改性范文10篇
时间:2024-01-27 01:57:16
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水泥改性实验设计研究
摘要:矿物开采过程中,地下水因一系列物理、化学、生物反应而形成具有显著的煤炭行业特征的矿井水。六盘水地区矿产种类多、资源丰富,采集该区域的高矿化度矿井水作为水泥拌合水用不同浓缩程度的矿井水与水泥拌合形成的试样来进行抗压、抗拉实验。研究结果显示,高矿化度矿井水对水泥的性能有一定的影响。为矿井水处理指出了一条更加环保、经济的方法。
关键词:高矿化度;矿井水;水泥;强度
目前我国矿井水的资源利用原则是减量再循环,将资源到产品最后到废物的单线线性流动改为资源到产品再到资源的物质闭环流动性经济,根据矿区水文地质情况进行矿井水的资源化利用,充分运用矿区内现有水利设施的资源,贵州矿产资源丰富,在挖掘和采矿过程中,矿井水因其中所含离子浓度过大,和一些悬浮物等原因经常作为废水被排放。当前,相对科学的矿井水处理方法只有几种,且设备设施和运行成本较高,都不能达到有效合理的应用。我们研究在于将低性能的水泥和高矿化度的矿井水混合之后,对其形成的水泥进行强度测定,研究高矿化度矿井水对水泥性能的影响。既合理使用了贵州地区含量丰富的矿井水资源,又能顺应水泥在今后的发展方向。
1矿区水文地质概述
贵州省某矿区属于山峦连绵且沟壑交错的中低山高原地貌,其构造主要以地形为主,且地势起伏较大。贵州地区矿产资源丰富,是著名的矿产资源大省,贵州省已发现矿产110多种。矿井水来源于大气降水、地表水、地下水等。贵州最主要的地下水类型为岩溶水分布广,水量大,地质特征为沉积地层,地层中含有大量的古生物化石,并赋存有丰富的煤、磷、铝等矿产资源。其中碳酸盐岩最为普遍,约占全省陆地总面积的61.9%,尤以生物碳酸盐岩占绝对优势。火成岩岩类较多,属性较全面。变质岩以层状浅变质岩系为主,有岩溶水、裂隙水和孔隙水三大类,其中以岩溶水为主。
2实验过程
沥青改性养护车辙方案
高速公路作为带动社会经济发展的强大支撑,已成为我国市场经济条件下区域发达程度的一种标志。但随着高速公路交通量的日益增大,路面在车辆动荷载的反复作用下,出现了不同类型和程度的病害,特别是大型、重型车辆在高速公路上行驶的过程中,形成习惯性占用特定车道的渠化现象,在车轮通过频率较高的地方出现连续横向变形——车辙,有时还会延伸数公里。
车辙是沥青路面受到荷载反复作用后在横断面上产生凹陷或凸起的变形,是一种路面结构的永久性变形。如果车辙由路面结构层推移引起,会出现中间凹陷而两侧凸起;如果由于轮胎磨耗引起,则只会出现凹槽部分。车辙病害会降低路面的平整度,使病害处沥青层厚度变薄,削弱了面层及路面结构的整体强度,从而易于诱发其它病害;雨天时还会造成路表排水不畅,降低了路面抗滑能力,凹陷处的积水还会而导致车辆漂滑,严重的车辙还会使车辆在超车或改变车道时,出现方向失控等严重的安全隐患。
高速公路路面结构层设计通常都会对混合料级配和沥青用量进行严格验算,施工过程中更是采用电脑精确配比以使设计参数得以保证,因此,路面结构层的耐磨性能相对要好得多。夏季高温期,阳光的直射作用会加速路面面层沥青混合料的软化和老化,如果此时重型车辆频繁通过,便会加速推移变形的快速发展。高速公路养护过程中,路面结构层推移变形的车辙病害是路面养护的重点之一。
