朱杰
(河北省交通建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)有限公司,河北石家莊 050000)
膠粉是由廢舊橡膠制品經(jīng)研磨而成的一種材料,主要被用于再生膠生產(chǎn)。相關(guān)研究結(jié)果表明,通過(guò)膠粉對(duì)瀝青改性,借助膠粉本身所具備的性質(zhì),能夠大幅度提升瀝青的性能,如抗車(chē)轍性和低溫抗裂性。將膠粉應(yīng)用于瀝青改性中,能夠解決廢舊橡膠制品尤其是廢舊輪胎的處理問(wèn)題。
某公路工程全長(zhǎng)58.565km,其中一個(gè)路段需要改擴(kuò)建,起止樁號(hào)為K12+300—K18+800,將雙向四車(chē)道改為六車(chē)道,路面拓寬為34.5m。新路面采用瀝青混凝土,為提高路面的整體性能,決定通過(guò)膠粉對(duì)瀝青改性。施工中使用的橡膠粉由廢舊橡膠制品經(jīng)活化處理后打磨制成。下文重點(diǎn)對(duì)廢膠粉改性瀝青路面施工技術(shù)進(jìn)行分析。
2.1.1 前期準(zhǔn)備
(1)在對(duì)膠粉烘干時(shí),應(yīng)做好溫度控制,不宜過(guò)低或過(guò)高,如果溫度不夠,則會(huì)導(dǎo)致膠粉中的水分無(wú)法全部蒸發(fā),影響膠粉的制備;若溫度過(guò)高,則可能導(dǎo)致膠粉內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致膠粉性能下降。最佳的烘干為100~110℃[1]。
(2)為避免加熱的過(guò)程中瀝青從鍋中溢出,應(yīng)在前期準(zhǔn)備階段對(duì)瀝青進(jìn)行脫水處理。
2.1.2 拌制
(1)從脫水后的基質(zhì)瀝青中稱(chēng)取一定的量,將瀝青加熱到180℃,隨后向?yàn)r青中加入膠粉,邊加邊攪拌,避免噴濺傷人。隨后開(kāi)啟攪拌機(jī),將瀝青與膠粉均勻混合,攪拌過(guò)程中,可控制轉(zhuǎn)速,先慢后快,攪拌時(shí)嚴(yán)格控制溫度,以190~220℃為宜,不得超過(guò)220℃[2]。
(2)攪拌過(guò)程中,控制好攪拌時(shí)間,確保膠粉在基質(zhì)瀝青中的反應(yīng)時(shí)間達(dá)到45min 左右,使瀝青與膠粉達(dá)到充分溶脹的效果,而核心的固體顆粒仍可保持完整。
(3)經(jīng)過(guò)攪拌處理后的瀝青需再次脫水,以排除摻入膠粉攪拌時(shí)混入的水汽,防止對(duì)瀝青的性能造成影響。
2.2.1 拌和
用膠粉對(duì)瀝青改性后會(huì)形成混溶體,為使集料能夠與改性后的瀝青充分拌和,使混合料達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求,應(yīng)注意以下拌和要點(diǎn):
(1)膠粉改性瀝青的輸送管道不宜過(guò)長(zhǎng),可選擇比較粗的管道,并使用功率較大的輸送設(shè)備,拌和前30min 左右應(yīng)先預(yù)熱管道。拌和過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制冷料的上料速度及材料的重量,避免攪拌不均勻的情況發(fā)生,依據(jù)配合比,稱(chēng)量集料和礦粉,確保計(jì)量偏差在允許范圍之內(nèi)。
(2)在拌和時(shí)間上,應(yīng)確保拌和均勻,無(wú)花白、結(jié)團(tuán)及離析等缺陷問(wèn)題,膠粉本身的性質(zhì)較為特殊,若采用干拌的方法,至少要拌和10s 以上,濕拌時(shí),拌和時(shí)間需達(dá)到40s以上[3]。
