探討新型玄武巖瀝青混凝土路面施工要點(diǎn)

文/鄧小林、周家驊 卓越市政園林建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江衢州 324000

隨著各種新型材料在工程建設(shè)中的不斷應(yīng)用，具有高性能的纖維材料也成為研究的熱點(diǎn)。作為基礎(chǔ)道路建設(shè)的重要項(xiàng)目之一，瀝青路面建設(shè)情況一直備受關(guān)注，在如何改善瀝青路面性質(zhì)層面也開(kāi)展了相當(dāng)多的研究，木質(zhì)素纖維、有機(jī)纖維、石棉纖維等材料都被應(yīng)用到瀝青混合料中用來(lái)強(qiáng)化瀝青性能。其中由于我國(guó)一直存在木材原料緊缺的問(wèn)題，木質(zhì)素纖維的應(yīng)用范圍在很大程度上無(wú)法大面積推廣，而有機(jī)纖維卻在耐火性能層面還存在很大的缺陷，并且價(jià)格昂貴，無(wú)形中會(huì)使得整個(gè)工程的成本增加，石棉纖維則會(huì)對(duì)人體造成一定的危害，已經(jīng)被很多國(guó)家命令禁止使用。玄武巖纖維材料取材更容易，并且在各種指標(biāo)上都有著絕對(duì)的優(yōu)異性，也開(kāi)始作為一種礦物纖維被應(yīng)用到我國(guó)瀝青路面施工中去，但是由于應(yīng)用的時(shí)間還比較晚，相關(guān)的研究存在很少。

1、玄武巖纖維的基本性能

1.1 技術(shù)參數(shù)

玄武巖纖維不僅有著高強(qiáng)度的抗拉性、很好的彈性模量，還有著穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，能夠耐腐蝕，并且有著廣泛的使用溫度，廣泛分布在諸如玄武巖、角閃巖、輝綠巖等單一巖石中。

1.2 表面微觀特征

纖維的表面微觀特征能夠?qū)w維本身的性質(zhì)產(chǎn)生很直接的影響，通過(guò)對(duì)聚酯纖維的表面微觀特征進(jìn)行觀察可以發(fā)現(xiàn)，它是細(xì)絲狀，有著比較密集的質(zhì)地以及光滑的表面，而玄武巖纖維從外觀來(lái)看呈圓柱狀，表面光滑，截面是一個(gè)完整的圓，在末端位置有類似觸角形狀的突起。對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，玄武巖纖維能夠更好的進(jìn)行相互之間的搭接，有著潛在的加筋作用，對(duì)路面?zhèn)鬟f過(guò)來(lái)的負(fù)荷能夠有效分散，大大提升了瀝青混合料的穩(wěn)定性。

1.3 高溫性能

一般為了確保纖維材料與瀝青混合料能夠進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁跒r青中均勻分布，纖維材料都是與高溫集料在拌缸中就需要進(jìn)行干拌混合，因此所選擇的纖維材料必須能夠在180℃到200℃溫度區(qū)間中性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生物理與化學(xué)層面的變化。通過(guò)將玄武巖纖維與聚酯纖維放置在200℃的烤箱中，5小時(shí)后取出，可以發(fā)現(xiàn)，聚酯纖維在高溫中發(fā)生老化，表面顏色已經(jīng)由白色變成棕黃色，并且硬度發(fā)生軟化，可以判斷，其內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生熱分解，性質(zhì)發(fā)生了變化。而玄武巖纖維卻沒(méi)有發(fā)生任何顏色上的變化，性質(zhì)穩(wěn)定，能夠在礦料中進(jìn)行很好的分散。

1.4 吸油性

一般來(lái)說(shuō)纖維材料的細(xì)度、表面結(jié)構(gòu)、與礦物油的相溶性等都直接影響到其本身的吸油性能，而對(duì)于應(yīng)用到瀝青混合料的纖維材料來(lái)說(shuō)，吸油性能夠充分體現(xiàn)材料對(duì)瀝青的吸附能力，通過(guò)將相同重量的玄武巖纖維與聚酯纖維完全浸入到煤油中，5min后抖動(dòng)纖維進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)其吸油率存在明顯區(qū)別，玄武巖纖維的吸油性優(yōu)于聚酯纖維。通過(guò)設(shè)置不同的浸入時(shí)間來(lái)對(duì)比也可以發(fā)現(xiàn)，纖維浸入到煤油中的時(shí)間不會(huì)影響到其吸油性，纖維只有表面具有吸附作用，沒(méi)有明顯的礦物油吸收效果。