运城至三门峡高速公路(以下简称“运三公路”)是山西省南部晋煤外运的重要出口,该公路K12到K23路段穿越中条山脉黄土塬梁区,海拔高差达400m,其中K19+550至K20+086路段的路面纵坡更是达到了4.9%的设计极限。运三公路上行半幅行车道是重载车辆通行的主车道,由于道路纵坡大,车体重,车辆行驶速度非常缓慢,在夏季高温季节里,这条车道被车辆轮胎反复作用后,便出现了两条明显的车辙病害,车辙沿行车方向延伸达10多公里,平均变形深度达到5cm,最大的变形深度达到30cm以上,严重影响行车安全。
笔者在养护生产过程中,通过对运三公路K14+050至K14+350上行半幅车辙较严重的路段进行了试验性修复,经过3个月定时定点观测得出:PR沥青改性技术是高速公路养护车辙治理的有效方案。
一、改性剂的选择
改性聚酯注浆技术工程特性分析
摘要:改性聚酯注浆技术相比传统的注浆技术损坏性较小、施工较便捷、耐久性较好、经济实用,广泛应用于公路、铁路、水利、工业与民用建筑等领域。本文通过对改性聚酯注浆技术工程特性的研究分析,对其应用前景进行展望。
关键词:改性聚酯注浆技术;工程特性;应用前景
随着国家基础设施建设大力发展和城市化进程的加速推进,增长方式粗放,效益较低,使用落后的技术、材料、工艺和设备,是工程建设领域各行业面临的普遍问题。为此,相关主管部门积极推广应用“四新”(新技术、新工艺、新材料、新设备),同时,各专业领域也积极响应;经过近二三十年的快速发展,工程建设朝着更高效、更经济、更安全的方向发展,并取得了长足的进步。近年来,改性聚酯注浆技术在房屋地基加固和变形控制、堤坝防渗、公路路基加固等领域得到了广泛的应用。在过去的三十年间,该技术在国外解决了许多工程难题,同时国内学者也进行了系统的理论研究并运用在国内的工程中,取得了突破性的进展。王复明等将该技术成功运用于水坝坝体防渗墙的施工中;郭成超等在水泥混凝土路面脱空区中运用此技术,都取得了较好的效果;苏志鹏等将该技术运用于房屋加固;石明生和郑新国等通过研究该材料的宏观力学性能,更好地将该材料运用于工程实践。本文通过探讨该技术的工程特性,分析相关工程应用,展望该技术的应用前景。
一、改性聚酯注浆技术的特性
(一)力学特性。应力应变曲线与破坏形态。单轴压力下,一般经历三个阶段。应变小于5%时为弹性阶段,此时,泡孔相互接近,不规则的泡孔先被压缩成圆球形;继续加压,泡孔棱边屈曲破泡,达到屈服强度;应变5%~50%时为屈服平台阶段,破泡现象持续,应变不断增加,应力基本不变或增长缓慢;应变达到50%以上时,进入致密阶段,泡孔基本破坏完毕,应力随应变增大而明显增大。密度的差异会影响试件受载过程中的宏观表现,低密度试件(0.1g/cm3)试验过程中无裂缝产生,卸载后变形恢复程度较高。当试件密度为0.3g/cm3时,加载过程中产生了纵向裂缝,表现出明显的脆性破坏。抗压强度。一般将压缩应变为5%时对应的应力值作为试件的抗压强度,通常情况下,材料强度随密度增加而增大,聚氨酯高聚物在0.08~0.5g/cm3密度区间内,强度方面有可靠的安全保障。高密度试件由小泡孔组成,其间的接触面积较小,自由空间大。因此,改性聚酯在受外力作用时,小泡孔首先在其自由空间移动,被逐渐挤密在一起,这个变化过程就是应变迅速发展的过程;相反低密度试件由大泡孔组成,其间接触面积较大,自由空间较小,受外力开始阶段就会产生较大的应力变化。以上泡孔结构遵循能量最低原理,在其界面上有表面张力和表面能,表面能随着界面面积的增大而增大,体系整体稳定性随表面能的增大而减小,当其密度较高时,各泡孔相距较远,彼此不发生相互作用,体系总表面能最低;而当其密度较低时,气体体积较大,泡孔不能按照球形堆积,逐渐转为多面体形状。(二)膨胀性。改性聚酯注浆技术体现出了树脂混合物的膨胀特性,能够起到稳定地基、抬升路面、地板或建筑物,并提高地基承载力的作用。该聚合物材料结实并有弹性、非亲水性、强度较高,不易降解。