CN111411556A - 一种多层次精表处预防性养护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层次精表处预防性养护方法，包括将待养护路面基面进行处理后，撒布养护剂作为底层，在其上同时撒布第一层树脂液体沥青和碎石并进行第一次碾压，随后撒布第二层树脂液体沥青并进行第二次碾压，最后喷洒耐磨剂，养生0.5‑1h开放即可。本发明的养护方法采用四位一体的养护方式，形成的精表处养护成型厚度为0.3‑0.6cm，能够用于既有路面的抗滑性能养护维修，改善原有路面的行车条件，提高抗滑性能、修补轻微裂缝，提高原路面的摩擦系数BPN≥55，降低渗水系数至0ml/min，延长原路面使用寿命，极大降低了路面抗滑性能不足养护维修的成本；且采用常规的施工设备即可，方便大规模的进行推广应用。
Description
技术领域
本发明属于路面养护领域，尤其涉及一种多层次精表处预防性养护方法。
背景技术
精表处是一种在原路面结构强度足够大、行车质量较好的情况下，利用专业机械设备将环氧沥青路面养护剂均匀喷涂到沥青路面上，并同步撒布一层特制精砂，通过材料与旧路面的一系列物理化学反应形成具有空间网络结构保护层的技术，是当今最有效的预防性养护技术之一。
沥青路面因具有抗滑性能好、行车舒适、噪音低、容易维修等优点，被越来越广泛地应用到高速公路和城市道路建设中。近年来，随着交通流量的猛增，并受设计、施工、材料、气候等方面的影响，路面在投入运营的早期就频繁出现沥青老化、微小裂缝、松散、渗水系数增加、抗滑性能不足等病害。如果不采取适宜的预防性养护措施，则将造成行车安全隐患和后期养护费用成倍增加。
目前国内对沥青路面的渗水和抗滑性能进行的常规预防性养护技术包括：含砂雾封层、稀浆封层、碎石封层、Novachip超薄磨耗层或微表处等。这些路面预防性养护技术，虽然能满足基本的功能需求，但存在如下缺点：层间粘结力不足易造成片状脱落，其中含砂雾封层功能性较弱、使用寿命短；稀浆封层和微表处噪音大，碎石封层的噪音大、易产生飞石、影响行车安全；Novachip超薄磨耗层需要专门的施工设备，且成本较高。
公开号为CN107299586A、名称为“一种具有低噪抗滑功能的沥青路面预养护方法”的发明公开了一种采用原路面上依次同步或异步撒布粘结材料、抗滑降噪骨料、粘结材料，在原路面形成预防性养护结构层，但该工艺采用的改性乳化沥青破乳慢，养护时间长，需要在施工后2-4h左右开放交通，影响施工效率。吴祥燕在“沥青路面精表处技术的机理及施工工艺”中报道了采用专门的精表处设备将环氧改性沥青作为路面养护剂均匀喷涂到沥青路面上，并配套撒布一层特制的精砂，通过材料与旧路面的一列物理化学反应，形成具有空间网路结构的保护层，但该技术施工时必须使用专门的特制的精表处，不利于大规模推广。公开号为CN108103875A、名称为“抗滑碎石封层路面及施工方法”的发明公开了包括上层乳化沥青、下层乳化沥青和二层乳化沥青之间的玄武岩碎石形成的碎石封层，但该技术需要将玄武岩碎石在拌合楼中进行过筛，并与基质沥青预拌，需要施工地点配备沥青拌合楼，且其采用的乳化沥青为SBS改性乳化沥青，与原路面粘结力较差，使用寿命短。公开号为CN201610535117.9、名称为“一种路面低噪抗滑的表面处理方法”的发明公开了一种采用特殊“五位一体”的施工车辆对公路路面进行层间树脂液体沥青、改性乳化沥青、抗滑降噪材料、改性乳化沥青、耐磨剂的依次同步一次性撒布，使公路路面形成2-9mm的超薄罩面结构层，但该方法需要一体化的施工设备，不能大规律的大规模推广应用。
鉴于上述现有的抗滑路面表处技术存在的需要特殊专门的施工设备、或者是碎石需要拌合楼预拌、与原路面粘结力差，耐久性不足的问题，亟需研究开发一种新型的精表处养护方法。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种新型的多层次精表处预防性养护方法，该方法耗时短，能够恢复提高路面功能、延长路面使用寿命，且养护的路面抗滑能力强、封水效果好、行车噪音低。
