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高速公路路面破损快速修补新材料研究(论文).pdf

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高速公路路面破损快速修补新材料研究(论文).pdf 第1页
第43卷第 1期 2016年1月 道路桥梁 Roads and Bridges 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 高 速 公 路 路 面 破 损 快 速 修 补 新 材 料 研 究 王 宗 宝 (山 东高速 工 程检 测有 限公 司 ,济 南 250002) [摘 要 ]本文主要对造成高速公路路面破损现象的主要原因进行分析和研究,并阐述当前路面修补材料现状,最后深入探 讨路面破损快速修补新材料,帮助我们更好地了解材料性能等,从而提高路面修补质量和效率。 [关键词 ]高速公路 ;路面破损 ;快速修补 ;新材料 [中图分类号 ]U414 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2016)O1—0124-02 Rapid Repair D am aged H ighway Pavem ent and New M aterials Research Wang Zong—bao [Abstract]This paper focuses on the main cause of highway pavement breakage of analysis and research,and described the current status of road repair material,and finally rapid repair damaged pavement depth of new materials,to help US beaer understand the material properties,thereby improving the road repair quality and efficiency. [Key words]highway;pavement damage;rapid repair;new materials 自改革开放以来,我国沥青混凝土路面蓬勃发展,以其自 身强度高、承载力大等特点成为高速公路的基础。但是随着 社会经济快速发展、沥青混凝土路面存在的弊端也日趋暴露, 加之修补凝结时间较长,直接降低了高速公路利用率,可见, 研发成本低、性能佳的沥青混凝土路面快速修补材料成为当 前该领域的当务之急。 1 造成高速公路路面破损现象的主要因素分析 当前,沥青混凝土是较为常见的建筑材料,应用范围广, 特别是在路面建设中已经具有百年历史。这种材料具有高强 度、强耐用性等特点,但是在长期使用 中存在诸多隐患 :一 是沥青混凝土在硬化过程中会出现体积收缩现象,继而在路 面形成一些细小的裂纹,随着车辆的增多,裂纹也会慢慢扩大, 最终形成断板破损 Ⅲ。二是沥青混凝土较易腐蚀,特别是在盐 碱地区,长期受到盐碱的腐蚀,导致其耐久性大打折扣,进 而出现凹陷等破损。 2 修补新材料发展现状 沥青高速路面常用的修补材料主要包括三类 :一是橡胶 沥青混合料,在沥青中加入胶粉等原料,提升沥青韧性,促 使沥青感温性能下降,提高粘结性,进而减少路面被破坏的 机会。二是热塑性弹性体 (SBS),具有良好的弹性恢复性能, 适合多种气候情况。该类材料 已经成为当前沥青道路快速修 补的主要材料,其使用量占据所有材料总使用量的一般以上。 这种材料的应用,能够有效改善混合料的抗水破坏能力,在 增强沥青混合料稳定性等方面具有积极效果。三是热塑性树脂 类。主要是指乙烯单体在自由基聚合作用下形成的线性聚合 物,能够增强道路整体使用性能。主要是 PE形成的网络能够 束缚沥青分子的移动,即便是低加入量,没有形成明显的网 络结构,但是此时改性效果与粒度等因素互相作用,促使沥 青的使用性能也得到了相应的改善。四是环氧树脂材料具有 缩水甘油特点,一般是由多元酚和多元醇制备而成,但是该 类材料具有环氧树脂刚性大、延性小等特点,与旧混凝土胶 结过程中,界面交易产生应力而开裂。目前,研究人员对环 氧树脂进行改性处理后,不仅提高材料的强度、粘附力等特点, 且通过改性降低了脆性,为路面破损修补提供了强大的支持。 未来,随着该类材料发展,聚硫改性环氧灌浆材料将会被引 入到路面施工过程中。 3 新材料在高速公路路面破损快速修补中的性能分析 收稿日期 :15—12-22 作者简介 :王宗宝 (1981一),男,济南人,工程师,主要从事公路 工程施工及材料方面的研究开发、试验检测等工作。 ·l24· 针对高速公路路面破损的快速修复来看,主要是受到材 料中的乳化沥青、水泥等材料之间的组合适应性的影响。因 此即使针对修复材料力学材料等影响规律的了解和掌握,能 够找到快速修复的材料控制方案。 3.1 试验方法 针对工作性能来说,应按照相关规章制度对材料凝结时间 的具体要求进行对比,一般来说,高速公路沥青快速修复材料 的工作时间应控制在35min以上。而针对力学性能而言,需要 结合沥青混合料单轴试验要求进行无侧限抗压强度试验(图1)。 I 。 卜 f i 【 平 . h I l=3h l L=3h+150(或100) 图1 抗折强度试验装置 此外还需要对沥青材料进行疲劳性能等试验,以此来确 定最佳材料,为公路快速修复工作提供支持和帮助。 3.2 橡胶沥青性能测试 本文主要选取橡胶沥青作为主要研究对象,深入分析其在路 面破损快速修复发挥的积极作用。 (1)材 料高温性。就本质来说,沥青混合料是一种弹 性材料,其强度及模量会随着温度的变化而产生变化,采取 车辙试验能够实现对
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