将两种液态树脂混合时,发生快速的化学反应,释放出巨大的膨胀力(500KPa~10000Kpa)。使用特定的设备和技术将双组份的树脂注入混凝土板和建筑物地基下,可起到抬升和稳定的作用,用于道路病害治理时,把材料注入指定的深度,注射压力不需要很大,但是需能使液态树脂材料在膨胀之前流向路面下的每个部位。固化后材料对建筑或路面的作用力取决于路面的自重,而且不会对路面本身的结构造成破坏。一般情况下,材料在受外界阻力较小的方向膨胀更多,根据这个特点,材料易于流向地基中最软弱的地方,并膨胀和压密,起到加固地基的效果。(三)化学特性。该材料不溶于大多数溶剂,但溶于汽油等油类。材料在芳香族氧化物溶剂里能发生膨胀,然而干燥后能基本恢复其原有的性能。尤其是在水和一般的酸、碱、盐溶液里材料都比较稳定,但强酸和强碱能改变材料性能并使其发生降解反应。该材料可以抵抗霉菌和真菌的侵蚀,因此不易发霉腐烂,同时也不易引来昆虫和鼠类等易破坏材料结构的动物,化学性质呈中性。(四)工程特性。改性聚酯注浆技术具备以下优点和优势:一是改性聚酯反应形成的加固体密度较小,重量较轻,其密度不到水泥浆或沥青材料的10%;二是反应膨胀力在约20min内可以达到其最终强度的90%左右,自由膨胀比可达20∶1,可以很好地填充周围的脱空区和裂缝,进而压密、强化周围的物质;三是该材料为不透水结构、抗渗能力强,对裂缝和接缝处有良好的密封作用;四是材料自稳能力强,呈惰性性质,对周围环境无污染,不污染土壤和地下水,并不受菌类的侵蚀;五是该材料对被加固对象基本无损坏,扰动较小;六是注浆过程快捷、简便,无需养护,在很大程度上缩短了施工时间;七是施工限制条件相对较少,操作空间要求较低;八是用途较广,可用于道路路面病害治理、路基加固,工业与民用建筑地基加固,堤坝坝体防渗加固、防汛抢险,隧道渗漏处理等方面。
二、工程案例分析
改性沥青生产及成品质量控制分析
摘要:随着改性沥青性能逐渐受到人们都认可,其在社会中的运用越来越多。而针对改性沥青生产过程的研究也在不断进行,目前已经基本实现了自动化生产。然而,改性沥青在现代城市建设中的重要性也使得其质量控制工作成为一项重点工作,其生产过程中必须采取一定的质量控制策略来保证其最终成品质量。本文对改性沥青及其改性原理进行了简单介绍,并分析了其连续性生产过程与自动化生产过程,进而针对其成品的质量控制策略展开探讨。
关键词:改性沥青;生产过程;质量控制
1引言
改性沥青是现代道路建设中道路路面的主流材料之一,其能够在极大程度上提升道路路面的性能,延长道路使用期限。但同时,改性沥青自身的生产制备过程与质量控制都是较为复杂的,这就需要我们对其进行深入研究,尤其要掌握好改性沥青生产的工艺程序及其中的要点,并了解其性能指标以便对其成品质量加以有效控制。此处就围绕改性沥青生产过程与成品质量控制展开相关探讨。
2改性沥青及其改性原理
改性沥青是一种沥青混合料,属于聚合物范畴。改性沥青实际上就是在沥青中添加橡胶、树脂、高分子聚合物、橡胶粉以及其他填料的改性剂从而使沥青的性能得到改良。经过改良后的沥青就变成了一种沥青混合料,拥有了更强的质量性能。可以说,改性沥青制作最主要的就是改性剂的添加。目前,改性沥青中所使用的改性剂根据其制备和成分不同可分成天然材料、人工材料、有机材料以及无机材料等。而在改性剂的添加技术上,则又有直接添加改性剂、添加掺加抗剥离剂以及添加抗老化剂等。各种混合技术都可以针对性的提升沥青的某一方面性能。而随着改性沥青技术的不断发展,现代改性沥青制备工艺也在不断完善与优化中,这就需要对此展开一定的研究。从改性沥青的改性应原理进行分析,沥青材料性能的变化主要是依靠改性剂本身的特性以及改性剂与沥青材料混合后对沥青结构与性质的改变来达到改性目的。