技术方案：本发明的多层次精表处预防性养护方法，包括如下步骤：将待养护路面基面进行处理后，撒布养护剂作为底层，在其上同时撒布第一层树脂液体沥青和碎石并进行第一次碾压，随后撒布第二层树脂液体沥青并进行第二次碾压，最后喷洒耐磨剂，养生0.5-1h开放即可；其中，所述养护剂按重量份数包括如下原料：10-20份SMC沥青改性剂、20-30份硬质沥青颗粒、5-10份芳烃橡胶油及40-50份二氯甲烷。
本发明采用将渗透再生养护剂底层、树脂液体沥青和玄武岩碎石在胶轮的碾压下，与原路面形成了一个完整地整体，即采用四位一体的养护方式，进而使得路面具有抗滑能力强、封水效果好、行车噪音低、使用寿命长、性价比高、可快速开发交通等优点。其中，采用速干型沥青路面渗透再生养护剂作为底层，速干型沥青路面渗透再生养护剂是由SMC沥青改性剂、硬质沥青颗粒、芳烃橡胶油、二氯甲烷所组成的油性材料，该油性材料与路面沥青的互溶性好，能够快速浸润沥青并渗透到原路面的深度＞10mm，养护剂中的芳烃橡胶油作为再生剂能够补充老化沥青的芳香份使得原路面表层老化的沥青得到再生，恢复老化沥青的性能，延长路面的使用性能；二氯甲烷作为溶剂具有挥发速度快的优点，保证养护剂撒布后可以快速干燥，减少养护时间，提高施工效率，同时能够将SMC沥青改性剂、硬质沥青颗粒及芳烃橡胶油进行融合；SMC沥青改性剂中的环氧树脂固化后在沥青中形成三维的空间结构，提高了养护剂与原路面的粘结力，提高了精表处结构与原路面的粘结力，延长使用寿命。
优选的，本发明采用的芳烃橡胶油可为芳烃油100℃粘度为10-30的8#-12或8#-24的芳烃油。碎石可为3-5mm单粒径玄武岩碎石。本发明采用特制的3-5mm单一粒径碎石，不同于微表处，不含细集料，从而裹附树脂液体沥青碾压成型后具有一定的空隙，能够降低行车噪音，胎噪与原路面相近，具有低噪的效果。
进一步说，本发明采用的树脂液体沥青包括质量比为1:1:1的水性聚氨酯胶乳、氯丁胶乳及SBS乳化沥青。耐磨剂按重量份数包括：100份乳化沥青、30-40份光固化水性环氧丙烯酸酯树脂、1-3份有机硅烷偶联剂及5-10份硫酸钡。本发明通过在采用在光固化水性环氧沥青复配硫酸钡制备耐磨剂，破坏了光固化水性环氧沥青的离子电荷，提高了光固化水性环氧沥青的破乳速度，使得光固化水性环氧沥青的表干时间＜30min，实干时间＜1h，大幅度地减少了养护时间，可实现快速开放交通。此外，水性环氧固化成膜后在沥青中形成三维空间网络结构，对沥青起到增强改性作用，提高了精表处的整体强度，硫酸钡增加了精表处结构表面的耐磨性能，提高了精表处的使用寿命。
再进一步说，本发明在养护时，养护剂的撒布量为0.2-0.3kg/m2，撒布速度为8-10km/h。洒布量太大(＞0.3kg/m2)底层养护剂的干燥时间长，影响施工效率；洒布量太小(＜0.2kg/m2)底层养护剂渗入到原路面内部，与上层的粘结作用小，且洒布量太小，洒布量的不均匀，露白现象严重。
第一层树脂液体沥青的洒布量为0.8-1.5kg/m2，碎石的洒布量为4-8kg/m2，撒布速度为3-4km/h。第一层树脂液体沥青洒布量太小(＜0.8kg/m2)，形成的沥青膜较薄，不能裹覆碎石高度的2/3，碎石与原路面的粘结力差，洒布量太大(＞1.5kg/m2)，树脂液体沥青破乳时间长，影响施工效率和开发交通时间。碎石的洒布量太小(＜4kg/m2)，碎石不能铺满需要养护的路面，易形成大量露白，行车舒适性差，且碎石不能形成一个完整地整体，容易被跑掉；碎石洒布量太大(＞8kg/m2)，容易造成碎石浪费，过多的碎石不能被树脂液体沥青粘结，通车后易产生飞石，不利于行车安全。撒布速度太快，车身抖动大，容易造成洒布不均匀，撒布速度太慢，容易造成洒布量过大。
第二层树脂液体沥青的洒布量为0.3-0.7kg/m2，撒布速度为6-8km/h。第二层树脂液体沥青洒布量太小(＜0.3kg/m2)，洒布的不均匀，表面碎石有较多的花白料，雨天易造成碎石脱落，不利于行车安全；第二层树脂液体沥青洒布量太大(＞0.7kg/m2)，树脂液体沥青破乳时间长，延长开放交通时间，影响施工效率。
