薄层罩面属于新技术还是新工艺(高速公路薄层罩面多少钱一个平方
同步碎石车技术:高性能冷铺薄层罩面混合料的优化设计与路用性能研究
由张超、魏必成、代松航、陈香、刘西胤、罗正宇、柳昊等学者共同完成,研究单位包括福建省高速公路达通检测有限公司、福建省高速公路工程重点试验室以及东南大学交通学院。
本研究针对沥青路面预防性养护技术中的抗滑性、耐久性不足问题,提出了一种新型的高性能冷铺薄层罩面技术。文章通过McLeod法测定集料撒布量,并通过湿轮磨耗试验和负荷轮黏砂试验确定了乳化沥青的最佳涂布量。根据渗水系数确定了纳米封面剂的酒布量。本研究对高性能冷铺薄层罩面混合料的早期强度、层间粘结强度、抗滑性和耐久性进行了深入。
随着公路事业的蓬勃发展和交通量的不断增加,对沥青路面进行预防性养护显得尤为重要。传统的沥青路面预防性养护技术虽然在一定程度上能够防治沥青路面的早期病害,但仍存在诸多弊端。例如,雾封层技术耐久性较差、抗滑衰减较快,难以满足高等级公路的要求。急需开发一种新型沥青路面预防性养护技术来解决现有问题。
试验材料方面,研究选用了满足PG82-22级改性沥青指标要求的复合改性沥青,具备优良的路用性能。制备了超黏乳化沥青,其中复合改性沥青占比63%,其余为阿克苏乳化剂、PHT稳定剂、水和酸。这种超黏乳化沥青具有较好的高低温性能,PG分级可达82-22,60℃时的旋转黏度可与高黏改性沥青相当。
研究还使用了快裂或中裂型的纳米封面剂,其蒸发残留物具有较高的软化点和PG分级等级。严格筛选了二次精加工集料,对针片状含量有严格要求,以确保其满足技术要求。
本研究通过一系列试验和数据分析,对高性能冷铺薄层罩面混合料的优化设计进行了深入研究,并了其路用性能。研究成果对于提高沥青路面的抗滑性、耐久性以及预防性养护技术的发展具有重要意义。
关键词:道路工程、薄层罩面、冷铺技术、混合料、路用性能、预防性养护
作者简介:的主要研究者包括张超、魏必成、代松航等,均为道路工程材料领域的高级工程师和博士研究生,对道路工程材料有着深入的研究和丰富的实践经验。
接下来,本研究通过湿轮磨耗试验和负荷轮黏砂试验,进一步确定了乳化沥青的最佳涂布量。参考渗水系数,精确确定了纳米封面剂的分布量。除了确定这些关键参数外,还对高性能冷铺薄层罩面混合料的早期强度、层间粘结强度、抗滑性和耐久性进行了系统研究。这些研究不仅为路面的预防性养护提供了有力支持,也为相关领域的进一步发展打下了坚实基础。
表3 纳米封面剂技术指标 与 表4 二次精加工集料技术指标
在此,我们呈现两大关键指标:纳米封面剂与二次精加工集料的技术指标概览。下载原图以获取更详细的资料。
试验篇
为了优化高性能冷铺薄层罩面混合料的性能,我们采用一系列试验来确定更佳的乳化沥青涂布量。这些试验包括湿轮磨耗试验、负荷轮黏砂试验、黏聚力试验、拉拔试验、摆式摩擦仪试验以及表面构造试验。
湿轮磨耗试验
我们参照JTG E202011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》执行湿轮磨耗试验。通过公式计算其湿轮磨耗值,以评估混合料的耐磨性能。此值能够揭示试件在特定条件下的抗磨能力。
负荷轮黏砂试验与黏聚力试验
负荷轮黏砂试验用于评估混合料的黏砂性能,结合黏聚力试验,我们可以评价混合料的早期强度。参照相关规程,我们通过特定的计算公式得出单位面积的砂量以及混合料的黏聚力。
拉拔试验
为了评价混合料的层间粘结强度,我们进行拉拔试验。此试验能够揭示混合料的层间结合性能,确保其在不同层之间的稳固性。
摆式摩擦仪试验与表面构造试验
摆式摩擦仪试验和表面构造试验共同用于评价混合料的抗滑性能。通过这两项试验,我们能够了解混合料的摩擦特性和表面结构,从而评估其在实际应用中的防滑性能。
