環(huán)氧瀝青混凝土施工及溫度控制策略
時(shí)間:2022-11-12 09:43:58
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摘要:對(duì)公路施工過(guò)程中環(huán)氧瀝青混凝土施工展開(kāi)相關(guān)分析和研究,提出環(huán)氧瀝青混凝土的材料特征,并結(jié)合我國(guó)某地區(qū)一處工程施工案例,對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土的施工技術(shù)要點(diǎn)以及施工過(guò)程中的材料溫度控制因素進(jìn)行探討,采取針對(duì)性的溫度控制策略,保證環(huán)氧瀝青混凝土材料性能得以充分發(fā)揮,有效提高公路工程瀝青路面施工質(zhì)量和效果,為公路工程的通車安全和穩(wěn)定性奠定良好基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)單位的良好經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:公路工程;環(huán)氧瀝青;溫度控制
隨著我國(guó)公路工程建設(shè)規(guī)模的不斷增加,施工過(guò)程中使用的各種施工技術(shù)、施工機(jī)械設(shè)備以及施工工藝都得到了改進(jìn),相比以往的公路工程施工而言,所使用的施工材料性質(zhì)不同,在整體的施工質(zhì)量和效果方面也有明顯提升。現(xiàn)階段,我國(guó)很多工程項(xiàng)目建設(shè)施工采用環(huán)氧瀝青混凝土材料,表現(xiàn)出的工程施工效果非常明顯。但環(huán)氧瀝青混凝土施工過(guò)程中需要對(duì)材料的施工溫度進(jìn)行有效控制,以此保證環(huán)氧瀝青混凝土材料的使用性能得以充分發(fā)揮,提高公路工程施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。
1環(huán)氧瀝青混凝土材料特征
1.1基礎(chǔ)性能
環(huán)氧瀝青混凝土材料屬于一種相對(duì)比較特殊的公路工程材料,不但屬于瀝青原材料,同時(shí)也屬于環(huán)氧樹(shù)脂材料范疇,具備兩種材料的優(yōu)勢(shì),屬于新型的道路工程材料之一,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有以下特征:(1)材料黏性良好。環(huán)氧瀝青兩組分混合處理后,隨著時(shí)間的不斷推移,二者之間會(huì)形成相應(yīng)的物理和化學(xué)反應(yīng),使材料的黏稠度進(jìn)一步加大,并且隨著溫度的不斷升高,材料的黏稠度也會(huì)進(jìn)一步上升。(2)材料的固化時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。環(huán)氧瀝青材料在固化過(guò)程中和材料以及外部環(huán)境溫度之間有直接關(guān)聯(lián)。隨著溫度的不斷下降,材料的固化時(shí)間也會(huì)有所延長(zhǎng)。(3)環(huán)氧瀝青材料在固化之后會(huì)直接形成熱固性材料,該過(guò)程不可逆,即便在高溫高壓的作用條件下,也會(huì)使環(huán)氧瀝青材料的力學(xué)性能得到充分保障。(4)環(huán)氧瀝青材料的黏結(jié)性相對(duì)較強(qiáng),并且主要是通過(guò)物理和化學(xué)作用所決定。(5)環(huán)氧瀝青混凝土材料具有比較特殊的分子構(gòu)造形式,再處于-14℃的條件下,環(huán)氧瀝青材料也可以保證具有較好的柔韌性,同時(shí)斷裂延伸率可以達(dá)到120%[1]。
1.2環(huán)氧瀝青材料的主要特性
與傳統(tǒng)公路工程施工中常用的普通瀝青混凝土以及改性瀝青混凝土材料相比,環(huán)氧瀝青混凝土材料在公路工程施工中表現(xiàn)出的使用優(yōu)勢(shì)更加明顯,具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:(1)作為路面防水材料的使用特點(diǎn)。環(huán)氧瀝青材料具有較強(qiáng)的防滲透以及防水性能,環(huán)氧瀝青材料在完全固化之后,可以實(shí)現(xiàn)處于0.3MPa的壓力作用條件下,保持30min不產(chǎn)生透水問(wèn)題,同時(shí)在酸鹽溶液的長(zhǎng)期侵蝕條件下,材料具有較強(qiáng)的耐受性能。(2)環(huán)氧瀝青材料具有良好的黏結(jié)性能。