耐磨剂的洒布量为0.3-0.4kg/m2，撒布速度为6-8km/h。耐磨剂洒布量太小(＜0.3kg/m2)，洒布的不均匀，容易产生漏撒露白，这些露白的部位，按照正常的养护时间开放交通时容易被粘轮带走；耐磨剂洒布量太大(＞0.4kg/m2)，通车后再高温下容易发生泛油。
更进一步说，本发明养护时第一次碾压次数为5-10次，第二次碾压次数为2-3次，碾压的速度为5-6km/h。第一次胶轮碾压次数太少(＜5次)，不能将碎石很好的挤压到第一层树脂液体沥青中与原路面形成粘结，通车后易发生掉粒或泛油的影响；碾压次数太多(＞10次)，碾压时间长，影响施工效率。第二次碾压次数太少(＜2次)，不能将第二层树脂液体沥青压入到碎石下层与第一层树脂液体沥青形成完整地整体，使得树脂液体沥青对碎石的粘结力小，通车时易产生掉粒；碾压次数太多(＞4次)，影响施工效率。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该养护方法采用四位一体的养护方式，形成的精表处养护成型厚度为0.3-0.6cm，能够用于既有路面的抗滑性能养护维修，改善原有路面的行车条件，提高抗滑性能、修补轻微裂缝，提高原路面的摩擦系数BPN≥55，降低渗水系数至0ml/min，延长原路面使用寿命，极大降低了路面抗滑性能不足养护维修的成本；且采用常规的施工设备即可，方便大规模的进行推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
本发明施工前，对施工路段按照交通封闭方案提前进行交通管制，保证施工的安全。根据路面基面实际情况，对施工基面进行处理，填补坑洞、微裂缝、清扫基面，使得基面干净无明显浮灰。且本发明采用的原料均可从市场上购买获得。其中，碎石为3-5mm单粒径玄武岩碎石
实施例1
该实施例的速干型沥青路面渗透再生养护剂包括如下原料：10份SMC沥青改性剂、20份硬质沥青颗粒、5份8#-12芳烃橡胶油、40份二氯甲烷。
光固化水性环氧耐磨剂包括如下原料：100份乳化沥青、30份光固化水性环氧树脂、1份有机硅烷偶联剂、5份硫酸钡。
树脂液体沥青包括质量比为1:1:1的水性聚氨酯胶乳、氯丁胶乳及SBS乳化沥青。
其中树脂液体沥青和耐磨剂撒布时提前在设备中加热到50℃。
该实施例的养护方法包括如下步骤：
(1)路面基面处理：对原路面局部的坑洞进行填补调平、微裂纹进行焊缝处理；对原路面灰尘进行清扫，确保需养护的路面基面干净无明显浮灰；
(2)撒布氧化剂：向处理后的基面撒布0.2kg/m2的速干型沥青路面渗透再生养护剂底层，撒布速度为8km/h；
(3)撒布第一层树脂液体沥青和碎石：待底层破乳不粘轮后，用同步碎石封层车撒布0.8kg/m2的第一层树脂液体沥青和4kg/m2特制玄武岩碎石，同步封层车的行驶速度为4km/h；
(4)第一次碾压：养生至树脂液体沥青开始破乳后，采用胶轮进行第一次碾压，碾压次数为5次，胶轮碾压速度为5km/h；
(5)撒布第二层树脂液体沥青：碾压完成后用同步封层车撒布0.7kg/m2第二层树脂液体沥青，同步碎石封层车行驶速度为6km/h；
(6)第二次碾压：撒布后养生至第二层树脂液体沥青破乳不粘轮后，进行第二次碾压，碾压次数为3次，胶轮碾压的速度为5km/h；
(7)撒布耐磨剂：碾压完成后，用洒布车撒布0.4kg/m2光固化水性环氧耐磨剂，洒布车的行驶速度为8km/h；
(8)养生开放：撒布完光固化水性环氧耐磨剂后养生0.5h后开放交通。
实施例2
该实施例的速干型沥青路面渗透再生养护剂包括如下原料：20份SMC沥青改性剂、30份硬质沥青颗粒、10份8#-24芳烃橡胶油、50份二氯甲烷。
光固化水性环氧耐磨剂包括如下原料：100份乳化沥青、40份光固化水性环氧树脂、3份有机硅烷偶联剂、10份硫酸钡。
