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降溫稀漿封層路用性能研究
2019年03月18日    閱讀量:4268    新聞來源:瀝青網 sinoasphalt.com  |  投稿

引言


稀漿封層作為一種技術成熟的預防性養護技術,以其良好的防水、抗滑、耐磨耗、修復車轍、恢復路表功能等優良性能被廣泛應用。目前,關于稀漿封層的研究主要集中于稀漿封層最佳使用時間、路用性能及其施工工藝等,關于稀漿封層降低路面溫度的相關研究未見報道。研發具有降溫功效的稀漿封層,不僅有助于處治路面病害,還能進一步緩解路面高溫病害,顯著提高路面服務水平,具有廣闊的應用前景和巨大的社會效益中國瀝青網sinoasphalt.com


為此,本文制備2種具有降溫功效的稀漿封層,通過構造深度試驗、擺值試驗、濕輪磨耗試驗及輪轍變形試驗、滲水系數試驗等方法,全面評價降溫稀漿封層的各項路用性能,確保降溫稀漿封層在實際工程中具有良好的應用效果。


降溫稀漿封層的制備


優選材料A為降溫基礎材料,材料A經粉碎研磨、機械活化等工藝優化,并進行表面處理后,得到具有降溫功效的功能性微粉WHT和功能性集料WHTA,其中微粉粒徑小于0.075mm,集料粒徑在0.15~0.3mm之間。依據《微表處和稀漿封層技術指南》,結合實際工程經驗,綜合考慮施工和應用效果,確定降溫稀漿封層的設計級配。利用降溫功能性材料分別替代稀漿封層混合料中的填料和相同粒徑集料,得到不同類型的降溫稀漿封層。本研究所用瀝青為普通乳化瀝青。乳化瀝青用量為7.3%,加水量為7%


降溫稀漿封層的降溫性能研究


按標準方法制作車轍板試件,并在車轍板中心位置預埋數字式溫度計,將不同類型降溫稀漿封層攤鋪于車轍板表面,于通風陰涼處自然風干。在室外選擇陽光充足、通風良好的地方作為測試地點,在測試地點預先鋪設20cm厚的粘土,然后將攤鋪降溫稀漿封層的車轍板試件放置于粘土中,四周和底部用泡沫塑料隔熱,試件底部和表面均放置數字式溫度計。選擇1000~1500為測試時間,每隔0.5h讀取車轍板表面、中部和下部溫度。


可知,不同類型降溫稀漿封層降溫幅度隨外界環境溫度的升高逐漸增大,試件表面、中部和下部降溫幅度逐漸增大。相同溫度條件下,稀漿封層降溫效果優于WHT稀漿封層。在65℃條件下,WHT稀漿封層底部降溫幅度超過4℃,稀漿封層底部降溫幅度超過5℃。


降溫稀漿封層的路用性能研究


抗滑性能


利用構造深度試驗和擺值試驗測試降溫稀漿封層的抗滑性能。采用輪碾法成型標準車轍板試件,按照《微表處和稀漿封層技術指南》中的方法在測試板表面攤鋪降溫稀漿封層,在強度形成后測試試件表面構造深度和擺值。


可知,普通稀漿封層和2種降溫稀漿封層的構造深度和擺值分別在0.75mm75BPN以上,顯著高于《微表處和稀漿封層技術指南》的要求,表明降溫稀漿封層具有良好的抗滑性能。


耐磨耗性能


采用濕輪磨耗試驗測試降溫稀漿封層的耐磨耗性能。可知,普通稀漿封層和2種降溫稀漿封層的1h濕輪磨耗質量損失保持在560g·m-2左右,均遠小于《微表處及稀漿封層技術指南》中的限值,表明降溫稀漿封層具有良好的耐磨耗性能。


高溫穩定性能


采用輪轍變形試驗測試降溫稀漿封層的高溫穩定性能。制備輪轍變形試驗試件,待強度形成后,在60℃條件下將試件保溫6h,然后采用負荷輪載試驗儀對試件進行輪轍變形試驗,測試輪跡寬度變化率及車轍深度變化率。


可知,普通稀漿封層和2種降溫稀漿封層在經過標準負重輪碾壓后,輪跡寬度變化率均小于6%,車轍深度變化率基本保持在15%左右,表明降溫稀漿封層具有良好的高溫穩定性能,能夠滿足實際道路應用要求。


抗滲水性能


降溫稀漿封層應具有良好的抗滲水性能,以防止水滲入路面。本研究采用滲水系數試驗測試攤鋪降溫稀漿封層前后車轍板試件滲水系數的變化規律,從而評價降溫稀漿封層的抗滲水性能。


可知,在攤鋪普通稀漿封層和2種降溫稀漿封層后,車轍板試件的滲水系數能夠滿足《微表處和稀漿封層技術指南》要求,且試件滲水系數均出現大幅度下降,降低幅度均在50%以上,表明降溫稀漿封層能夠顯著改善路面的抗滲水性能。


粘結性能


采用粘結強度試驗測試降溫稀漿封層與瀝青路面之間的粘結性能。在成型車轍板表面攤鋪不同類型降溫稀漿封層,并采用輪轍成型儀碾壓,待乳化瀝青完全破乳且強度形成后,用粘結劑將直徑150mm圓形拉頭與試件表面粘結,養生24h后進行粘結強度試驗。


可知,降溫稀漿封層與普通稀漿封層粘結強度試驗結果無顯著差異,粘結力均在5.8kN以上,粘結強度均在0.3MPa以上,滿足道路應用的要求。


結語


(1)優選降溫基礎材料,優化處理后得到降溫功能性微粉和集料,在此基礎上制備出2種降溫稀漿封層。


(2)不同類型降溫稀漿封層降溫幅度隨外界環境溫度的升高逐漸增大,試件底部降溫幅度最大,降溫幅度約為3~5℃。


(3)2種降溫稀漿封層均具有良好的抗滑性能、耐磨耗性能、高溫穩定性能、抗滲水性能和粘結性能,滿足技術指南和工程應用的要求。


標簽:技術中心瀝青混凝土
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