低溫環(huán)境纖維瀝青混凝土的施工技術(shù)探討

■曹東林 ■南京交通建設(shè)項(xiàng)目管理有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210000

低溫環(huán)境是指由于環(huán)境和地理位置的影響，個(gè)別地區(qū)冬季時(shí)間長(zhǎng)且氣溫較低，夏季時(shí)間短，晝夜溫差較大，這些因素都會(huì)造成瀝青鋪設(shè)的抗彎拉強(qiáng)度較低問(wèn)題，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫和龜裂現(xiàn)象。

瀝青混合料是一種感溫性很強(qiáng)的材料，當(dāng)溫度下降到一定程度時(shí)，難以保證瀝青路面的壓實(shí)度，從而影響道路建設(shè)的質(zhì)量。但是很多瀝青路面施工工程由于客觀因素?zé)o法在溫度適宜的環(huán)境進(jìn)行，也就是不得不在低溫環(huán)境下進(jìn)行瀝青混凝土的施工。這就要求我們要加大新材料的研究力度，并對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。自1980 年以來(lái)，西方國(guó)家對(duì)纖維用于瀝青路面建設(shè)的研究從未中斷，其中最為著名的是美國(guó)公司生產(chǎn)的纖維——博尼維。目前我國(guó)許多道路施工建設(shè)都采用博尼維，并且得到了較好的應(yīng)用效果。

1 施工前質(zhì)量控制與配合比設(shè)計(jì)

1.1 攪拌設(shè)備

首先，施工單位的拌合設(shè)備能夠保證在生產(chǎn)過(guò)程中供給及時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)鋪設(shè)中斷的情況。相關(guān)配套設(shè)施齊全，能夠分析數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)量進(jìn)行核定，并且配有相關(guān)的除塵設(shè)備和瀝青加熱設(shè)備等。拌合場(chǎng)距施工現(xiàn)場(chǎng)的距離較短，能夠有效的保證瀝青混凝土的溫度流失情況在10℃以下。

1.2 材料

材料質(zhì)量的控制是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其中施工材料主要包括瀝青、集料、填料和博尼維。

首先在對(duì)瀝青的選擇上必須采用合格的材料。由于最近幾年全球氣溫提升，在對(duì)材料的選擇上應(yīng)該注意瀝青標(biāo)號(hào)的變化，此外還應(yīng)當(dāng)注意透層油與粘層油中的乳化瀝青與瀝青混凝土中的相一致。多數(shù)工程采用的都是石油瀝青90″，下圖是90″的各項(xiàng)指標(biāo)。

石油瀝青90#技術(shù)指標(biāo)

其次是對(duì)集料的選擇，粗集料的選用一般采用石灰?guī)r碎石，并且采用反擊式破碎技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加工，使其顆粒性狀近似立方體，表面粗糙，具有高強(qiáng)度和耐磨度，其各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。粗集料技術(shù)指標(biāo)如下圖所示。

粗集料技術(shù)指標(biāo)

此外，細(xì)集料的選擇可選用天然砂和機(jī)制砂。天然砂和機(jī)制砂各有各的優(yōu)勢(shì)和弊端，需要我們根據(jù)施工環(huán)境的要求進(jìn)行選擇。

然后是填料，主要起到吸附瀝青的作用，可以采用石灰粉和水泥等材料。增加礦粉能夠有效的提高瀝青混凝土的高溫性能，并降低自由瀝青的使用數(shù)量。礦粉的使用也有一定的標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)采用干凈、干燥的，并且對(duì)用量也有相關(guān)的要求，盡量保證在礦料總量的2%以下。

最后是博尼維的使用，博尼維的材料是聚酯纖維，其原材料是從石油中提煉而來(lái)，并且添加特種材料，經(jīng)過(guò)“旋轉(zhuǎn)——融化”的制造工藝加工而成，是由美國(guó)研發(fā)生產(chǎn)。博尼維具有良好的抗低溫效果，能夠在零下40℃到250℃內(nèi)保證不發(fā)生形變。與瀝青混凝土相比，博尼維具有極強(qiáng)的吸附作用，當(dāng)1 噸瀝青混凝土中混有2.25 kg的博尼維時(shí)將會(huì)有超過(guò)18 億根的纖維均勻的分布在瀝青混凝土中，最大程度的提高了瀝青混凝土的內(nèi)聚力，提高了道路的使用壽命。

1.3 纖維瀝青混凝土的配合比

纖維瀝青混凝土配合比的確定至關(guān)重要，在配合比的設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行取樣和分析，明確各熱料倉(cāng)的材料配比。同時(shí)應(yīng)根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)冷料倉(cāng)的材料配比進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，使供料平衡。

2 施工技術(shù)

2.1 纖維瀝青混凝土的拌制

2.1.1 纖維的添加

纖維瀝青混凝土的制作工藝主要是在瀝青混凝土的攪拌過(guò)程中添加纖維，在添加纖維的過(guò)程中需要兩名以上的員工在熱倉(cāng)口人工添加。首先，按照拌合混合料的數(shù)量，準(zhǔn)確的稱量纖維的使用量。在集料干拌開(kāi)始投入適量的纖維，干拌30s，并在濕拌開(kāi)始前，投放完畢，以保證纖維能夠均勻的混合在瀝青中。

2.1.2 拌合溫度

加入博尼維纖維之后，瀝青混凝土材料會(huì)出現(xiàn)溫度流失加快的現(xiàn)象，為了能夠保障施工溫度，需要對(duì)拌合溫度進(jìn)行控制，在拌合時(shí)，瀝青混凝土的溫度應(yīng)當(dāng)控制在160 到170℃之間，出廠溫度也應(yīng)當(dāng)控制在這一溫度之間，當(dāng)瀝青混凝土的溫度超過(guò)正常溫度30℃時(shí)，應(yīng)當(dāng)廢棄。