树脂液体沥青包括质量比为1:1:1的水性聚氨酯胶乳、氯丁胶乳及SBS乳化沥青。
其中树脂液体沥青和耐磨剂撒布时提前在设备中加热到60℃。
养护方法包括如下步骤：
(1)路面基面处理：对原路面局部的坑洞进行填补调平、微裂纹进行焊缝处理；对原路面灰尘进行清扫，确保需养护的路面基面干净无明显浮灰；
(2)撒布氧化剂：向处理后的基面撒布0.3kg/m2速干型沥青路面渗透再生养护剂底层，撒布速度为10km/h；
(3)撒布第一层树脂液体沥青和碎石：待底层破乳不粘轮后，用同步碎石封层车撒布1.2kg/m2第一层树脂液体沥青和6kg/m2特制玄武岩碎石，同步封层车的行驶速度为4km/h；
(4)第一次碾压：养生至树脂液体沥青开始破乳后，采用胶轮进行第一次碾压，碾压次数为8次，胶轮碾压速度为6km/h；
(5)撒布第二层树脂液体沥青：碾压完成后用同步封层车撒布0.5kg/m2第二层树脂液体沥青，同步碎石封层车行驶速度为7km/h；
(6)第二次碾压：撒布后养生至第二层树脂液体沥青破乳不粘轮后，进行第二次碾压，碾压次数为2次，胶轮碾压的速度为6km/h；
(7)撒布耐磨剂：碾压完成后，用洒布车撒布0.3kg/m2光固化剂水性环氧耐磨剂，洒布车的行驶速度为6km/h；
(8)养生开放：撒布完光固水性环氧耐磨剂后养生0.8h后开放交通。
实施例3
该实施例的速干型沥青路面渗透再生养护剂包括如下原料：15份SMC沥青改性剂、25份硬质沥青颗粒、7份8#-12芳烃橡胶油、45份二氯甲烷。
光固化水性环氧耐磨剂包括如下原料：100份乳化沥青、36份光固化水性环氧树脂、2份有机硅烷偶联剂、8份硫酸钡耐磨剂。
树脂液体沥青包括质量比为1:1:1的水性聚氨酯胶乳、氯丁胶乳及SBS乳化沥青。
其中树脂液体沥青和耐磨剂撒布时提前在设备中加热到70℃。
养护方法包括如下步骤：
(1)路面基面处理：对原路面局部的坑洞进行填补调平、微裂纹进行焊缝处理；对原路面灰尘进行清扫，确保需养护的路面基面干净无明显浮灰；
(2)撒布氧化剂：向处理后的基面撒布0.3kg/m2速干型沥青路面渗透再生养护剂底层，撒布速度为9km/h；
(3)撒布第一层树脂液体沥青和碎石：待底层破乳不粘轮后，用同步碎石封层车撒布1.5kg/m2第一层树脂液体沥青和8kg/m2特制玄武岩碎石，同步封层车的行驶速度为3km/h；
(4)第一次碾压：养生至树脂液体沥青开始破乳后，采用胶轮进行第一次碾压，碾压次数为10次，胶轮碾压速度为6km/h；
(5)撒布第二层树脂液体沥青：碾压完成后用同步封层车撒布0.3kg/m2第二层树脂液体沥青，同步碎石封层车行驶速度为8km/h；
(6)第二次碾压：撒布后养生至第二层树脂液体沥青破乳不粘轮后，进行第二次碾压，碾压次数为2次，胶轮碾压的速度为6km/h；
(7)撒布耐磨剂：碾压完成后，用洒布车撒布0.4kg/m2光固化水性环氧耐磨剂，洒布车的行驶速度为6km/h；
(8)养生开放：撒布完光固化水性环氧耐磨剂后养生1h后开放交通。
实施例4
该实施例的速干型沥青路面渗透再生养护剂包括如下原料：18份SMC沥青改性剂、25份硬质沥青颗粒、8份8#-24芳烃橡胶油、50份二氯甲烷。
光固化水性环氧耐磨剂包括如下原料：100份乳化沥青、38份光固化水性环氧树脂、2份有机硅烷偶联剂、8份硫酸钡耐磨剂。
树脂液体沥青包括质量比为1:1:1的水性聚氨酯胶乳、氯丁胶乳及SBS乳化沥青。
其中树脂液体沥青和耐磨剂撒布时提前在设备中加热到60℃。
养护方法包括如下步骤：
(1)路面基面处理：对原路面局部的坑洞进行填补调平、微裂纹进行焊缝处理；对原路面灰尘进行清扫，确保需养护的路面基面干净无明显浮灰；
(2)撒布养护剂：向处理后的基面撒布0.3kg/m2速干型沥青路面渗透再生养护剂底层，撒布速度为10km/h；
(3)撒布第一层树脂液体沥青和碎石：待底层破乳不粘轮后，用同步碎石封层车撒布1.0kg/m2第一层树脂液体沥青和5.5kg/m2特制玄武岩碎石，同步封层车的行驶速度为3km/h；
