改性树脂冷拌混合料在路面坑槽修补中的应用

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27

公路运营过程中路面的破损情况可能会随时出现,及时有效的养护维修不仅能保持路面性能而且能延长路面的使用寿命。因此路用性能优秀、施工工艺简单、不依赖复杂设备就能够对路面进行快速修补的路面材料成为了业界的研究目标。以改性树脂为结合料的冷拌混合料结构组成和强度形成机理与热拌沥青混合料完全不同,技术性能要求也应不同。现行《公路沥青路面施工技术规范》中提出冷拌沥青混合料技术的一些试验评价方法和指标,但主要是针对液体沥青冷拌混合料,而没有对非沥青类结合料的冷拌混合料制定相应的试验规范和指标。针对中国大多数公路养护部门试验设备的现状,,,进而研究影响混合料强度形成的因素和其在路面坑槽修补中的路用性能。


研究采用的改性树脂类结合料是由A、B、C共3个组分按一定比例混合而成,A组分是改性树脂,B组分为固化剂,C组分为添加剂,混合后的结合料应尽快与矿料进行拌和。按照试验规范,测得结合料密度和相对密度分别为1.134g/Cm3、1.139。研究中采用的是石灰岩碎石和石灰岩矿粉,冷拌混合料所用集料应符合施工规范对集料的质量技术要求。为了能适合各种尺寸的坑槽修补需要并且易于密实,冷拌混合料的级配不宜太粗,研究中选取AC-13型混合料级配中值拌和混合料。

、4.5%、5%、5.5%、6%共5组外掺改性树脂结合料用量冷拌混合料,。因为这种结合料冷拌的混合料抗压强度大,,,,。

这种树脂结合料固化后强度大、粘附性强,其力学性能与沥青结合料完全不同,所以混合料的最佳结合料用量的选择也应与沥青混合料不同。选择最佳结合料用量的目的是使混合料获得较好的路用性能。考虑到空隙率对修补后的坑槽处路面耐久性影响很大,,如果以此用量拌制的混合料路用性能不满足要求则重新选择结合料用量。参考规范对密级配热拌沥青混合料的体积指标要求,确定结合料用量为5.5%,后续冷拌混合料的路用性能试验研究都以此为结合料用量。

温度和时间对混合料强度的影响


为研究温度和时间对改性树脂冷拌混合料强度形成的影响,。冷拌混合料击实成型试件后分别在-5、25和60℃环境温度下养生0~72h,根据不同养生时间分组将试件在压力试验机上进行抗压试验。

可知:冷拌混合料在高温、室温、低温条件下试件的压力随时间先增加后趋于稳定。60和25℃下养生的试件抗压强度在6h之内迅速增高,-5℃养生的试件抗压强度在18h后增加速度变快.可见温度对改性树脂类冷拌混合料的强度形成速度影响比较大,较高的温度下改性树脂结合料中的三组分之间的化学反应较快。试验中发现60℃养生下的试件抗压强度初期快速增长,后期趋于平稳而且低于较低温度养生的试件,分析其原因应该是这种改性树脂结合料固化反应的特性所致,较高养生温度加快了其固化反应速度,但最终强度受到一定影响。

冷拌混合料路用性能试验研究


高温车辙试验

对改性树脂冷拌混合料进行的高温车辙试验按照规范试验条件进行,试验温度为60℃,得到的试验结果为:动稳定度为∞,车辙深度为1.684mm。

动稳定度为∞,说明这种混合料几乎没有高温变形,远超热拌沥青混合料的高温稳定性。混合料高温抗车辙性能主要依赖于矿料颗粒间的嵌挤作用及结合料的高温粘度。试验中混合料的矿料级配是普通的密级配,而混合料能够达到如此高的高温抗车辙性能,主要是因为这种结合料几乎不存在高温变形。

低温弯曲试验

试验按照规范试验条件进行,试验温度为-10℃,加载速率为50mm/min。

改性树脂冷拌混合料的低温试验结果中抗弯拉强度达到24.39MPA,较普通沥青混合料高很多。弯拉应变和劲度模量也满足《公路沥青路面施工技术规范》中对改性沥青混合料在冬冷区和冬温区破坏弯拉应变大于2500με的要求,说明此种混合料具有较好的低温抗裂性。

水稳定性试验

。,测得其残留稳定度为96.8%。

试验结果显示改性树脂冷拌混合料残留稳定度很高,满足路面施工技术规范对改性沥青混合料的水稳定性要求,说明此种混合料具有较好的水稳定性。

冷拌混合料在路面坑槽修补中的应用


这种改性树脂冷拌混合料用于路面坑槽的修补时,可根据路面坑槽具体大小估计修补料用量,现场拌制混合料,立即填补坑槽并进行简单压实即可完成修补工作,能够做到路面坑槽修补的快速高效。在填补混合料之前,应该对路面坑槽进行简单清理,以提高新旧料之间的粘结。

冷拌混合料填入坑槽后,可使用简单的工具人工进行击实,如有小型压实机具压实则效果更好。经过观察,修补处路面立即通行小型车辆后而无明显压痕和材料与轮胎的粘连,几个小时后重型车辆通行也没问题。通过对修补路段进行6个月的不断持续观察,坑槽修补处路面表面完好,未出现混合料颗粒被车轮碾走等现象,路用性能表现良好。

结论


(1)根据路面坑槽修补的特点,.5%。

(2)研究了不同养生温度下冷拌混合料强度生成规律,混合料试件的强度随环境温度升高而快速提高,。

(3)对混合料进行高温稳定性车辙试验可知其高温抗变形能力优异;由低温弯曲试验和残留稳定度试验结果可知此冷拌混合料具有较好的低温抗裂和水稳定性。

(4)经过对冷拌混合料在路面坑槽修补中的实际应用,说明此种路面修补材料施工工艺简单,和旧路粘结良好,各项路用性能优异,具有较好的应用前景。

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