探討瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料的開發(fā)及技術(shù)性能研究

于慶國 張寶鑫

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2109-5042-1042

摘? 要：伴隨我國瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，當(dāng)前行業(yè)的預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)正面臨著預(yù)防性材料不足的難題，尤其是缺乏快速型以及環(huán)保類養(yǎng)護(hù)瀝青路面材料。瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)材料使用性能及其施工工藝的好壞，對公路養(yǎng)護(hù)使用周期和投資方面有著直接的影響。交通運(yùn)輸部自頒布“十二五”發(fā)展計劃以來，強(qiáng)調(diào)對瀝青路面進(jìn)行科學(xué)養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)化預(yù)防養(yǎng)護(hù)新材料、新技術(shù)、新設(shè)備的研究，推廣低碳環(huán)保、節(jié)能養(yǎng)護(hù)技術(shù)的運(yùn)用，從而實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化成套技術(shù)系統(tǒng)的形成，提升瀝青路面的養(yǎng)護(hù)水平?；诖?，該文主要分析瀝青公路路面開發(fā)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料以及技術(shù)性能。

關(guān)鍵詞：瀝青路面? ?預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料? ?開發(fā)? ?技術(shù)性能

中圖分類號：U416? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2021）09（a）-0047-03

Research on Development and Technical Performance of Preventive Maintenance Materials for Asphalt Pavement

YU Qingguo1? ?ZHANG Baoxin2

（1.China Highway Engineering Consulting Corporation， Beijing， 100089 China; 2. Highway Maintenance Testing Technology Co.， Ltd.， China Highway Engineering Consulting Corporation， Beijing， 100089 China）

Abstract： Along with the continuous progress of preventive maintenance technology of asphalt pavement in China， the current preventive maintenance technology of the industry is facing the problem of insufficient preventive materials， especially the lack of rapid and environmental protection maintenance asphalt pavement materials. The performance of asphalt pavement preventive maintenance materials and their construction technology have a direct impact on the service cycle and investment of highway maintenance. Since the promulgation of the "12th Five-year" Plan， the Ministry of Transportation has emphasized the scientific maintenance of asphalt pavements， strengthened the research of new materials， new technologies and new equipment for preventive maintenance， and promoted the use of low-carbon environmental protection and energy-saving maintenance technologies， so as to realize the formation of a standardized set of technical systems and improve the maintenance level of asphalt pavements. Based on this， the paper mainly analyzes the development of preventive maintenance materials and technical performance of asphalt pavements.

Key Words： Asphalt pavement; Preventive maintenance materials; Development; Technical performance

自從我國公路建設(shè)加速發(fā)展以后，國內(nèi)公路的建設(shè)高峰和養(yǎng)護(hù)高峰開始在重合期介入，這就增加了養(yǎng)護(hù)工作的任務(wù)負(fù)重。各部門對于養(yǎng)護(hù)公路工程的重要性深層認(rèn)識、怎樣提升公路養(yǎng)護(hù)的操作水平，變成擺在道路管理部門面前急需處理的問題。此外，養(yǎng)護(hù)資金不足與公路服務(wù)水平退化發(fā)生沖突，如何處理好此類沖突，使用有效資金營造出最大化養(yǎng)護(hù)收益，成為道路管理部迫切處理的一大難題[1]。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)屬于公路大量資金實現(xiàn)增保值的最佳手段，在上述問題的處理方面，彰顯出潛在優(yōu)勢。作為一種新型養(yǎng)護(hù)道路理念，公路預(yù)防養(yǎng)護(hù)深受業(yè)界的高度關(guān)注，并得到了切實的推廣運(yùn)用。

1? 瀝青路面灌封材料的現(xiàn)狀分析

瀝青路面的裂縫修補(bǔ)需要對縱向、橫向、反射、塊狀這4種裂縫進(jìn)行針對性處理，裂縫的修補(bǔ)材料有加熱型、傳統(tǒng)型、貼縫型、常溫型這4種，傳統(tǒng)修補(bǔ)材料應(yīng)用方便，采用的材料包括乳化瀝青、改性瀝青、橡膠瀝青、改性乳化瀝青、瀝青等。加熱修補(bǔ)材料經(jīng)常在高等瀝青路面的施工中運(yùn)用，還能在水泥路面上使用，通常使用橡膠類瀝青材料[2]。常溫修補(bǔ)材料常在新建路面的接縫中運(yùn)用，但不適合在裂縫中滲入，通常使用的材料包括有機(jī)硅、聚硫、聚氨酯等。貼縫修補(bǔ)材料通常在填縫、壓縫、貼縫中使用。

