青喷洒车进行机械化施工，设备应配置计算机控制系统，独立的操作油泵、速率计、压力表、计量器、材料测温计等装置，技术先进，性能可靠，可根据施工需要控制洒布量，调节洒布宽度。人工涂抹时需检查确认施工所需的橡胶推板、滚刷等工具。,3.2,沥青路面雾封层技术,31,确定洒布率,最佳洒布量的确定原则是：雾封层施工后，路面沥青膜厚度均匀，可在规定的时间内完全干燥，具有符合要求的路用性能。,a,、水稀释型乳化沥青洒布量的确定,水稀释型乳化沥青的洒布量一般为,0.5,0.7kg/,，洒布量过多，雾封层破乳后将造成路表面油量过多，路表滑溜，造成行车不便；洒布量过少将起不到雾封层应有的效果。对局部洒布量过多的部位，可采取洒布约,1kg/,的,0.3,0.6mm,细砂进行处理。,雾封层的洒布量可事先通过试验确定，具体可采用以下方法,:,取一定体积（可为,1L,）雾封层乳液均匀地倒在,1,的面积上，此时的洒布量即为,1L/,。,3.2,沥青路面雾封层技术,32,如果乳液在,2,3min,之内还不能渗入到路表中去，则应该适当降低洒布量继续做上述试验直到找到一个合适的洒布量为止。如果第一次试验之后，路表看起来还能吸收更多的乳液，则可提高洒布量重复上述试验直到找到合适的洒布量为止。,b,、溶剂稀释型特殊沥青洒布量的确定,溶剂稀释型特殊沥青洒布量一般为,0.4,06L/,，具体根据路面实际情况试验确定。确定方法与水稀释型乳化沥青洒布量的确定方法基本相同，不同的是需使沥青表面完全干燥（约需,1h,），以完全干燥后的路面状况来确定洒布量的大小。,3.2,沥青路面雾封层技术,33,原路面处理,a,、路面病害修补,路面上的坑洞、大于,3mm,的裂缝以及原路面接缝不规则处等可能影响雾封层处治质量的地方均须按照,公路养护技术规范,的相关要求进行处理。,b,、确保路面洁净、干燥,为确保雾封层施工质量，雾封层施工时路面必须处于洁净、干燥状态。雾封层施工前，需彻底清除原路面上的松散石料、水泥块以及泥垢、灰尘、残留物等杂质。可用道路清扫机、电动扫帚清扫，也可以用水冲洗。注意用水冲洗时，必须在施工前,24h,内完成，以给路面足够的时间达到干燥状态。,3.2,沥青路面雾封层技术,34,原路面处理,c,、提供足够的施工安全性,雾封层施工一般是在未完全封闭道路的情况下进行的，施工中应严格贯彻“安全第一”的原则。施工前应做好安全布控与交通管制工作以及人员的安全防护工作。,d,、保护道路标线,用塑料胶带纸或,PVC,管保护道路标线，防止喷洒到标线上，施工完毕待路面完全干燥后揭去胶带纸或移除,PVC,管。,3.2,沥青路面雾封层技术,35,喷洒施工,采用喷洒设备匀速进行喷洒施工，确保喷洒均匀、外观整齐划一。,开放交通,（,2,）施工质量保证措施,路面的清理是很重要的一道工序，清理的干净程度直接影响沥青膜的粘结力和防水性能。,洒布量的确定应根据路面的具体情况经试验确定，行车道和超车道可能不同，严禁整个路段采用同一个洒布量。,根据预先选定的施工方案，在正式洒布前，用洒布车进行试洒，标定洒布设备的计量系统，确保计量准确无误。洒布车在整个洒布过程中应保持匀速行进，采用标定后的控制参数进行均匀洒布。,3.2,沥青路面雾封层技术,36,雾封层施工后，须待路面干燥后才能开放交通。雾封层养护期间，须严禁任何车辆和行人进人，否则将影响雾封层的成型效果。,雾封层在路表温度低于,15,和大气温度低于,10,时，严禁施工。,雾封层施工前后,24h,不得下雨，确保路面和封层材料的完全干燥。,使用溶剂稀释型特殊沥青时，若洒布车原来喷洒过乳化沥青，应将洒布车内残留乳化沥青彻底清除干净，不得残留水分。,3.2,沥青路面雾封层技术,37,3.2,沥青路面雾封层技术,38,3.2,沥青路面雾封层技术,39,3.2,沥青路面雾封层技术,40,对完工路面进行相应的检测以评价雾封层施工后路面的使用性能，一般施工时要目测外观质量，异常时及时处理，完工后主要进行渗水、构造深度、摩擦系数等指标的检测。,（,1,）,外观检查,采用目测定性评价，要求完成雾封层施工后的路面色泽乌黑、均匀，如新建沥青路面。,（,2,）,渗水检测,这是雾封层最主要的检测指标，要求雾封层后沥青路面处于基本不透水的状态。,（3,）,构造深度检测,雾封层后路面构造深度有所下降，主要是因为沥青填补了路面表面的孔隙，使用一段时间后该指标将有所升高。,3.2,沥青路面雾封层技术,3.2.4,路用性能评价,41,（,4,）,摩擦系数检测,雾封层后路面摩擦系数也会有所下降，控制在规范许可的范围内即可。,路面的检测指标及频率见表,3,。