改性乳化沥青在沥青路面坑槽修补中的应用

　　坑槽是沥青路面局部破损中最常出现的一种。依据沥青路面坑槽的养护维修特性,并对国内外现有的坑槽修补材料和修补工艺的对比分析,确定出更为恰当、合理的修补材料和修补工艺。
　　一、坑槽破损形式
　　沥青路面出现坑槽,引起行车颠簸、振动产生的冲击荷载是正常荷载的1. 5～2倍。对坑槽若不进行及时修补,在冲击荷载的作用下,破损会加快而连成一片,严重影响路面的使用寿命和车辆行驶的安全性。对沥青路面坑槽破损种类与形式进行分析,有助于在养护维修时对不同形式坑槽的识别,有利于坑槽修补工作的开展,并可根据不同形式、不同严重程度的坑槽,采取相应的养护维修措施。
　　1、按坑槽破损形式及成因分类
　　(1)表面层产生坑槽
　　这类坑槽通常深度为2 ～4 cm,是各类坑槽中产生最早、数量最多的一类。由于沥青混合料的不均匀性,坑槽总是首先在局部沥青混合料空隙率较大处产生。
　　(2)表面层和中面层同时产生坑槽
　　此类坑槽深度一般为9～10 cm。此类坑槽产生数量虽不多,但也并不少见。
　　(3)底面层和基层间产生坑槽
　　这类坑槽完全形成后,通常深度都大于10 cm,并且绝大多数都出现在车流量较大的行车道上或重载车辆较多的道路上。
　　(4)刚性组合式路面(含桥面)上产生坑槽
　　在水泥混凝土板上铺筑薄沥青面层的刚性组合式路面。由于沥青混合料摊铺厚度的不均匀性,沥青面层局部厚度过薄( < 4 cm) ,使得面层在车辆荷载的水平推力作用下推移而形成剥落和脱皮,最终产生坑槽。
　　2、按坑槽破损的大小及严重程度分类
　　(1)轻微破损:沥青表面层局部剥落、松散而产生的小而浅的坑槽。坑深≤2. 5 cm,坑槽面积< 1 ㎡。
　　(2)中等破损:沥青表面层小面积剥落、松散而产生的小面积坑槽。坑深为2. 5～4 cm,坑槽面积为1～3㎡。
　　(3)较严重破损:沥青表面层和中面层出现网裂和局部沉陷而产生的较深的小面积坑槽,坑深为4～10 cm,坑槽面积为1～3㎡。
　　(4)严重破损:整个沥青面层出现网裂和局部下陷变形而产生的深坑槽。坑深> 10 cm;或小面积坑槽连成一片成为大面积坑槽,坑槽面积> 3 ㎡。
　　二、坑槽修补对材料的要求
　　1、较高的密实性
　　坑槽修补材料的密实性,主要是指修补材料自身及其与原有沥青路面材料间形成整体后的抗压强度和承载能力。坑槽破损处常常是沥青路面承受较大交通荷载的地方,故填在坑槽中的修补材料承受着较大的压应力。为了恢复甚至提高原有路面的强度和承载能力,并防止修补坑槽产生沉陷、松散等破损现象,坑槽修补材料必须具有较高的密实程度。
　　2、良好的粘结性
　　坑槽修补材料的粘结性,主要是指修补材料自身及其与坑槽壁面材料的粘结性能。在交通荷载作用下,坑槽修补材料及其与坑槽壁面材料形成的接缝承受着拉应力、拉压交变应力的作用。为了使坑槽修补材料与原有沥青路面材料形成一个整体,能有效传递拉、压应力,并防止修补坑槽过早出现松散及坑槽壁面接缝破损、失去粘结,坑槽修补应具有很好的粘结性。
　　3、较强的耐水性
　　坑槽修补材料的耐水性,主要是指坑槽修补材料抗水损害能力及防渗水能力。当坑槽修补处有路表水(主要是指雨水)时,大量车辆驶过会使修补材料承受着不间断的水力冲刷作用。为了防止水的浸蚀作用造成已修补坑槽再次出现沥青膜从石料表面剥落、修补材料掉粒和松散以及二次坑槽等破损现象,坑槽中的修补材料应具备足够的抗水损害能力和防渗水能力,即具有良好的耐水性。
　　4、较宽的温度适应性
　　在夏季及高温天气,修补材料易受热变软、劲度模量下降,并在交通荷载作用下很容易产生较严重的剪切永久变形,使已修补坑槽形成诸如波浪、推移、车辙、泛油和粘轮等破损现象。故为防止修补坑槽在环境温度较高情况下,产生上述破损现象,修补材料应具备良好的抗塑性流动变形能力,即高温稳定性。在冬季及低温天气,修补材料易变脆变硬,劲度增大、塑性变形能力降低。为了防止己修补坑槽在环境温度较低情况下,产生较大温度应力而形成低温收缩裂缝,坑槽修补材料应具有良好的应力松驰性能和较大的变形适应能力,即具有足够的低温抗裂性。
　　5、较好的抗滑性
　　修补坑槽在使用过程中,在车轮反复滚动摩擦的作用下,集料表面会被逐渐磨光,导致坑槽表面修补材料光滑,尤其在雨季常会因此而酿成车祸。所以,为了防止修补坑槽出现车辆高速行驶时的安全隐患,坑槽的表面修补材料应具备良好的微观构造和宏观构造,即具备较高的抗滑性。
　　三、改性乳化沥青作为修补材料的特点
　　(1)在雨后、坑槽潮湿或低温条件下,利用冷拌沥青混合料进行坑槽修补,对其修补性能影响不太大,这样可大幅度延长坑槽修补的有效施工时间。
　　(2)便于储存、运输,不需加热便可直接使用。施工安全、简便,且节约能源、减少环境污染。
　　(3)由于乳化沥青较热沥青的流动性和浸润性更好,冷拌沥青混合料油石比可降低0. 5% ～1% ,其沥青的实际用量较热沥青节省15%～20%。
　　四、改性乳化沥青乳液坑槽修补施工技术
　　1、改性乳化沥青坑槽修补混合料
　　粘结材料采用SBR复合改性乳化沥青,混合料按其公称最大粒径可分为砂粒式和细粒式,很少用粗粒式,因为大多数坑槽都发生在上面层,不会采用很粗的混合料。理论上深的坑洞采用细粒式,浅的用砂粒式,但实际施工时不可能细分,砂粒式既适合深的坑洞又适合浅的坑洞,故实际上大多数采用砂粒式。
　　2、施工机具
　　开槽机具:路面破碎机和混凝土切割机或路面铣刨机等。清理干燥设备:丙烷喷灯、红外线加热器、鼓风机等。喷涂设备:如喷枪。压实机具:小型的振动平板夯、振动压路机或手扶式振动碾。封边修整设备:熨平板,“U”形或“V”形橡胶辊。
　　3、施工过程
　　沥青路面坑槽修补的施工工艺,主要针对坑洞、局部网裂、龟裂等病害的修补和加强,以及对局部沉陷、拥包、滑移裂缝等病害的修补。坑槽修补的施工工艺方法很多,结合国内外现有的坑槽修补工艺,按永久性修补要求,将坑槽修补的主要施工工艺过程归纳为以下六大步: (1)坑槽的成型;(2)坑槽的清理和干燥; (3)涂粘结层; (4)修补材料的准备和摊铺; (5)坑槽的压实; (6)封边修整工作。