2、施工過(guò)程中控制要點(diǎn)研究

雖然新型玄武巖瀝青混凝土路面施工中對(duì)原材料的具體要求與普通的瀝青混凝土施工沒(méi)有區(qū)別，但是具體在進(jìn)行拌和、攤鋪、壓實(shí)以及施工溫度控制等工序中還是需要注意相關(guān)的施工要點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

2.1 拌和

為了讓玄武巖纖維與集料能夠更均勻的混合在一起，要延長(zhǎng)干拌的拌和時(shí)間，具體的延長(zhǎng)時(shí)間要根據(jù)采用的間歇式裝置的實(shí)際構(gòu)造、模式以及添加的玄武巖纖維的類型數(shù)量來(lái)決定。在具體操作過(guò)程中可以先將玄武巖纖維與礦粉、礦料加入集料后進(jìn)行干拌，30S后在加入瀝青進(jìn)行濕拌25到30S，均勻拌和。一般拌和均勻的混合料應(yīng)該不存在明顯的粗細(xì)料分離或者花白、結(jié)團(tuán)問(wèn)題。

2.2 攤鋪和壓實(shí)

在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前要先徹底檢查底層的表面是否存在污染物，做好清理工作，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中螺旋送料器需要持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且保持兩側(cè)混合料的高度不低于送料器高度的三分之二，在全寬度斷面上不會(huì)出現(xiàn)離析問(wèn)題，并做好對(duì)攤鋪的系數(shù)調(diào)整。

考慮到玄武巖纖維的密度比礦料小，整體體系疏松，有一定的彈性，與混合料攪拌后還需要占據(jù)一定的空間位置，因此在同樣的壓實(shí)力度下，玄武巖纖維瀝青混合料的實(shí)際密實(shí)過(guò)程要慢一點(diǎn)，要加大壓實(shí)力度或者溫度，開(kāi)展組合壓實(shí)，先靜碾初壓后進(jìn)行振動(dòng)復(fù)壓，多碾壓幾遍，確保瀝青混合料的密實(shí)度達(dá)標(biāo)。

2.3 溫度控制

要想有效確保路面質(zhì)量，就需要充分把握好在瀝青混合料拌和、攤鋪以及壓實(shí)過(guò)程中溫度的變化，在充分結(jié)合玄武巖纖維應(yīng)用到瀝青混合料過(guò)程中可能會(huì)對(duì)混合料產(chǎn)生的影響，根據(jù)瀝青表面表現(xiàn)出的粘度，在瀝青混合料施工作業(yè)過(guò)程的不同工序中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，每一道工序都有著最佳的溫度控制區(qū)域，而在進(jìn)行瀝青壓實(shí)過(guò)程中，105℃以上的溫度能夠使得玄武巖纖維的作用得到最大程度的發(fā)揮，有效提升瀝青混合料的綜合技術(shù)指標(biāo)，可以通過(guò)緊跟套壓的作業(yè)形式來(lái)控制施工溫度，減少不必要的溫度損失。施工中各工序溫度控制區(qū)間可參考表1。

玄武巖纖維是瀝青混凝土路面鋪設(shè)中出現(xiàn)的一種新型材料，與聚酯纖維相比較，玄武巖瀝青混凝土有著更優(yōu)良的性能，不僅具有很強(qiáng)的抗水害性能以及高溫穩(wěn)定性，還能夠更有效的減少路面紋路的生成，從而取得更好的路面抗車轍效果，大大延長(zhǎng)了路面的實(shí)際使用壽命，是現(xiàn)在以及未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)新建瀝青道路以及對(duì)道路進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)過(guò)程中應(yīng)用比較多的一種新技術(shù)，能夠最大化的確保經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益雙收，具有很好的發(fā)展前景，值得在公路建設(shè)過(guò)程中大力推廣。