,3.2,沥青路面雾封层技术,42,3.2,沥青路面雾封层技术,渗水系数检测结果对比,43,3.2,沥青路面雾封层技术,摩擦系数检测结果对比,44,3.2,沥青路面雾封层技术,构造深度检测结果对比,45,桩号,车道,项目,左轮迹带,右轮迹带,雾封前,雾封后,5,天,雾封后,25,天,雾封前,雾封后,5,天,雾封后,25,天,K269+500,下超,构造深度（,mm,）,0.46,0.45,0.38,0.46,0.45,0.38,K269+742,下超,0.53,0.48,0.52,0.50,0.47,0.52,K269+605,下超,渗水系数（,ml/min,）,8.3,0,0,27,0,0,K269+207,下超,24,0,0,25,0,0,K269+742,下超,抗滑值（,BPN,）,53,37,41,55,34,39,K269+500,下超,52,36,40,55,34,40,3.2,沥青路面雾封层技术,检测结果对比,46,还原剂雾封层技术是将专门研制的还原剂或再生剂通过一定的技术手段喷洒在已经老化的沥青路面上，其作用是更新和还原表面已经发生老化的沥青，同时保护尚未被老化的沥青，使其维持原由性能，减缓老化的时间。,一般的沥青路面再生剂是一种单组分的沥青制品，由石油蒸馏液、改性沥青、再生剂、阻燃剂等合成，目前市场上较好的沥青路面养护产品有：沥青再生剂,RejuvaSealTM,、,ERA-C,型沥青再生剂、,Sasojuve,再生养护剂、,STAR-SEAL,涂封层,3.3,还原剂雾封层技术,3.3.1,技术概要,47,Sasojuve,是一种高科技单组分的沥青路面再生养护剂，由石油蒸馏液、改性沥青、再生剂、阻燃剂等合成，它能恢复路面损失的沥青，将路面已老化的沥青再生，封闭路面孔隙及微小裂缝，恢复路面原有性能，同时对路面起到封水保护作用，是一种优良的路面预防性养护材料。洒铺量在,0.20-0.25kg/,。,3.3,还原剂雾封层技术,3.3.1,技术概要,48,使用,sasojuve,前,使用,sasojuve,后,3.3.2,使用效果,3.3,还原剂雾封层技术,49,使用,Sasojuve,弥补发丝型裂缝的效果图,50,3.3.3,还原剂性能评价,3.3,还原剂雾封层技术,（,1,）还原功能评价,选取沥青，进行“沥青薄膜加热试验”将其老化，然后加入不同配比的还原剂，测试老化后的沥青指标和掺加还原剂后蒸发残留物的相关指标。,针入度、软化点、,延度,的变化2,）抗老化性能评价,测试加入还原剂后，沥青的老化速度（,针入度变化,）。,51,3.4,含砂雾封层技术,3.4.1,技术概要,含砂雾封层是雾封层的一种，把砂子掺入还原剂等材料中，搅拌均匀，然后高压雾化喷洒到路面，粘结渗透，补充流失的沥青，对老化的沥青有一定的还原作用，推迟原有沥青的老化。相对普通雾封层（乳化沥青，无砂）来说，主要优势是提高抗渗性能的基础上，大大,改善了路面的抗滑性能,。,改善机理,路面在行车荷载和自然因素的作用下，表面特性比结构特性衰减更快，所以表面特性应该通过预防性养护予以保证。含砂雾封层打破了传统雾封层的施工工艺，将骨料直接投放到乳化沥青中，并加入特殊成分的添加剂使之稳定悬浮，然后通过高压设备均匀喷洒在路面上，省去了事后撒砂和胶轮碾压的两步工序，而且由于充分被材料包裹，相对撒砂和碾压效果更加牢固和稳定。这种含砂雾封层的养护工艺大大改善了原有雾封层工艺的缺陷性，高粘附性的粘结材料和高耐磨性的集料充分结合，保证了路面必要的抗滑性能。,52,主要作用：,（,1,）补充沥青，填充细缝，固锁骨料；（,2,）防水防油防辐射,3.4,含砂雾封层技术,53,3.4,含砂雾封层技术,作用原理,54,3.4.2,材料要求,（,1,）与沥青粘附性好；硬度高；耐磨性好；干燥，干净。（,2,）在一定粒径范围内（,单粒径,），,40-70,目（大约,0.2mm-0.4mm,），或者,30-60,目，等等。,（,3,）常用玄武岩砂。也可引进特殊人工材料，如金刚砂（,雷诺锋,）。,3.4,含砂雾封层技术,55,3.4.3,施工工艺（同雾封层施工）,施工前期准备,原路面处理,喷洒施工,开放交通,交通管制,机械、材料、人员准备,洒布设备的标定,3.4,含砂雾封层技术,56,大型设备,高压大面积喷洒,小型设备,-,高压小面积喷洒,57,3.4,含砂雾封层技术,58,3.4.4,施工效果,3.4,含砂雾封层技术,59,上海沪宜公路,青海公路,呼市机场高速公路,京沈高速桥面,3.4,含砂雾封层技术,60,3.4,含砂雾封层技术,检测结果对比,61,