高性能冷铺薄层罩面混合料的优化设计
在优化混合料的性能时,集料撒布量的确定至关重要。我们通过理论计算与实地考察相结合的方式,确定了集料的撒布量,以期达到最优的性能表现。我们的设计考虑到毛体积密度、空隙率、集料的排列方式以及实际施工过程中的损失系数,确保每一环节都达到最佳状态。
在精心设计的集料特性指引下,混合料的厚度被精准计算出,维持在4至6毫米的优雅厚度,此时集料的撒布量恰到好处,介于5至8公斤每平方米之间。这一撒布量的具体数值,如同舞者在舞蹈中的步伐,需根据乳化沥青的涂布量和路面的独特状况来调整。
关于乳化沥青涂布量的确定,我们通过一系列的实验与测试,得到了深刻的理解。涂布量对湿轮磨耗试验值的影响如同季节对气温的影响一般显著。通过对比不同涂布量的乳化沥青成型试件,我们发现了涂布量与湿轮磨耗试验值之间的关系如同琴弦与乐章的关系,和谐而富有韵律。当涂布量达到1.68公斤每平方米时,试验表现最为出色,此时的乳化沥青如同画师的一笔佳画,恰到好处。
纳米封面剂在混合料中的作用犹如舞台上的特效师,赋予路面封水和耐磨的特效。其洒布量的选择至关重要。过少则无法发挥功效,过多则可能影响路面的抗滑性能。经过细致的研究和试验,我们发现当纳米封面剂的洒布量在0.3至0.4公斤每平方米之间时,混合料的性能最佳。此时的路面,如同经过精心打磨的宝石,既光滑又耐磨。
高性能冷铺薄层罩面混合料的早期强度研究,如同一块土地的潜力。采用黏聚力法进行的测试,如同医生对病人的诊断。根据养生时间的不同,黏聚力的变化如同四季的更迭。在室外养生时间超过2小时的情况下,黏聚力超过2.0 MPa,开放交通的时间也应相应延长,以应对外部环境的影响。此时的混合料,如同经历风雨后的彩虹,坚韧而美丽。
2.2 层间粘结强度研究
粘结层作为连接沥青上层与下层的桥梁,承载着上层荷载向下传递的重要任务。规范化的施工流程至关重要,旨在防止分层和滑移现象的发生。[9]由于粘结层材料是热塑性的沥青类材料,高温下容易软化,这会对层间粘结强度产生显著影响,进而影响路面的耐久性。[10][11]特别是在测试温度为23℃和40℃时,混合料的层间粘结强度表现引人关注。
在23℃的测试温度下,混合料的层间粘结强度平均高达0.41 MPa,相较于常规的高黏乳化沥青,这一强度提升了近100%。而在40℃时,其平均粘结强度为0.16 MPa,显示出超黏乳化沥青在较高温度下的优势。这种优势源于其在树脂改性沥青基础上乳化的制备过程,其软化点超过80℃,在40℃下不易软化。其在60℃时的黏度高达7,500 Pas,表现出强大的黏聚力和抗剪切能力。
2.3 抗滑性能研究
路面抗滑性能与交通事故的发生密切相关。[12]及时监测路面的抗滑性能并研究其衰减规律对于预防因路面抗滑性能下降导致的交通事故具有重要意义。通过摆式摩擦仪试验和构造试验评估混合料的抗滑性能。
混合料的构造平均值为0.85 mm,但抗滑系数相对较低,平均为55。这是因为新铺设的混合料表面沥青膜较厚,测试时需喷水形成水膜。较厚的沥青膜减少了摆臂与路面接触时的摩擦力,导致抗滑系数偏低。建议在一周后的通车期间进行抗滑测试。
2.4 耐久性能研究
高性能冷铺薄层罩面技术作为一种冷撒式施工方法,与传统的热沥青混合料有显著区别。评估其耐久性时,除了直接观察外,还需考虑其耐水性和耐磨性。其中,6d湿轮磨耗值是一个重要的评价指标。随着乳化沥青涂布量的增加,混合料的6d湿轮磨耗值逐渐降低。当涂布量超过一定标准时(如高于1.7 kg/m),磨耗值满足规范要求。这意味着适当的乳化沥青涂布量对于提高混合料的耐久性至关重要。
2.5 高性能冷铺薄层罩面工程应用研究