(4)第一次碾压：养生至树脂液体沥青开始破乳后，采用胶轮进行第一次碾压，碾压次数为6次，胶轮碾压速度为5km/h；
(5)撒布第二层树脂液体沥青：碾压完成后用同步封层车撒布0.5kg/m2第二层树脂液体沥青，同步碎石封层车行驶速度为7km/h；
(6)第二次碾压：撒布后养生至第二层树脂液体沥青破乳不粘轮后，进行第二次碾压，碾压次数为3次，胶轮碾压的速度为6km/h；
(7)撒布耐磨剂：碾压完成后，用洒布车撒布0.4kg/m2光固化水性环氧耐磨剂，洒布车的行驶速度为8km/h；
(8)养生开放：撒布完光固化水性环氧耐磨剂后养生1h后开放交通。
性能检测
将上述实施例1-4养护的路面进行性能检测，获得的结果如下表1所示。其中，按照JTGE60-2008“《公路路基路面现场测试规程》”实验法进行构造深度、摩擦摆值、渗水系数实验测试；按照GB 1495-2002“汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法”实验方法检测精表处施工前后路面噪音。
表1实施例1-4精表处试验段路用性能检测数据
通过表1可知采用本文明的施工方法进行的精表处施工后，路面的抗滑性能大幅度提升，构造深度＞0.55mm，摩擦摆值系数＞55，渗水系数为0ml/min。对行车噪音影响小，与原路面相当，优于超粘磨耗层。
Claims (10)
1.一种多层次精表处预防性养护方法，其特征在于包括如下步骤：将待养护路面基面进行处理后，撒布养护剂作为底层，在其上同时撒布第一层树脂液体沥青和碎石并进行第一次碾压，随后撒布第二层树脂液体沥青并进行第二次碾压，最后喷洒耐磨剂，养生0.5-1h开放即可；其中，所述养护剂按重量份数包括如下原料：10-20份SMC沥青改性剂、20-30份硬质沥青颗粒、5-10份芳烃橡胶油及40-50份二氯甲烷。
2.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述芳烃橡胶油为100℃粘度为10-30的8#-12或8#-24的芳烃油。
3.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述树脂液体沥青包括质量比为1:1:1的水性聚氨酯胶乳、氯丁胶乳及SBS乳化沥青。
4.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述耐磨剂按重量份数包括：100份乳化沥青、30-40份光固化水性环氧丙烯酸酯树脂、1-3份有机硅烷偶联剂及5-10份硫酸钡。
5.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述养护剂的撒布量为0.2-0.3kg/m2，撒布速度为8-10km/h。
6.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述第一层树脂液体沥青的洒布量为0.8-1.5kg/m2，碎石的洒布量为4-8kg/m2，撒布速度为3-4km/h。
7.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述第二层树脂液体沥青的洒布量为0.3-0.7kg/m2，撒布速度为6-8km/h。
8.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述耐磨剂的洒布量为0.3-0.4kg/m2，撒布速度为6-8km/h。
9.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述第一次碾压次数为5-10次，第二次碾压次数为2-3次，碾压的速度为5-6km/h。
10.根据权利要求1所述的多层次精表处预防性养护方法，其特征在于：所述碎石为3-5mm单粒径玄武岩碎石。
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