在常溫和高溫作用條件下該材料和鋼板的拉拔強(qiáng)度相對(duì)較高,是SBS改性瀝青混合材料的10倍以上,該材料和水泥混凝土材料之間的黏結(jié)強(qiáng)度相對(duì)較大,并且黏結(jié)完成之后會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)黏結(jié)對(duì)象自身的強(qiáng)度等級(jí)。(3)低溫抗開(kāi)裂性能良好,在一些低溫環(huán)境條件下,環(huán)氧瀝青材料自身的拉伸斷裂率相對(duì)較高,是SBS改性瀝青材料的6倍以上。同時(shí)材料具有較高的高溫穩(wěn)定性,即便處于300℃以上的高溫條件,環(huán)氧瀝青材料仍然呈現(xiàn)為固體狀態(tài)。(4)環(huán)氧瀝青材料具有較強(qiáng)的耐疲勞以及抗老化等特點(diǎn)。在模擬老化實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程中,環(huán)氧瀝青材料的拉伸強(qiáng)度不會(huì)出現(xiàn)明顯的降低,同時(shí)材料的斷裂延伸率也基本保持不變。
2環(huán)氧瀝青混凝土施工技術(shù)及其溫度控制策略
2.1工程概況
結(jié)合我國(guó)某地區(qū)一處公路工程建設(shè)展開(kāi)分析和研究,本次公路工程施工路線總長(zhǎng)度55.36km,環(huán)氧瀝青混凝土路面施工單幅寬度為12.0m,路面攤鋪施工厚度5.0cm,將其分為上下兩層進(jìn)行攤鋪施工,同時(shí)使用環(huán)氧瀝青材料作為黏結(jié)層材料,為提高公路工程施工質(zhì)量,對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土施工技術(shù)和施工溫度進(jìn)行有效控制。
2.2原材料儲(chǔ)存
環(huán)氧瀝青材料主要通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、瀝青材料以及其他介質(zhì)材料構(gòu)成,在施工過(guò)程中充分考慮環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑材料之間會(huì)形成不可逆的化學(xué)反應(yīng),因此不能使用普通的瀝青材料儲(chǔ)存方法,要對(duì)環(huán)氧瀝青材料進(jìn)行分組處理,在本次工程施工中采取以下材料儲(chǔ)存方案[2]。將環(huán)氧樹(shù)脂設(shè)定為A組分混合處理完成之后的固化劑,瀝青材料和其他介質(zhì)等作為B組分,將B組分直接加入試管中,并且在120℃的條件下靜置2h,然后取出試管中的混合材料上下部分沒(méi)有產(chǎn)生明顯的差異,同時(shí)也沒(méi)有產(chǎn)生明顯的材料離析情況。介質(zhì)的融入會(huì)造成混合料比較稀松,因此,通過(guò)使用紅外光譜法對(duì)試管內(nèi)部的材料進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測(cè)試。根據(jù)施工規(guī)范要求,最終測(cè)定需要將環(huán)氧瀝青材料和其他材料儲(chǔ)存溫度,分別控制在80~100℃之間和120~140℃之間,有效保證環(huán)氧瀝青材料的使用性能和材料穩(wěn)定性。
2.3環(huán)氧瀝青混合材料的最大工作時(shí)間分析
由于某些固化劑在高溫條件下初凝時(shí)間相對(duì)較短,進(jìn)而會(huì)加大工程施工難度,而其中一些固化劑在高溫條件下初凝時(shí)間會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng),但是經(jīng)過(guò)冷卻處理之后的材料固化難度會(huì)進(jìn)一步提升,對(duì)此必須控制固化劑材料的初凝時(shí)間。根據(jù)固化劑的初凝時(shí)間情況對(duì)其混合料進(jìn)行充分拌和,有效模擬工程施工過(guò)程中混合材料的實(shí)際出料攤鋪所需要的最大工作時(shí)間,通過(guò)相關(guān)測(cè)試參數(shù)分析可以得出環(huán)氧瀝青材料的保溫時(shí)間,如果超過(guò)固化劑膠凝時(shí)間,則測(cè)試樣本材料的尺寸會(huì)明顯增大,同時(shí)材料的尺寸規(guī)格大小不符合要求,對(duì)此需要在環(huán)氧地形材料混合凝膠前完成后續(xù)的材料攤鋪以及碾壓施工。
2.4拌和機(jī)械設(shè)備工作溫度設(shè)定