宁连高速公路是长深高速公路的重要路段,随着使用年限的增加和交通量的增长,路面出现了各种技术问题。针对这些问题,采用高性能冷铺薄层罩面技术是一种有效的解决方案。该技术使用同步碎石封层车和小型洒布车依次将超黏乳化沥青、石料等材料分步撒布至原路面。该技术不仅恢复并提高了路面功能,还具有诸多优点如抗滑能力强、封水效果好、行车噪声低等。通过实施高性能冷铺薄层罩面技术可以有效延长路面的使用寿命并节约养护费用。这项技术的应用为宁连高速公路的维护与升级提供了有力支持。经过对施工前后路面性能的深入研究,我们得出了一系列令人振奋的结论。针对原路面的抗滑性能不足,我们通过应用高性能冷铺薄层罩面技术,显著提升了路面的安全性。
在施工前后,我们对路面的抗滑系数进行了详细的检测。结果显示,原路面的抗滑系数低于技术要求,存在一定的安全风险。经过高性能冷铺薄层罩面技术处理后的路面,其抗滑系数大幅上升。刚开放交通时,抗滑系数平均值比原路面提升了36%,通车7天后更是提升了57%。这一显著的提升得益于高性能冷铺薄层罩面对路面摩擦力的优化作用。
除了抗滑性能的提升,我们还对路面的构造进行了对比研究。原路面的构造低于技术要求,而经过高性能冷铺薄层罩面处理后,其构造平均值提升了85%,显示出技术的显著效果。
在渗水性能方面,由于原路面存在泛白和微裂缝问题,容易出现积水渗透现象。但经过高性能冷铺薄层罩面技术处理后,路面的封水性能得到了极大的提升,渗水系数降为0,显示出该技术在水损害防护方面的优势。
我们还对路面的噪声进行了对比研究。经过高性能冷铺薄层罩面技术处理后的路面,其行车噪声相较于传统微表处技术有所降低,提升了行车的舒适度。
高性能冷铺薄层罩面技术在提升路面抗滑性能、构造、封水性能以及降低行车噪声等方面都表现出了显著的优势。该技术的应用将大大提升路面的使用性能,为行车安全提供有力保障。我们还通过一系列实验确定了该技术的撒布量、开放交通时间等具体参数,为其在实际工程中的应用提供了有力的技术支持。高速公路薄层罩面与AC10薄层罩面的价格
在高速公路养护中的薄层罩面技术时,我们不得不提及这一技术的重要性及其在公路维护中的应用。随着交通流量的增加和车辆载重的提升,高速公路的养护成为确保道路安全和畅通的关键环节。其中,薄层罩面技术作为一种常见的预防性养护手段,受到了广泛关注。那么,关于高速公路薄层罩面的价格,以及AC10薄层罩面的具体费用,我们来一起了解一下。
一、高速公路薄层罩面的价格
在高速公路的养护中,薄层罩面技术的应用越来越广泛。这种技术的价格因材料、工艺、地域、工程量等因素而异。高速公路薄层罩面的价格需要根据具体的项目情况进行评估和计算。
二、AC10薄层罩面的价格
AC10薄层罩面是高速公路养护中常用的一种技术。关于AC10薄层罩面的价格,同样受到材料、工艺、地域、工程量等因素的影响。具体的价格需要根据项目情况进行详细计算和谈判。
三、参考文献中的研究与应用
1. 王志超的研究对比了雾封层和薄层罩面在预防性养护中的适用性,为我们提供了这两种技术的实际应用和效果评估。
2. 曾德亮了水性环氧树脂改性乳化沥青在雾封层养护中的应用,为我们提供了更多关于雾封层技术的信息。
3. 陈海珊的研究则关注了沥青再生剂PDC在路面预防性养护中的应用试验,为我们展示了沥青再生技术在路面养护中的潜力。
其他文献还涉及微表处技术、改性乳化沥青的研究、以及“十三五”公路养护管理发展纲要等,这些研究为我们提供了高速公路养护的全方位视角。
高速公路薄层罩面的价格因多种因素而异,需要根据具体项目进行评估。而AC10薄层罩面作为高速公路养护的一种常见技术,其价格也同样需要根据项目情况进行详细计算和谈判。在选择使用这些技术时,除了考虑价格因素,还需要综合考虑材料、工艺、地域、工程量等多方面因素,以确保养护工作的效果和质量。
生活常识
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