例如在橡胶树脂类改性沥青中,其主要成分为SBS。这是一种苯乙烯—丁二烯—苯嵌段式聚合物。其本身的分子结构使得该材料具有较高强韧度与较高强度,同时在高温度下又会形成流体状态,这就使得该分子材料运用到沥青改性中能够使沥青材料在高温时的稳定性以及在低温时的抗裂性都得到明显提升。进一步从分子状态角度去分析SBS改性原理则可以发现SBS聚合物是以微米级粒子存在于沥青之中,同时很少一部分分子与分子链会溶解并分散在沥青内,而另外相当一部分大分子则以一种彼此缠绕、联结的溶胀状态分散在沥青材料中,从而使得这些不同的存在状态在转化过程中能够产生不同流变学规律与改性效果,而这就会进一步影响到沥青材料的性能。
公路面层改性施工论文
摘要本文结合淮江高速公路扬州段的面层概况,具体论述了该高速公路上面层SBS改性沥青混合料AK-16C的拌制、运输、摊铺和碾压等施工工艺以及质量控制,并根据实际施工情况提出了一些建议,为以后改性沥青混合料的施工积累了宝贵经验。
关键词公路面层沥青施工
改性沥青用于道路工程已有几十年的历史,从品种上看,按其改性剂的不同,一般分为三类:热塑性类、橡胶类、树脂类。其中热塑性橡胶类(即热塑性弹性体)的SBS由于具有良好抗车辙变形能力和弹性(变形的自恢复性及裂缝的自愈性),已成为目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂。淮江高速公路扬州段(长约112km)上面层共分5个标段进行施工,除一个标段为SBS改性沥青SMA16外,其余标段均为SBS改性沥青AK-16C。为了确保上面层改性沥青AK-16C的施工质量,各标都进行了线外和主线两次试铺,以便于摸索出经济合理、工程质量可靠、操作性好的施工组合。
1面层概况
本次淮江高速公路采用两种沥青面层结构形式:
(1)4.5cm改性沥青AK-16C上面层+5cm普通重交沥青AC-25I中面层+7cm普通重交沥青AC-25I下面层;
母料法SBS改性沥青生产工艺研究
摘要:为了提高SBS改性沥青的生产效率,节约生产时间,通过研究SBS改性沥青生产技术要点,针对生产关键过程,采用母料法生产工艺优化SBS改性沥青生产过程。结果表明,采用母料法生产SBS改性沥青可以提高沥青生产效率30%以上,同时生产的SBS改性沥青软化点更加稳定,低温性能更加优异。
关键词:道路工程;SBS改性沥青;生产工艺;母料法;稳定性
对于母料法生产SBS改性沥青相关的研究由来已久,但是对于母料法的名称,多采用高浓法、混合法等进行称呼,母料法的称呼多见于化工生产中[1]。在SBS改性沥青行业,随着改性沥青的大规模开展应用,中海沥青有限公司的王涛等尝试制备聚丙烯改性沥青母料,解决了湿法改性的相容性差、无法储运的问题[2],但是对于SBS改性未进行相关研究。重庆交大的刘克等对几种改性沥青的工艺进行总结,并对于原材料选用互穿连续结构设计、母料的稳定性进行了细致的研究,认为母料法对解决离析问题有较大帮助,但是对于SBS改性沥青的其他指标未见明显说明[3]。在这种研究背景下,母料法生产SBS改性沥青已经得到了从理论到实践的多方位技术研究与理论分析,在多个地区已进行了相关的技术研究与大规模生产应用。
1试验与分析
