黏結(jié)性超薄磨耗層在瀝青混凝土路面病害處置中的應(yīng)用

陳云 曾暉 廖福潤

摘 要：黏結(jié)性超薄磨耗層一般經(jīng)常用于路面防治病害的早期養(yǎng)護(hù)處理中，對路面的前期保護(hù)有很好的預(yù)防效果。本文著重于超薄耐磨層的分析，揭示了水泥耐磨層混合物基本技術(shù)的優(yōu)勢和關(guān)鍵特性，并著重于對整個過程構(gòu)建的整體化分析，對超薄耐磨層和普通的瀝青以及在路面層的結(jié)構(gòu)應(yīng)用作出了顯著的區(qū)分和對比。

關(guān)鍵詞：超薄磨耗層;黏結(jié)性;施工工藝

中圖分類號：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 超薄耐磨層的主要特點

與以前常用的瀝青混凝土路面涂層技術(shù)相比，超薄耐磨層涂層技術(shù)其發(fā)展期限還比較短，但是超薄耐磨層涂層技術(shù)的成本是比較低廉的，并且具有對路面預(yù)防維護(hù)的效果。該磨耗涂層的特點也是極其顯著的，具有更高的工作效果，在維護(hù)結(jié)構(gòu)中也發(fā)揮著重要的作用，并且有效和可靠的處理效果得到了廣泛提升。與傳統(tǒng)的處理技術(shù)相比，超薄耐磨層維護(hù)技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。就路面性能而言，由于路面附著力差，這會影響維護(hù)后路面的滲透性和防滑性能，但是黏結(jié)性超薄磨耗層憑借更高的覆蓋層耐久性，更好的附著力、中間層性能以及更高的滑爽性和滲透性會對路面的防護(hù)起到顯著的效果[1]。

在進(jìn)行實際操作時，常規(guī)工藝乳化瀝青和瀝青路面的噴涂是分離進(jìn)行的，這樣會導(dǎo)致乳化瀝青變得具有粘黏性，也會引發(fā)攤鋪機(jī)打滑從而引發(fā)施工事故，從而導(dǎo)致相應(yīng)的工期變得更加持久。瀝青乳化劑粘合劑層和瀝青混合層可以同時形成，并且可以在壓縮后一次形成，因此可以加快乳化瀝青的去除過程。在主要的材質(zhì)成本方面：建設(shè)時間長，建設(shè)成本高，引發(fā)的風(fēng)險也較大，然而后者卻施工周期短，成本效益高，可以一次建造，引發(fā)的風(fēng)險較小。

2 福建省瀝青混凝土路面存在的常見風(fēng)險

2.1 瀝青混凝土路面會產(chǎn)生裂縫

瀝青混凝土路面的裂縫在所有高速公路上都很普遍，并且它的主要區(qū)域沒有明確的地理和環(huán)境特征。它在很大程度上受到諸如當(dāng)?shù)亟煌ǖ挠绊戄^大，同樣也受高車輪壓力，沖擊和除霜周期等因素的影響。瀝青混凝土路面裂縫的裂縫形態(tài)通常包括水平裂縫，垂直裂縫和網(wǎng)狀裂縫，并且裂縫以三種或更多種形式形成[2]。

以福建省瀝青混凝土路面裂縫病為例，各種裂縫產(chǎn)生的大體因素主要是反射裂縫和沉降不均所導(dǎo)致的。路面上的大多數(shù)反射裂縫都受到路面破損的影響，路面的平整度和剛度降低會在路面上產(chǎn)生與缺陷相對應(yīng)的巨大沖擊力，從而使路面的張力移動到虛弱的位置。大多數(shù)橫向裂縫是由反射裂縫形成的，它們最終會穿透整個鋪砌的結(jié)構(gòu)層。另外，路面不平整引起的表面裂縫是造成道路裂縫的關(guān)鍵因素。

2.2 瀝青混凝土路面上的詬病

以整體工作條件為例，瀝青混凝土路面上出現(xiàn)溝槽的主要原因是豎向的長坡和車輛的重載所導(dǎo)致的。在垂直坡度長的路段中，大型車輛不可避免地會增加在路面上的承重時間，以控制速度并提高制動效果，并最終增加長期的重載。另外，開槽的路段通常與成分分離問題相關(guān)，其中大多數(shù)原因是因為在施工階段配料混合不充分所導(dǎo)致的。因此，結(jié)構(gòu)質(zhì)量是引起切槽的主要原因。超薄耐磨層瀝青混凝土的材料選取是非常嚴(yán)格的，因此預(yù)制的超薄耐磨層功能需要在很大程度上保持完備，從而可以防止路面被外界因素?fù)p壞。由于道路與外部環(huán)境直接接觸，會致使路面可能會因溫度變化而產(chǎn)生裂痕。另外，如果長時間在雨中弄濕路面，則路面結(jié)構(gòu)會變?nèi)?，從而引發(fā)路面塌陷等重大危險。汽車在行駛過程中，道路上的負(fù)載會使路面變形并影響道路的使用。超薄耐磨層，不僅可以有效防止路面摩擦的影響，而且還具有支撐道路表面上的重量的作用，可以有效的減少由汽車的道路表面上的負(fù)載引起的損壞，并且還能保護(hù)道路表面不受破壞。