每輛料車在出廠時(shí)都應(yīng)當(dāng)對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，可以將溫度計(jì)直接插入料車中，如此反復(fù)多次，使料車溫度始終控制在160℃到175℃之間，并對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)整。但是，不能對(duì)溫度進(jìn)行大幅度的調(diào)整，會(huì)造成材料溫度的穩(wěn)定性降低，在調(diào)節(jié)溫度時(shí)應(yīng)當(dāng)小幅度的調(diào)整，并且，并不能僅在剛開(kāi)始混合時(shí)測(cè)量溫度，在拌合過(guò)程中也要對(duì)溫度加以控制。

2.2 纖維瀝青混凝土的運(yùn)輸

2.2.1 裝料

在裝料過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)瀝青混凝土粗細(xì)顆粒分離的現(xiàn)象，為減少這種情況的發(fā)生，通常采用縮短出料口與運(yùn)輸車輛之間的距離，并且，每裝一斗料，車輛都要移動(dòng)一次位置。

2.2.2 運(yùn)輸車輛的清潔

運(yùn)輸車輛的車廂應(yīng)當(dāng)經(jīng)常清洗，時(shí)刻保持車廂內(nèi)的清潔，嚴(yán)禁有其他泥沙或者殘留物殘留在車廂中，為避免瀝青混凝土與車廂粘連，可以在車廂中均勻的涂抹一定比例的食用油與洗滌劑混合液。

2.2.3 運(yùn)輸

運(yùn)輸車輛在運(yùn)料的途中應(yīng)盡量勻速行駛，避免突然剎車和加速，車輛的行駛路線要按照事前的計(jì)劃，不能隨意停留和修改路線，在瀝青混凝土卸料之后要對(duì)車廂進(jìn)行及時(shí)的清理，防止殘料在車廂內(nèi)硬結(jié)。

2.3 瀝青混合料的攤鋪

低溫條件對(duì)瀝青混凝土的攤鋪要求較高，需要高溫度和高粘度的混合料。由于鋪斷面較寬，在攤鋪的過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)瀝青混合料的離析問(wèn)題，因此在施工的過(guò)程中可以采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后交錯(cuò)使用的方法，同時(shí)還要注意路面的碾壓技術(shù)。

低溫環(huán)境，且攤鋪的厚度較薄的情況下，應(yīng)當(dāng)對(duì)混合料的溫度進(jìn)行控制，具體的施工溫度應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。在攤鋪的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)保證工作的連續(xù)性，對(duì)攤鋪速度進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，不能夠隨意的在攤鋪過(guò)程中停頓。

2.4 瀝青纖維混合料的壓實(shí)

2.4.1 在進(jìn)行碾壓工作時(shí)要分清主次

首先要進(jìn)行輕碾，然后再進(jìn)行重碾，而且對(duì)于碾壓的方向也有所要求，要由外向內(nèi)碾壓，而且其碾壓速度要和攤鋪機(jī)的速度相協(xié)調(diào)，這樣才能保證碾壓的工作量。相鄰碾壓的距離一般都在1/3 輪寬以上，1/2 輪寬以下，壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向幅度不宜過(guò)大，只能在35 度角以內(nèi)。經(jīng)過(guò)初次碾壓的路面不能出現(xiàn)推移、開(kāi)裂等現(xiàn)象，這不僅影響美觀，更降低了道路質(zhì)量。而且，經(jīng)過(guò)復(fù)壓的路面必須平整，避免出現(xiàn)輪痕。最終碾壓完成后，路面必須是完整的，而且平滑，甚至連路面的顏色都要求均勻一致。與此同時(shí)，道路施工還應(yīng)處理好粘輪與水隔離的關(guān)系，為防止出現(xiàn)粘輪現(xiàn)象，可以適時(shí)的在膠輪上人工涂抹隔離劑，但是這一環(huán)節(jié)禁止柴油的使用。值得注意的是，在低溫環(huán)境下要減少水的用量，避免出現(xiàn)急劇降溫的現(xiàn)象。

2.4.2 碾壓時(shí)還應(yīng)注意將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)

在碾壓過(guò)程中不宜出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備突然變向的情況，這樣會(huì)減少因方向改變而產(chǎn)生的路面推移。壓路機(jī)在啟動(dòng)以及停止的時(shí)候都要緩慢進(jìn)行，行動(dòng)不宜太快，尤其要注意的是避免在已完成或正在碾壓的道路上進(jìn)行急剎車，這樣就會(huì)提高路面的完工率。另外，在混合料接縫處要實(shí)行橫縫橫壓，冷熱搭接處也是如此。

2.4.3 碾壓的長(zhǎng)度要適當(dāng)

碾壓路程太短不易于出效果，相反，則容易出現(xiàn)溫差大幅度變化，這樣就造成路面的不平整，由此看來(lái)，碾壓長(zhǎng)度必須控制在一定的范圍內(nèi)，一般是30～50m。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，瀝青混凝土路面在溫度較低的條件下，是可以通過(guò)對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行有效改善，降低質(zhì)量隱患。在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用考察之后并未發(fā)現(xiàn)明顯的裂縫、坑槽和滑移現(xiàn)象，各種現(xiàn)象表明纖維瀝青混凝土對(duì)路面的穩(wěn)定性發(fā)揮著積極的作用。

［1］農(nóng)晶瑩，王養(yǎng)莉，遲新國(guó).低溫環(huán)境纖維瀝青混凝土的施工技術(shù)探討［J］.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2009(02).

［2］張竟.低溫環(huán)境纖維瀝青混凝土的施工技術(shù)探討［J］.西南林學(xué)院，2010(18).