1.1母料法。SBS改性沥青生产工艺依据母料法生产SBS改性沥青的原理,考虑到实际生产条件,结合实验室现有条件,对室内母料法生产SBS改性沥青的优化设计见图1。采用这种方法可以有效避免SBS改性沥青母液在实际生产过程中存在的现场与实验室脱节的情况,先制备SBS改性沥青母液,同时按照计量的数量准备稀释用的基质沥青,待SBS改性沥青母液制备完成时,倒入称量好的基质沥青进行稀释,随后进行搅拌发育,添加改性沥青稳定剂。1.2室内母料法。SBS改性沥青制备效果验证SBS改性剂对改性沥青的性能起着决定性作用,而SBS改性剂的剂量则也起着重要作用,且SBS改性沥青的135℃布氏粘度表征着沥青的施工和异性,综合考虑,采用135℃布什粘度研究在不同SBS改性剂掺量下SBS改性沥青母液的粘度以及不同掺量稀释后粘度。从图2可以看出,SBS改性沥青母液的粘度随着改性沥青母液的粘度增大而增大,且在SBS改性剂剂量超过8%以后,粘度急剧增大。但是,经沥青稀释后,沥青的浓度未出现大幅度改变,整体浓度维持在1.6-1.9Pa•s,成为一个相对均衡的粘度变化区间。1.3母料法生产改性沥青和常规生产。SBS改性沥青效果对比为了评估母料法生产SBS改性沥青的效果,采用早期常规生产SBS改性沥青与母料法生产SBS改性沥青,分别针对不同的生产要素来评估软化点、针入度、5℃延度、135℃布氏粘度和RTFOT老化残留延度。1.3.1高温软化点稳定性。沥青软化点代表了沥青的高温性能,表征着SBS改性沥青抵抗高温变形的能力。从图3可以看出,常规方法生产SBS改性沥青软化点的分布广泛,而母料法生产SBS改性沥青的软化点分布则更加集中,且高于常规生产SBS改性沥青。这可能与母料法生产SBS改性沥青生产时间短,导致间接发育的时间延长有关。1.3.2针入度。针入度代表沥青的黏稠度状态,表明沥青在相同温度下的软硬程度。从图4可以看出,常规方法生产SBS改性沥青的针入度分布范围很广,较多地集中在66-68之间,其他区域反而很广。母料法生产SBS改性沥青的针入度集中在70-74之间,其他范围内针入度分布较少。可以看出,母料法生产SBS改性沥青的针入度较大,原因基本与软化点的分布类似。间接长时间的发育软化了SBS改性剂,使得沥青的针入度变大,相比常规法生产的沥青较软。1.3.3沥青低温延度。沥青低温延度反映沥青的低温抗开裂能力,尤其针对西北地区,低温延度作为一项重要指标需要特别关注。从图5可以看出,常规方法生产SBS改性沥青的低温延度分布在36-42cm之间,母料法生产SBS改性沥青的低温延度则基本分布于42-48cm之间。这表明母料法生产SBS改性沥青可以一定幅度地提高沥青的低温性能,其影响原因与针入度相似。1.3.4沥青。135℃布氏粘度沥青135℃布氏粘度一般反映沥青的施工和易性,近年来有研究文献表明沥青的布氏粘度与集料的粘附性相关。从图6可以看出,常规方法生产SBS改性沥青的布氏粘度基本没有规律,分布范围基本在1.75-1.9Pa.S之间,而母料法生产SBS改性沥青的布氏粘度基本均在1.6-1.9Pa.S之间,粘度基本类似。1.3.5短期老化残留延度。评价短期老化的指标包括质量损失、残留针入度比和残留延度,其中质量损失差异较大,而残留针入度基本相同,因此,选用残留延度作为沥青抗老化指标。从图7可以看出,常规方法生产SBS改性沥青的残留延度控制在26-30cm之间,母料法生产SBS改性沥青残留延度控制在27-29cm之间,范围更窄,数据波动性更小。
2结语
苯乙烯对醇酸树脂改性论文
摘要:试对苯乙烯化学改性醇酸树脂方法作探析。后苯乙烯改性醇酸树脂对工艺优化具有推动作用。苯乙烯化学对醇酸树脂的改性为醇酸树脂的工业化生产提供了借鉴价值。
关键词:苯乙烯醇酸树脂化学改性
化工中的醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂。该脂具有合成技术性能好、制造工艺简便、树脂涂膜综合性能好等特点,广泛运用于涂料的生产加工。在化工生产中醇酸树脂涂料也有一些不足之处,如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等,这将导致施工周期延长,也影响其应用范围。运用苯乙烯化学对醇酸树脂的改性能够对快干醇酸树脂的工业化生产提供帮助。