2? 灌縫膠性能的評價方法

瀝青路面的灌封技術(shù)屬于最佳預(yù)防養(yǎng)護(hù)方法，已經(jīng)在國外養(yǎng)護(hù)道路作業(yè)中推廣運(yùn)用，在中國，也深受諸多道路管理部門的關(guān)注。一般灌縫膠技術(shù)會使用改性瀝青的高分子聚合材料，具體使用中使用熱施工方式。通常而言，灌縫膠應(yīng)該具備和瀝青混凝土縫壁較強(qiáng)粘結(jié)性、高溫不會流淌、不會粘輪、低溫不會脆裂等功能。國外具備相對完善的成套灌縫膠性能的評價系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但其在國內(nèi)的實用性與合理性仍需做深入探討。

3? 橡膠瀝青灌縫膠產(chǎn)品的開發(fā)以及技術(shù)性能分析

3.1 瀝青路面的裂縫分類

瀝青路面上的裂縫是一種常見病害，我國按照諸多分類方式對其類型進(jìn)行了分類及分析。據(jù)相關(guān)報道顯示，裂縫分類適合在瀝青路面的使用性能調(diào)研分析，不適合在修補(bǔ)瀝青路面裂縫中使用，因其分類標(biāo)準(zhǔn)只局限于裂縫的表面，尚未將路面裂縫的產(chǎn)生因素明確呈現(xiàn)。與我國研究實況相結(jié)合，可將裂縫分成荷載裂縫與非荷載裂縫兩種。荷載裂縫是因行車荷載產(chǎn)生的，如路面整體的設(shè)計不合理，導(dǎo)致路面整體的強(qiáng)度不足[3]。此外，超載汽車、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、道路長時間使用中瀝青發(fā)生老化等原因皆為瀝青路面上的荷載裂縫。非荷載裂縫即瀝青路面溫縮產(chǎn)生的裂縫、半剛性基層反射性裂縫。

3.2 開發(fā)新型灌縫膠

3.2.1 橡膠粉

橡膠粉通常是由舊輪胎與天然橡膠含量較高的膠屑組成，成分包括灰分與炭黑、丙酮抽出物、橡膠聚合物等，橡膠粉根據(jù)輪胎的來源分成斜交胎橡膠粉與子午胎橡膠粉兩種;如果根據(jù)膠粉顆?？梢苑殖?.5～1.5 mm粗膠粉、0.3～0.5 mm細(xì)膠粉、0.075～0.3 mm微細(xì)膠粉、低于0.075 mm的超細(xì)膠粉。一般狀況下，常溫生產(chǎn)出來的膠粉很粗，冷凍會生產(chǎn)出比較細(xì)的膠粉。

3.2.2 聚合物改性劑

聚合物改性劑類型繁瑣，總結(jié)起來通?？梢苑殖扇?，即樹脂類、橡膠類、熱塑性。熱塑性材料中SBS、SBR就是橡膠材料，樹脂類材料中給乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯就是樹脂類材料。

3.2.3 成膜劑

成膜劑發(fā)揮著讓聚合物改性瀝青的灌縫膠中維持油分的作用，可以長時間維持碳塑性與持塑性，讓灌縫膠的表層固結(jié)不會輕易揮發(fā)。在這里油分通常微瀝青與軟化劑當(dāng)中的油分。當(dāng)前市場上成膜技術(shù)類別繁多，其中大部分以含量不飽和的動植物油為主[4]。

3.2.4 軟化劑

軟化劑主要作用為提升灌縫膠柔韌度、粘彈性、可塑性。換而言之，即用其提升灌縫膠與低溫情況下變形力。一般選用石油系列柔化劑，其作為加油石油流程中的產(chǎn)物，具體包含煤焦油、變壓油、機(jī)械油、六線油等類型。

3.3 橡膠類瀝青灌縫膠的實用性以及施工技術(shù)

