瀝青路面養(yǎng)護材料應用探討
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摘要：首先闡述了霧封層養(yǎng)護技術的技術優(yōu)勢，然后對該技術中所使用的雷諾鋒路面滲透材料進行了簡要介紹。以實際工程為例，對雷諾鋒瀝青路面養(yǎng)護材料的應用進行研究，對于該材料的用量，病害處理結果，材料的使用方法等進行了仔細研究，最后對實際工程的施工質量控制及檢驗結果進行了分析，護施工實踐證明，該材料的無縫層效果良好，值得同類工程推廣應用。
關鍵詞：雷諾鋒；瀝青路面；預防性養(yǎng)護
引言
瀝青路面在長期自然條件及行車荷載的影響下，會出現瀝青材料老化、網裂、松散、沉降等病害，若不進行早期病害的及時處理，會導致病害持續(xù)擴大，影響路用性能的順利發(fā)揮，甚至縮短路面使用壽命。所以，在病害發(fā)生初期路面結構良好的情況下進預防性養(yǎng)護，以阻止病害蔓延和進一步發(fā)展，確保路面平整度和完好率，是延長公路路面大中修養(yǎng)護周期，延長公路使用壽命的必然選擇。霧封層養(yǎng)護技術能有效封閉路表面細微裂縫，阻止路面水滲入結構內部，防止路面結構松散，延緩瀝青材料老化，改善瀝青路面路用性能，霧封層養(yǎng)護技術在我國的應用起步較晚，當前尚無技術成熟的霧封層材料產品，為此，必須積極引進國外先進的養(yǎng)護材料和養(yǎng)護施工技術。雷諾鋒路面滲透材料是英國ASSISolutionplc公司研制后經由英國交通管理委員會公認的養(yǎng)護處理材料，當前該材料已經在歐洲、大洋洲、中東等國家的高速公路、機場等領域大規(guī)模應用，在我國杭州灣跨海大橋路面中也有實驗性使用[1]。大量的工程實踐證明，雷諾鋒路面養(yǎng)護材料具有顯著的經濟效益和社會效益，應在公路路面養(yǎng)護等方面推廣應用。
2雷諾鋒瀝青路面養(yǎng)護材料的應用
2.1工程概況
某高速公路地勢自東北向西南不斷升高，其樁號K320+411以南主要為低山丘陵區(qū)，以北為聯合沖積洪積平原，孔隙地下水資源十分豐富。公路沿線主要為亞熱帶濕潤性季風氣候，年降水量按照地理分布呈現出北少南多、丘陵少山區(qū)多、平原圩區(qū)少的總體性特征。在建成后數十年的運行過程中，部分路段開始出現車轍、網裂、縱橫向裂縫、坑槽、唧漿等病害，為盡快處理早期病害，確保公路路面的繼續(xù)使用，延長使用壽命，并進一步提升瀝青路面抗滑、防水、耐磨等性能，決定對其病害路段進行雷諾鋒瀝青路面封層養(yǎng)護處理。
2.2預養(yǎng)護材料及用量的確定
2.2.1雷諾鋒養(yǎng)護材料雷諾鋒封層黏結劑主要由富含天然巖瀝青的有機化工材料組成，其滲透至公路路面瀝青層后在瀝青黏結劑表面形成性能優(yōu)良的保護膜，增強上面層與骨料的黏合性，并通過激活原瀝青材料中的瀝青質性能，使其黏結性、軟化點、針入度等大大改善。將雷諾鋒封層材料均勻噴涂于瀝青路面后，可徹底阻斷水分、鹽分、油污等雜質和污染物質的進入，起到保護和保留瀝青質中樹脂和精油的作用，提升瀝青路面抗磨耗性能、抗腐蝕性能、抗?jié)B水性能及抗剝離性能，使瀝青路面使用壽命大大延長。本工程所使用雷諾鋒黏結劑材料為黑色液體，閃點小于24℃，沸點在130～165℃，氣體壓力為38.50mm汞柱，氣體密度0.995，不溶于水，揮發(fā)性為55%～75%，蒸發(fā)率0.35%～0.50%[2]。金剛砂材料的使用可以在雷諾鋒養(yǎng)護處置路段開放交通的初期保持較好的摩阻力，并在持續(xù)的行車作用下逐漸壓實表層雷諾鋒材料，使其牢固鑲嵌于黏結劑內，增強路面結構的密實性與強度。隨著瀝青路面的后期使用，雷諾鋒封層的作用將持續(xù)發(fā)揮，而金剛砂材料會隨車輛碾壓而逐漸被帶走。
2.2.2材料用量施工中所撒布的雷諾鋒黏結劑除小部分用于包裹金剛砂顆粒外，其余大部分均滲透至瀝青混合料空隙內，將瀝青混合料表面的部分空隙封閉。可見，雷諾鋒黏結劑的撒布量主要與孔隙率、構造深度等參數取值有關，具體如式（1）[3]：ξ=0.06192×V+0.31649×TD+0.09462（1）式中：ξ為雷諾鋒黏結劑撒布量（kg/m2）；V為瀝青混合料孔隙率（%）；TD為瀝青混合料構造深度（mm）。金剛砂的作用在于逐漸壓實瀝青混凝土路面的雷諾鋒封層材料，并逐步鑲嵌在雷諾鋒黏結劑內，若金剛砂使用量較少，會對預防性養(yǎng)護施工效果產生不利影響，若使用過多，會增大施工成本，造成材料浪費。在分析金剛砂作用機理的基礎上，將其使用量C與瀝青路面構造深度的關系表示如式（2）[4]：C=0.2304TD+0.2433（2）