一、苯乙烯化学改性醇酸树脂的方法
(一)共聚法。乙烯类单体改性醇酸树脂常采用共聚法。按此法中苯乙烯的加入时间及加入方式不同,可分为前苯乙烯化和后苯乙烯化两种方法。
1.前苯乙烯化法。前苯乙烯化法主要包括植物油的苯乙烯化法、脂肪酸的苯乙烯化法和单甘油酯的苯乙烯化法三种。(1)植物油苯乙烯化法。该法的工艺要点为:首先,苯乙烯单体和油在引发剂存在下反应,生成共聚油这种均一产物,该产物可直接代替植物油制备醇酸树脂。苯乙烯化的植物油,先用甘油(季戊四醇或其他多元醇)醇解生成脂肪酸单甘油酯,然后用苯酐等多元酸进行酯化。(2)脂肪酸的苯乙烯化法。该法的工艺要点为:先将苯乙烯和引发剂滴加进盛有DCO酸的反应釜中,进行脂肪酸的苯乙烯化反应,然后真空蒸馏除去剩下的苯乙烯,再向反应釜中加入甘油等多元醇,在惰性气体保护下进行醇解,最后加入配方量的苯酐等多元酸进行酯化。(3)单甘油酯的苯乙烯化法。该法的工艺要点为:以适当配比的含共轭双键和非共轭双键的混合植物油为原料,加入LiOH等醇解催化剂,并用一部分甘油、季戊四醇等多元醇进行醇解,生成单甘油酯;然后加入苯乙烯、二甲苯和引发剂,在适宜温度下进行单甘油酯的苯乙烯化反应,生成苯乙烯化单甘油酯;再用多元酸(如苯酐)及剩余的甘油酯化,生成苯乙烯化醇酸树脂。
浅谈改性沥青碎石封层质量控制
1材料组成及特点
1.1功能要求。由于桥面铺装特殊的工作环境,不但要求防水黏结层具有良好的黏结性能,在行车荷载的作用下,使水泥混凝土桥面板与沥青铺装层紧密结合一体,不至于产生层间滑移、拥包等病害;还要求防水黏结层具备优良的防渗、不透水性能,使外界水分无法渗漏,桥面水泥混凝土结构不产生侵蚀损伤;同时桥面防水黏结材料要承受沥青混合料高温和压路机碾压作用,施工过程中不能产生损伤;此外,在动荷载作用下,还应具备消解水泥混凝土裂缝造成的铺装层破坏。据相关调查分析,山区高速公路桥面沥青铺装过早产生水损坏,除了其特殊的自然气候条件影响外,施工过程沥青混合料空隙率偏大、压实质量差、防排水不完善等有直接关系,其中桥面防水黏结层缺失或重视程度不够也十分突出。在水泥混凝土桥面板与沥青铺装层之间设置防水黏结层,除了具有良好的黏结作用外,还要发挥防水保护功能,防止桥梁混凝土及钢筋产生腐蚀,避免沥青铺装层发生早期水破坏,同时还要具备优越的层间结合和抗剪切能力。1.2结构组成。改性沥青碎石封层桥面防水黏结层由水泥混凝土桥面板精铣刨处治层、界面黏结层和改性沥青碎石封层共同组成的层间功能层,结构组成如图1。水泥混凝土桥面板精铣刨处治层主要目的是清除表面浮浆、改善平整度,形成表面粗糙、凹凸的纹理结构,促进层间黏结及抗剪切能力;界面黏结层主要目的是促进桥面板与改性沥青碎石封层之间的黏结,同时起到防水作用;改性沥青碎石封层主要起到防水、黏结作用,与其上铺筑的沥青混合料紧密嵌挤一体,增加层间抗剪切及消解混凝土反射裂缝的作用。防水黏结层中各结构层相互作用,从而形成的具有良好黏结性能、抗剪切和防渗水性能的防水黏结体系。1.3技术特点。改性沥青碎石封层桥面防水黏结层充分利用了同步碎石封层技术优势,通过利用不同处治层的技术优势共同形成了桥面层间功能层,具有以下技术特点:(1)改性沥青碎石桥面防水黏结层各处治层相互影响、共同作用,使水泥混凝土桥面板与桥面沥青铺装层牢固的黏结一体,充分发挥防水、黏结作用。(2)改性沥青上浮至单粒径碎石1/3粒径高度,形成一定厚度的黏结与防水油膜;碎石封层的碎石与其上沥青铺装层嵌挤一体,提高了刚性水泥混凝土面板与柔性沥青铺装层之间的层间抗剪能力。(3)改性沥青碎石封层具有良好的抗施工损坏和抗热集料刺破性能力,为沥青铺装层提供一个临时的作业面。(4)施工过程中不易产生二次损坏,保证了桥面防水黏结层使用寿命。(5)专业化队伍,机械化作业,工艺简单、施工便捷、经济使用。