(3)拌和時(shí)要對(duì)礦料、瀝青的加熱溫度全程監(jiān)測(cè),同時(shí)還要測(cè)定混合料的溫度,其中瀝青的加熱溫度控制在185~195℃之間,礦料的加熱溫度控制在200~210℃,拌和好的混合料溫度超過(guò)195℃時(shí),應(yīng)作廢棄處理[4]。
(4)在攪拌前、拌和后,應(yīng)取料做篩分試驗(yàn),檢驗(yàn)當(dāng)天的生產(chǎn)級(jí)配,看是否與配合比要求的級(jí)配相符,若與配合比存在較大差異,則應(yīng)以篩分?jǐn)?shù)據(jù)為準(zhǔn),對(duì)材料的比例適當(dāng)調(diào)整。
(5)拌制好的混合料不宜貯存使用,當(dāng)必須貯存時(shí),且料倉(cāng)無(wú)保溫設(shè)備,應(yīng)控制貯存時(shí)間,以確?;旌狭夏軌蜻_(dá)到攤鋪溫度的要求。料倉(cāng)配有保溫設(shè)備,貯存時(shí)間以6h 以?xún)?nèi)為宜,在此期間,應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)混合料的溫度,保證降幅在10℃以?xún)?nèi)[5]。
2.2.2 運(yùn)輸
(1)制備好的混合料要及時(shí)裝車(chē)運(yùn)輸,車(chē)廂的底板和側(cè)板要清潔、光滑,裝車(chē)前,均勻涂刷柴油,避免混合料與車(chē)廂黏結(jié)。
(2)運(yùn)輸途中,需用篷布對(duì)混合料覆蓋,以達(dá)到保溫的效果?;旌狭涎b車(chē)時(shí),控制好落距,避免過(guò)高造成離析。每卸一斗混合料挪動(dòng)一下汽車(chē)的位置,以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象。運(yùn)輸車(chē)應(yīng)保持運(yùn)輸行進(jìn),一般路段以40km/h為宜,路況比較差的路段,應(yīng)降低行車(chē)速度[6]。
(3)當(dāng)混合料運(yùn)輸車(chē)抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后,可停在攤鋪機(jī)前30cm 左右的位置處,掛好空擋,由攤鋪機(jī)推動(dòng)運(yùn)輸車(chē)前進(jìn),完成卸料。
2.2.3 攤鋪
(1)在對(duì)膠粉改性瀝青混合料攤鋪前,需對(duì)下承層全面檢查,確認(rèn)符合作業(yè)要求后,便可攤鋪。為確?;旌狭蠑備?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)不間斷,應(yīng)保證攤鋪機(jī)前有5輛以上的運(yùn)輸車(chē)等候卸料。攤鋪正式開(kāi)始前,先對(duì)熨平板預(yù)熱,通過(guò)預(yù)熱使熨平板的溫度達(dá)到120℃,操作時(shí),將熨平板置于平整的地面上,控制好預(yù)熱時(shí)間,不宜過(guò)長(zhǎng),以免引起熨平板變形。當(dāng)熨平板預(yù)熱后,若在作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)混合料拉溝,則說(shuō)明熨平板的溫度過(guò)高,此時(shí)要先冷卻一段時(shí)間,待熨平板溫度下降后,再開(kāi)始攤鋪。
(2)混合料攤鋪時(shí),應(yīng)保證連續(xù),攤鋪機(jī)保持勻速行進(jìn),不得隨意變換速度,在無(wú)特殊情況下的前提下,不可以隨意停車(chē)。以免對(duì)混合料的攤鋪質(zhì)量造成影響。攤鋪過(guò)程中,應(yīng)對(duì)混合料的虛鋪厚度隨時(shí)檢查,通過(guò)調(diào)整使其達(dá)到規(guī)定要求,
