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【技術】典型預防性養護措施特點

導讀

由於及時開展預防性養護能夠取得較好的效益,因此預防性養護的作用越來越受到重視。研究人員對預防性養護的研究也不斷深入,除了早期存在的一些熱拌瀝青混合料薄罩面和微表處外還出現了一批以霧封層和瀝再生為代表的新興預防性養護措施,這類措施的作用機理與傳統措施不同。傳統預防性養護措施主要是通過增加一層罩面將舊路面覆蓋形成一個新的表面,從而達到恢復路面使用性能、延長使用壽命的作用;瀝再生類措施主要是通過再生劑良好的滲透性進入路面內部恢復老化瀝青活性,從而達到延緩衰老的作用,霧封層措施根據其使用材料的不同可以起到恢復老化瀝青活性和封路面微裂縫阻止滲水以及提高摩擦係數等作用。為了加深對典型預防性養護措施的理解,本文將根據預防性養護措施的技術特點對其進行分類。

再生類養護措施

瀝青再生類養護措施最具有代表性的當屬瀝再生。

瀝再生是一種添加到老化瀝青中能調節其組分,改善其流動性能的石化試劑,通常利用瀝青灑布車將再生劑乳液以霧化的方式噴洒於舊路面。

根據原材料的性狀、經濟因素和使用場合的不同大致可將瀝青再生類分成以下幾類:抽出油、廢棄油類,樹脂油份合成類,抽提組合類。

抽出油和廢棄油類在上世紀80年代使用較多,只能提高老化瀝青的粘度,在改善瀝青其他方面性能上效果不佳,目前已經不在使用;國內外採用的瀝再生大多是樹脂與石油工業生產低粘度油分混合物,此類瀝青再生劑再生效果較為理想,性能也比較穩定,但是增粘樹脂與輕質油分的合成需要專門的設備與工藝,成本相對較高;由抽提的石油瀝青質樹脂或炭氫樹脂及輕質組分以及特選石油瀝青組成的抽提組合類,不僅能夠給道路表面老化的瀝青增加必不可少的極性樹脂、油分,而且對瀝青路面及其表面部分起到密封和保護作用,延長路面使用壽命,另外使得道路的外觀看上去就像新鋪的道路。

再生類養護機理:是通過養護劑良好的滲透性進入到路面內部,改善老化瀝青中各組分的比例,從而達到延長路面使用壽命的作用。由於具有良好的滲透性,再生類措施可以很好地封閉路面內部的微裂縫,對改善路面的抗滲水性能具有較好的效果。

但是再生類措施不適宜在冬季施工,較低的氣溫將影響其破乳滲透的速率,延長開放交通時間,對交通影響大。瀝青再生類措施缺點之一就是施工完成後路面的抗滑性能通常會下降,因此需要控制好單位面積的噴洒量,若施用量過大會增加車輛的制動距離,給行車安全帶來隱患。

封膜類養護措施

封膜類措施的典型代表是霧封層類措施,這類措施的主要成分是乳化瀝青和改性乳化瀝青,這些主要成分在常溫下均是以液態形式存在,之所以稱之為霧封層是因為在大面積施工時通常採用專用的施工車輛將乳液以霧狀形式噴洒到路面,小面積施工可以採用塗刷形式。

這些封膜類措施根據其作用主要可以分為密封類、再生類和密封再生兼有一類。

密封類主要作用是防水,能夠有效改善路面的滲水係數;封膜類中再生類與瀝青再生類效果相似,區別在於封膜類措施是在乳化瀝青中摻入少量再生劑,而瀝青再生類措施主要就是再生劑;

再生和密封兼有的封膜類措施一般是分兩層施工,先噴洒一層再生劑,接著在噴洒一層保護劑,主要起到密封作用,因為再生劑耐通常磨性差並且容易粘附在車輪上,分兩層施工能夠有效保護再生劑的損失同時起到密封和再生的效果。

封層類措施

封層類措施主要是在舊路面加鋪一層瀝青混合料從而達到封閉舊路面形成一個新的表面層的作用,其中具有代表性的主要有稀漿封層、碎石封層、微表處、微罩面、超薄磨耗層等,這些措施的厚度一般較薄,通常在3-15mm之間。本次主要介紹微表處和微罩面。

微表處起源於上世紀的德國,在稀漿封層技術的基礎上,將適量的聚合物(改性)乳化瀝青添加到瀝青混合料中,經過充分拌和,將其攤鋪於原路面之上,可以修復輕微的車轍。這種材料與原路面牢固結合、短時間內破乳強化形成強度,可縮短開放交通時間。

微表處適用於結構性能良好的路面,使用前最好將路面原有的線裂、碎裂、坑槽等病害修復。微表處具有以下優點:首先,微表處破乳固化快,攤鋪完成後約1-2h即可開放交通;其次,微表處在提高路面抗滑性能和抗滲水性能方面表現出優越性,在一定程度上能夠提升路面的平整度,可封閉微裂縫、修復輕度車轍和沉陷,並且適合用於重交通路段。

微罩面是一種長壽命聚合物罩面技術,可用於路面、橋面、機場道面等的養護,其結構組成主要分為磨耗層和粘結層,磨耗層採用專用的改性瀝青以及溫拌技術,其設計級配為開級配,施工過程與傳統罩面類措施相同,需要經過攤鋪碾壓成型,粘層油使用的是微罩面專用粘層油,能夠有效保證加鋪層與原路面緊密結合,同時可以提高原路面的抗滲水性能。微罩面施工厚度一般在0.7cm至1.5cm,最典型使用厚度為1cm。

特點:微罩面具有良好的抗車轍性能,對原路面存在的輕微車轍和沉陷具有良好的修復作用,同時可以有效提升路面的抗滑性能以及平整度。此外,由於使用的是開級配瀝青混合料,多孔結構對於路面降噪具有優良效果,車輛通過微罩面路段時車內雜訊值較小。但是由於微罩面對原路面的清掃要求很高,在極端情況下可能出現局部有較多灰塵未被清除,由此必然導致部分剝落,另外,由於沒有對路面實施銑刨過程直接在原路面進行攤鋪,有可能造成路面高程超過設計標高,當車輛通過微罩面區段與未使用微罩面區段的結合處時可能會產生輕微的顛簸,對行車舒適性產生略微影響,這種影響在高架路面會比在地面段稍微突出。

罩面類措施

罩面類措施可以根據施工厚度分為薄層罩面和普通罩面,薄層罩面一般厚度在2-4cm,普通罩面通常厚度在4cm以上。薄層熱拌瀝青混合料罩面一般有SMA-10、OGFC-10、AC-13以及AC-16等。

特點:相對於其他預防性養護措施罩面類措施在抗滑、耐久性、雜訊、抗滲水性、抗車轍和抗裂等方面均表現優越,並且由於該類措施厚度較大,對於路面出現的一般性車轍也可以起到修復作用,從而對改善平整度也有明顯作用。普通罩面類措施由於厚度比薄層罩面措施更大,因此它可以用在交通量更大、損壞更為嚴重的路段,但是當路面出現結構損壞時這些措施都不再適用。

結語

本文根據預防性養護措施的特點可將現有的預防性養護措施分為再生類、封膜類、封層類及罩面類,並對這幾種類型預防性養護作簡單介紹,後面的文章中將針對不同類的預防性養護措施從養護效益等角度進行闡述 。


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