2施工工艺
2.1桥面精铣刨处治层。精铣刨是一种清除混凝土表面浮浆、改善平整度,形成表面粗糙、凹凸的纹理结构的一种较先进的工艺技术。精铣刨后,使桥面混凝土面板可获得细密均匀的粗糙表面,增强混凝土和沥青铺装层之间的层间结合。一般铣刨深度为5mm左右,待铣刨面干燥后,采用清扫车或空压机进行全面清扫,以保证界面清洁、干净。铣刨过程中,尽量减少对混凝土铺装层结构及钢筋产生损坏,对于水泥混凝土出现的裂缝,应根据裂缝损伤程度进行修复处理。2.2桥面界面黏结层。界面黏结层采用SBR改性乳化沥青,洒布量一般为0.4~0.6kg/m2,必须均匀一致。采用沥青洒布车作业,洒布后要求形成一定厚度的沥青膜。界面黏结层的沥青洒布量应严格控制,洒布量过少不能全部覆盖影响黏结;洒布量过多,则形成较厚的自由沥青,容易导致沥青铺装层产生泛油或层间滑移。SBR改性乳化沥青洒布前,精铣刨后的水泥混凝土桥面板必须清理洁净,保持干燥;当气温较低、桥面板出现潮湿或积水,大风或即将下雨天气不得进行施工;沥青洒布时,对桥梁防撞护栏及沿线设施必须采取相应保护措施,防治沥青产生污染。2.3改性沥青碎石封层。(1)待界面黏结层SBR改性乳化沥青充分破乳后,方可采用同步碎石封层车进行施工,改性沥青碎石封层采用SBS改性沥青,其中SBS改性剂的掺量不小于4.5%,洒布量控制在1.6~1.8kg/m2;采用11~16mm的单粒径碎石,利用拌和楼将碎石加热至150~160℃,必须经过筛分除尘,碎石撒布温度不低于120℃。对碎石进行加热处理,一方面保证碎石形成单一颗粒;另一方面考虑到桥面环境降温速度快,加热后可保证碎石与改性沥青的在一定温度下充分形成裹覆、黏结,有效提高改性沥青碎石封层施工质量。(2)碎石撒布量10~11kg/m2,覆盖率60~70%;对于局部碎石撒布量不足或漏撒的部位,应采用人工进行补撒,同时接缝处防治碎石重叠。(3)碎石撒布后,采用胶轮压路机紧跟碾压2~3遍;待碎石封层常温后,采用清扫车清扫、收集浮石和清除灰尘,彻底封闭交通直至铺筑沥青混合料。
3施工质量控制
3.1质量检测要求。改性沥青碎石封层桥面防水黏结层施工过程中,必须加强SBR改性乳化沥青、SBS改性沥青、碎石等原材料及施工工艺控制,同时加强桥面板水泥混凝土强度、平整度及横坡的检查,施工质量检测项目及要求如表1。3.2“防排结合”设计要求。桥面沥青铺装层的防水黏结层设计与桥面排水设计不可分割,必须按照“多道设防、防排结合、以排为主”的原则进行系统考虑。桥面板上设置防水黏结层是防止桥面沥青铺装出现渗漏,促进层间黏结。但是桥面排水不可忽视,桥面排水设施必须迅速排除桥面上的雨水,以免造成桥面积水而影响行车安全,同时有效的表面排水是确保公路正常运营和交通安全的重要措施。为做到桥面铺装防水、排水的紧密结合,根据地形及路线,必要时增大桥面横坡、纵坡,沥青铺装层两侧必须增设碎石盲沟,泄水管安装不得高于防水黏结层,同时还应加强桥面伸缩缝处排水设计。
高速路改性沥青砼面层作业技术
1施工要点
笔者所在的郑民高速项目中沥青砼面层的结构组成为:10cmATB-25沥青碎石下面层、6cmAC-20C改性沥青砼中面层,4cmAC-13C改性沥青砼上面层。沥青混合料采用4000型间歇式沥青拌和楼集中拌制,大吨位自卸车运至现场,两台ABG423摊铺机组成梯队联合铺筑,半幅全宽一次铺成。