(3)在使用汽油清洗攤鋪機(jī)時(shí),需防止廢油滴落在已經(jīng)攤鋪好的路面上,發(fā)現(xiàn)少量滴漏時(shí),應(yīng)及時(shí)將廢油去除干凈,避免對(duì)攤鋪層造成污染。若未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致廢油滲入攤鋪層內(nèi),則必須將受到侵蝕的部位挖除,用混合料補(bǔ)填后,使用夯機(jī)夯實(shí)。
2.2.4 碾壓
(1)在對(duì)膠粉改性混合料攤鋪層碾壓時(shí),為確保壓路機(jī)能夠在混合料處于相對(duì)較高的溫度下完成碾壓,應(yīng)控制碾壓段的長(zhǎng)度。壓路機(jī)從一端開(kāi)始碾壓,達(dá)到另一端后折回時(shí),其位置要形成階梯,并隨著攤鋪持續(xù)向前推進(jìn),不可以在一個(gè)橫斷面,多次折回。
(2)壓路機(jī)在碾壓作業(yè)的過(guò)程中,起步和停車(chē)都要緩慢,行進(jìn)時(shí),不得隨意改變方向,更不可掉頭或急停。當(dāng)壓路機(jī)需要轉(zhuǎn)向或是錯(cuò)車(chē)時(shí),需先將振動(dòng)裝置關(guān)閉。與普通的瀝青混合料相比,經(jīng)過(guò)膠粉改性后的瀝青混合料黏性更高,碾壓時(shí)容易出現(xiàn)黏輪的情況,對(duì)此,可在作業(yè)前,將壓路機(jī)的鋼輪或膠輪清洗干凈,并在輪面均勻涂刷油水混合料。
(3)輪胎壓路機(jī)碾壓時(shí),應(yīng)保持高溫,安排一名工人跟在壓路機(jī)后,擦拭輪胎,以免混合料粘輪。振動(dòng)壓路機(jī)初壓時(shí),采用高頻低幅、超高段,從低處向高處碾壓,嚴(yán)格控制灑水量,避免過(guò)多灑水影響壓實(shí)效果。
2.2.5 接縫處理
(1)混合料碾壓完畢后,應(yīng)及時(shí)處理接縫,確保接縫連接平順、緊密,不得存在離析現(xiàn)象。熱接縫的上層與下層之間最少要錯(cuò)開(kāi)15cm,冷接縫要錯(cuò)開(kāi)30~40cm。而橫向接縫上下錯(cuò)位應(yīng)達(dá)到1.0m 以上,接縫施工完畢后,可使用3m直尺檢測(cè)平整度是否達(dá)到規(guī)定要求[8]。
(2)兩臺(tái)攤鋪機(jī)呈梯隊(duì)作業(yè)時(shí),縱向接縫以熱接縫為宜。在對(duì)橫向接縫設(shè)置時(shí),要對(duì)瀝青路面做適當(dāng)處理,確保接縫面垂直,用改性瀝青對(duì)接縫面涂刷。接縫的過(guò)程中,通過(guò)壓路機(jī)橫向碾壓,需要注意的是,壓路機(jī)必須停靠在已經(jīng)壓實(shí)的攤鋪層上。碾壓開(kāi)始后,每次向新鋪混合料的方向前移20cm 左右,當(dāng)壓路機(jī)完全處于新鋪層時(shí),便可改為縱向碾壓。
廢膠粉改性瀝青路面施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作,其中涵蓋的內(nèi)容較多,在前期準(zhǔn)備階段,要通過(guò)膠粉對(duì)瀝青改性,然后按照配合比要求,制備混合料,及時(shí)將拌制好的混合料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)攤鋪,并在混合料保持一定溫度的情況下,用壓路機(jī)碾壓密實(shí),使瀝青路面達(dá)到平整度的要求。經(jīng)過(guò)膠粉改性后的瀝青路面,抗車(chē)轍及低溫抗裂性能均得到顯著提升。