2.3原路面病害處理
本公路原路面部分路段存在輕微病害，在雷諾鋒封層養(yǎng)護前必須對原路面病害進行徹底處理，待舊路面平整度、整潔度等符合要求后方可進行養(yǎng)護施工。對于寬度不足3mm的輕微裂縫無須處理；對于寬度在3mm以上的橫向裂縫且兩側存在支縫的情況下，應挖除上面層并上鋪SBS改性瀝青防水層；寬度3mm以上的縱向裂縫應先徹底清除縫內碎粒料、樹葉、雜物，并保持縫內干燥狀態(tài)下用SBS改性瀝青灌縫，對于同時存在的多條明顯裂縫和支縫，應徹底挖除瀝青面層后沿縱向裂縫加鋪寬度2m的聚酯玻纖布，上鋪SBS改性瀝青層。針對不連續(xù)的小規(guī)模坑槽、網裂應小范圍修補，對于唧泥及較為嚴重的坑槽應全部清除其瀝青面層，上鋪SBS改性瀝青防水層。
2.4預養(yǎng)材料的撒布
本工程雷諾鋒封層黏結劑主要通過法國產SGM-120型瀝青撒布車冷撒布，在撒布施工前應將撒布車的氣動閥門全部開啟并保持管路處于循環(huán)狀態(tài)，以使噴灑桿中瀝青材料與瀝青罐內材料保持溫度一致。雷諾鋒封層黏結劑和金剛砂應由撒布車同步撒布，撒布施工前校準核對撒布車噴灑量，此后按照5.5～6.5km/h的速度勻速前進，施工過程中材料的撒布量主要通過行車電腦控制。撒布結束后應及時查驗均勻性和撒布層厚度，對于厚度不達標或空白區(qū)域，應通過人工方式補撒。施工結束，按照養(yǎng)生時間和要求養(yǎng)生處理后，即可開放交通。在5～15℃、15～25℃及25℃以上的施工環(huán)境下，雷諾鋒封層收干所需時間分別為60min、45min和30min。
3施工質量控制及檢驗
3.1施工質量控制
本工程施工實踐表明，雷諾鋒瀝青路面預防性養(yǎng)護施工材料對于平整度較好的高速公路較為適用，而對于1～3mm輕度裂縫、表面松散、坑槽路面及3～5mm裂縫、車轍等路段必須先修補處理，通過修補以保證原路面結構能支撐施工及后續(xù)使用過程中結構自重及行車荷載。雷諾鋒瀝青路面預養(yǎng)施工過程中應避開降水、雨雪、霜降等特殊天氣，確保整個施工過程在完全干燥的環(huán)境下完成。為加強施工質量控制，除應注意以上環(huán)節(jié)外，還應嚴格遵照相關質量控制標準。
3.2施工效果檢驗
在病害路段選取10個測點進行養(yǎng)護施工前后滲水系數、摩擦系數、平整度及車轍等的檢測對比，結果表明，雷諾鋒封層材料養(yǎng)護處理后的瀝青路面滲水系數均值從處理前的87.5mL/min降低至55.3mL/min，摩擦系數從處理前的0.51降低至0.47，路面抗?jié)B性能明顯提升，抗摩擦性能略有提升。將本工程養(yǎng)護施工前后瀝青路面的取芯試樣送交所在省交通科學研究院進行未經雷諾鋒處治和經過雷諾鋒處治的芯樣進行磨耗試驗，結果顯示，經3000次加重磨耗試驗后未經雷諾鋒封層黏結劑處治的試樣沿車轍軌跡處出現片狀脫落和局部性損壞，而經雷諾鋒封層黏結劑處治的試樣車轍形成率僅為未處治試樣的42.3%，可見，雷諾鋒材料的應用使瀝青路面抗磨耗、抗車轍性能顯著提升，對骨料和瀝青質流失有明顯的抑制作用[5]。將未經雷諾鋒封層黏結劑處治的試樣和經過處治的試樣放置在省交通科學研究院人工氣候試驗室內進行氣候循環(huán)試驗，試驗所采用的加速風化程序嚴格按照英國交通管理委員會所規(guī)定的標準進行，即先在-20℃的低溫下保持至少24h，再在3～5min內將試驗溫度快速升至70℃的高溫并同時在90%相對濕度下保持至少24h，每隔24h應從試驗室內取出試樣并浸泡進1kg容積的去離子水中。試驗結果表明，試樣在極端溫度之間的反復變化對雷諾鋒黏結劑材料性能及養(yǎng)護處治后的瀝青路面結構性能并無任何改變，該材料經得住極端溫度的考驗。
4結語
本工程養(yǎng)護施工實踐證明，雷諾鋒瀝青路面封層養(yǎng)護材料為冷噴撒滲透型養(yǎng)護材料，待材料完全滲入瀝青面層后，能有效補充瀝青材料的黏結性能，改善骨料所裹覆粘粒之間的黏結性，使瀝青路面抗氧化性和防水性顯著提升。該預防性養(yǎng)護材料的應用能使瀝青路面重新攤鋪費用大大節(jié)省，每隔4～5a進行瀝青路面雷諾鋒瀝青封層養(yǎng)護處理能顯著提升路面性能。
參考文獻：
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[5]李平，翟龍，張亞飛.機場瀝青道面表面性能評價及霧封層使用效果[J].長沙理工大學學報（自然科學版），2017（3）：7-12.
作者：駱意 單位：廣東省高速公路發(fā)展股份公司