將A和B兩組分材料分別進(jìn)行加熱處理,并且將溫度分別保持在80℃和120℃,要保證溫度始終處于恒定狀態(tài),同時(shí)通過(guò)流量控制方法,分別對(duì)A、B兩種組分材料進(jìn)行計(jì)量和分析。工作人員將A、B兩種組分環(huán)氧瀝青混合材料溫度,分別控制在80℃和130℃,同時(shí)使用專業(yè)的混合機(jī)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行充分?jǐn)嚢杼幚?,有效保證攪拌處理工作后的環(huán)氧瀝青材料和施工要求的瀝青混凝土材料性質(zhì)保持相同。在混合材料的配比和設(shè)計(jì)工作階段,需要有效控制材料的進(jìn)倉(cāng)速率,同時(shí)進(jìn)一步控制熱混合材料的礦料加熱溫度,要保證環(huán)氧瀝青混合材料和實(shí)際的拌和溫度控制在110~120℃[3]。
2.5環(huán)氧瀝青混凝土材料攤鋪施工
在進(jìn)行環(huán)氧瀝青混凝土材料攤鋪過(guò)程中,相關(guān)施工人員需要控制施工路面的厚度,同時(shí)將施工路面的廢料進(jìn)行徹底清理。在正式開(kāi)始施工前需要提前做好熨平板的預(yù)熱處理工作,并且將溫度范圍控制在100~110℃。攤鋪過(guò)程中需要根據(jù)試驗(yàn)路段獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)施工路段攤鋪施工前后的標(biāo)高進(jìn)行確認(rèn),同時(shí)對(duì)碾壓完成后的路面標(biāo)高進(jìn)行全面控制。在攤鋪過(guò)程中必須有效做好連續(xù)性攤鋪,要保證攤鋪路面的均勻性和穩(wěn)定性,不能存在設(shè)備隨意改變攤鋪速度或者隨意臨時(shí)停車等情況。為有效保證環(huán)氧瀝青材料供應(yīng)充足,攤鋪過(guò)程中需要準(zhǔn)備3~5輛等待料車,同時(shí)有效控制車輛相互之間的間距大小。通常情況下,保證在10~20m范圍內(nèi)避免車輛碰撞等問(wèn)題。在卸料環(huán)節(jié),需要在材料攤鋪機(jī)的推動(dòng)作用下完成卸料。為保證攤鋪施工的連續(xù)進(jìn)行,可以將實(shí)際的攤鋪速度控制在3~4m/min,甚至可以將其下降至1~2m/min,全面提高路面的碾壓工作效果。
2.6路面碾壓施工
碾壓施工中需要對(duì)環(huán)氧瀝青混合材料進(jìn)行多次反復(fù)壓實(shí)處理,一般分為初壓、復(fù)壓和終壓。在碾壓工作中需要對(duì)碾壓次數(shù)進(jìn)行有效控制,同時(shí)控制碾壓溫度。在初壓過(guò)程中,施工人員需要充分保證碾壓設(shè)備初壓溫度控制在90℃左右。在復(fù)壓工作中,需要根據(jù)工程實(shí)際情況選擇壓路機(jī)設(shè)備型號(hào),主要使用膠輪壓路機(jī)或者雙鋼輪壓路機(jī),對(duì)攤鋪完成后的路面進(jìn)行充分壓實(shí)處理。復(fù)壓溫度需要控制在80℃以上。終壓工作需要在復(fù)壓工作完成之后開(kāi)展,碾壓溫度需要控制在65℃以上[4]。由于水會(huì)造成環(huán)氧瀝青混凝土材料黏結(jié)性能降低,因此,在實(shí)際壓實(shí)工作中,可以通過(guò)在輪子表面噴灑一定量的植物油作為防黏劑材料,有效提高路面的碾壓工作質(zhì)量和平整度,保證公路工程整體施工質(zhì)量。
3結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土的施工技術(shù)要點(diǎn)以及施工過(guò)程中的材料溫度控制因素進(jìn)行探討,采取針對(duì)性的溫度控制策略,保證環(huán)氧瀝青混凝土材料性能得以充分發(fā)揮。為公路工程的通車安全和穩(wěn)定性奠定了良好基礎(chǔ),助力工程建設(shè)單位實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]耿彥東.路用環(huán)氧瀝青混凝土特性及施工關(guān)鍵技術(shù)[J].交通世界,2020(14):47-48.
[2]黃紅明,曾國(guó)東.基于施工控制的TAF環(huán)氧瀝青混合料性能試驗(yàn)研究[J].中外公路,2018(5):262-266.
[3]魏顯權(quán),馬健萍.濕熱重載地區(qū)M-11環(huán)氧瀝青混合料性能研究與應(yīng)用[J].公路,2018(5):256-259.
[4]童云.環(huán)氧瀝青混凝土在新疆G30線頭屯河大橋施工中的應(yīng)用[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2018(2):1-4.
作者:汪貴英 陳挺松 單位:江西省公路橋梁工程有限公司