3 超薄耐磨層在病害中的應(yīng)用

3.1 粘合劑超薄耐磨層主要成分的材料特性

由于覆蓋車輛有效載荷和不利環(huán)境條件的直接表面作用，因此必須確保堅韌耐磨層的材質(zhì)尤為重要，尤其是作為組成部分的瀝青材料的質(zhì)量控制。超薄耐磨層的工作原理是超薄耐磨層粘附在地面的主要原因，導(dǎo)致這一原因的是因為超薄耐磨層的材料組成和劣化特性。由于超薄耐磨層的覆蓋層偏薄，增加了粗骨料的比例以利用粗骨料的骨架承載能力，以至于滿足相同條件下的載荷要求。但是，由于沒有良好的凝集，所以不能填充和壓縮粗骨料骨架中的間隙，不能有效地抑制粗骨料的邊界，并且在長期載荷下使用承載力較大的載荷。不可避免地會發(fā)生畸形等疾病。因此，有必要依靠具有高韌性的瀝青材料來彌補其凝結(jié)的不足的問題，從而才能有效的增加表面膜的厚度和強(qiáng)度，增加瀝青的耐磨層，并延長瀝青的使用壽命。滲透性和粘度是用于超薄耐磨層的瀝青材料的綜合性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

由于超薄瀝青耐磨層的彈性和粘度對路面的建設(shè)是至關(guān)重要的，對粘性瀝青混合料進(jìn)行工程設(shè)計并使其具有柔性，從而可以開發(fā)粘性瀝青混合料。橡膠的高度靈活性是目前最常用的改性技術(shù)，它可以顯著化解基質(zhì)的質(zhì)量，并且它的成本價格是相對低廉的，所以它可以制造大量的廢橡膠材料以幫助保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。

實驗研究表明，柔性改性瀝青材料不僅影響瀝青基體的附著力而且還顯著改善了其主要材質(zhì)的彈性，導(dǎo)致了常規(guī)瀝青基體的附著力和彈性改性，實現(xiàn)了橡膠填充的最大使用率，該項目使用了經(jīng)驗與理論測試相結(jié)合的方法，選擇了多個測試數(shù)據(jù)，比較并分析了要測試的最佳彈性指數(shù)和填充率。當(dāng)橡膠粉改性劑的比例達(dá)到約百分之二十時，瀝青超薄耐磨層材料的相關(guān)指數(shù)最高。

3.2 瀝青混凝土路面黏結(jié)性超薄磨耗層處置施工工藝分析

與普通瀝青混凝土路面施工工序類似，瀝青混凝土路面黏結(jié)性超薄磨耗層施工工序主要包括：混合料拌和、混合料運輸、罩面層攤鋪及罩面層壓實4個基本環(huán)節(jié)[3]。

3.2.1 混合料運輸

運輸必須與攤鋪作業(yè)相匹配，運量應(yīng)能滿足攤鋪連續(xù)作業(yè)要求，運輸車料斗內(nèi)應(yīng)均勻噴灑防黏劑，防止混合料與料斗粘連。為了避免因運輸造成的混合料離析，條件允許的情況下，可在運輸車與攤鋪機(jī)之間增設(shè)二次拌和環(huán)節(jié)，以保證混合料的均勻性。單次運輸完畢，運輸車料斗應(yīng)徹底清潔，防止高彈橡膠瀝青混合料殘余凝固于車輛料斗內(nèi)。

3.2.2 道路表面攤鋪

薄覆蓋層會增加鋪設(shè)過程中的熱量損失。嚴(yán)格的路面溫度控制是人行道工作的中心環(huán)節(jié)，道路表面攤鋪需要加熱以確保道路表面的質(zhì)量以及溫度。耐磨層表面具有很高的彈性，工作環(huán)境溫度比臨界值高大約二十?dāng)z氏度，并且處理層溫度，耐磨層厚度和路面溫度之間的數(shù)值變化是相反的。

超薄覆蓋層的路面疏松數(shù)值必須結(jié)合試驗單元數(shù)據(jù)比較，從而根據(jù)現(xiàn)場情況確定。由于材料的壓實面積有限，堅韌且高彈性的耐磨層以及由于其彈性作用而導(dǎo)致的壓實會產(chǎn)生較大的困難，因此松散路面系數(shù)應(yīng)比普通瀝青混合料要小一些。鋪裝工作必須確保穩(wěn)步前進(jìn)，并且必須根據(jù)現(xiàn)場供應(yīng)情況全面確定特定的預(yù)速，通常數(shù)值應(yīng)為每小時七十米至一二百米。

3.2.3 疊加壓縮

疊加壓縮的壓縮標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于普通瀝青混合料的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，因為地幔的表觀彈性會影響并干擾壓縮質(zhì)量，應(yīng)使用高回彈層壓板的鋼輪壓實機(jī)，以避免混合物粘連。壓實工作也分為三個環(huán)節(jié)：初始壓實，重新壓實和最終壓實。在壓實工作時需要注意的是，將動態(tài)壓縮和恒定壓縮相連接，從而有效的保證新的壓實是振動壓實。最終壓實和壓實需要在恒定壓力下完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]王虎軍.超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用分析[A].中國科技縱橫，2011，10（18）：201.

[2]鄔潔.超薄磨耗層技術(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[A].科技與企業(yè)，2013，22（16）：190-193.

[3]于慶革，田新宇，舒躍.淺談超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[B].公路，2010，55（10）：233-236.