橡膠類瀝青灌縫膠的施工技術(shù)如下。

3.3.1 裂縫開槽

沿裂縫開一條凹槽的目標(biāo)在于為正處于開裂與合攏裂縫提供足夠的空間，讓裂縫中填入的灌縫膠不會受拉力、壓應(yīng)力作用以及受到交通荷載方面的損害。在這里值得注意，針對因溫度變化出現(xiàn)的水平位移大裂縫需要開槽灌封進(jìn)行修補(bǔ)，以此來滿足由于水平位移讓灌封材料所受的應(yīng)力作用。針對微小裂縫與沒有成熟的裂縫，隨溫度變化，這個裂縫可能會自己合攏，這時進(jìn)行開槽灌縫并不合理。所以，對于這種裂縫無須開槽灌縫，可以免去開槽步驟，直接開展清理裂縫操作[5]。此外，針對一些不會形成水平位移的縱向裂縫在進(jìn)行灌縫修補(bǔ)過程中，要想省時、省費(fèi)用，可以考慮不開槽作業(yè)。針對這種裂縫即便未進(jìn)行開槽灌縫修補(bǔ)，也會收獲比較滿意的效果。

3.3.2 清理

在修補(bǔ)裂縫時，不管開槽或未開槽，裂縫當(dāng)中都會具有碎屑、雜物以及灰塵，開槽作業(yè)需要在施工上道環(huán)節(jié)開展中在裂縫槽中產(chǎn)生殘渣，這里提出了對這些殘渣與灰塵進(jìn)行全面清理的要求，以確保灌縫膠和縫壁之間并無雜物，確保其穩(wěn)定粘結(jié)，若是未對裂縫壁進(jìn)行全面清理，容易造成本身和灌縫膠材料粘附性降低，并導(dǎo)致灌縫膠材料發(fā)生脫出產(chǎn)生粘結(jié)無效。一般使用壓縮空氣方式或鋼絲刷對裂縫進(jìn)行清理，偶爾為了避免灌縫膠在裂縫槽中灌入中，由于周邊溫度較低而對其本身性能產(chǎn)生影響時，可選用對灌縫槽提前預(yù)熱的方式，使用熱空氣噴槍工具。

3.3.3 灌縫

加熱橡膠類瀝青灌縫膠處理至其灌入溫度，使用灌縫設(shè)備帶刮平器壓力噴頭在裂縫槽內(nèi)均勻灌入灌縫膠。此外，為確保灌縫膠在切實灌入中溫度不會下降，需在灌縫膠出料口處裝置一個加熱設(shè)備。通常包括貼縫灌入與針式灌入兩種[6]。在這里需要注意，每一條裂縫灌入灌縫膠都要保證持續(xù)不間斷地灌入，不然會對灌縫膠性能方面造成影響，若是裂縫尚未被完全填充，需及時開展二次灌縫。

4? 結(jié)語

總之，瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料在我國處于剛起步階段，尚未獲得充分落實與發(fā)展，所以未來道路管理工作者應(yīng)將貫徹預(yù)防性路面養(yǎng)護(hù)觀念作為養(yǎng)護(hù)道路工作中的主要任務(wù)。針對不同路面與損壞型需選擇不同養(yǎng)護(hù)方法，只有積極開發(fā)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料，才能提升瀝青路面的養(yǎng)護(hù)效率，從而為我國交通安全提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 王晉.瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料的開發(fā)及技術(shù)性能研究[J].產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，2019，1（22）：59-60.

[2] 石玥茹.公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料的試驗及應(yīng)用研究核心探究[J].中國建材科技，2019，164（2）：100-101.

[3] 閆晨，朱振祥，李燕，等.高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)指標(biāo)及措施決策研究[J].土木工程，2020，9（2）：11.

[4] 蘇衛(wèi)國，戴民松.基于瀝青路面使用性能衰變規(guī)律的高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)計劃研究[J].公路工程，2020，45（5）：178-183.

[5] 林科杰，彌海晨，向豪，等.瀝青路面快速修復(fù)用單組分樹脂冷補(bǔ)料性能研究[J].硅酸鹽通報，2020，39（5）：238-246.

[6] 姚海星.基于路面實際工作溫度的瀝青混合料路用性能研究[J].公路，2020（8）：6-11.