1.1施工前准备
1.1.1场地准备在拌和设备安装完毕之前,料场及拌和设备场地进行硬化处理,防止集料被污染。作好料场的隔离设施,避免集料混杂影响配比准确控制。
1.1.2设备准备拌和楼及摊铺机等主要设备进场后均进行安装调试,使机械设备处于良好的工作状态。
1.1.3材料准备碎石采用符合招标文件要求的优质碎石;沥青采用改性处理;矿粉采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。
SBS改性沥青在道路工程的应用
摘要:为适应当前社会快速发展的步伐,现在对工程道路质量的要求也越来越高,文章研究SBS改性沥青在道路工程中的应用,旨在更好地发挥出SBS改性沥青混合料的性能特征,不断提高公路沥青路面的工程质量。文章从三个方面简单阐述了SBS改性沥青在当今高速公路沥青面层中的应用:SBS改性沥青基本特性及运输特点、SBS改性沥青混合料配合比设计、SBS改性沥青混凝土施工过程的控制措施,重点说明了相对于普通沥青混合料,SBS改性沥青的优势及在道路工程中应用的注意事项。研究表明,在沥青混合料中合理利用SBS改性沥青,能够改善沥青路面的温度敏感性,提高沥青路面的高温稳定性、低温抗裂性,显著增强沥青路面的耐久性,能够有效延长道路的使用寿命。
关键词:SBS改性沥青;配合比;设计要求;施工控制
随着人们的生活需求的不断提高,社会基础建设也在快速地发展,普通的沥青道路已经难以满足日益增长的交通量和各种重型车辆的运行需求。为了能更好地促进我国沥青道路工程建设的发展,适应当下交通对道路工程质量的要求,SBS改性沥青混合料以其优秀的材料性能,被大量地应用于沥青道路的工程建设。SBS改性沥青不仅可以提高沥青道路的抗车辙及抗老化能力,还可以提高沥青道路路面的稳定性和安全性,能够有效减少公路路面病害的产生,延长道路的使用年限。
1SBS改性沥青特点
SBS改性沥青在20世纪90年代进入中国市场,现在已经得到了广泛的应用。SBS改性沥青是指在基质沥青中添加一定数量的改性剂,使沥青的各项性能指标有所提升,通常所掺入的改性剂为热塑性橡胶弹性体、矿粉、纤维稳定剂等物质。SBS改性沥青相较于改性前的普通道路石油沥青,在三大技术参数(针入度、延度、软化点)方面都得到了相应的提高,黏度和韧性也有了很大程度的提高。另外,通过检测SBS改性沥青的弹性恢复技术指标,发现各型号SBS改性沥青对25℃弹性恢复率要求不同,但最低都不小于55%,弹性恢复率比较大。当温度高于160℃时,SBS改性沥青的黏度与基质沥青的黏度大致相同,与普通道路石油沥青一样可用于热拌沥青混合料。当温度降低到90℃以下,SBS改性沥青的黏度可以达到改性前沥青的2~3倍,温度稳定性好,能够很好地提高沥青路面的抗车辙能力。SBS改性沥青在大幅增加其软化点时,又提高了沥青的低温延度值,显著改善了沥青的温度敏感性。SBS改性沥青各项性能的提升,不仅增强了沥青路面的摩擦特性、抗疲劳特性和承载能力,还有效减缓了沥青路面的老化现象,减少了道路工程路面各种病害的产生。SBS改性沥青运输时,装车温度要在160℃以上,并在24h内运到指定厂站,到达厂站时的温度不宜低于140℃。车辆运输过程中要尽量保持匀速移动,不能随便急速刹车或者突然提高速度,以免影响改性沥青的性能指标。SBS改性沥青运到施工拌和站后应储存在专用的沥青罐中,沥青罐中必须设置搅拌设备,在SBS改性沥青使用前要充分搅拌均匀,以保证SBS改性沥青的质量稳定。SBS改性沥青要做到用多少进多少,尽量减少储存时间,存储最长不宜超过24h。
2SBS改性沥青混合料配合比设计