微表處可快速修復(fù)車轍,以聚合物改性乳化瀝青為粘結(jié)料、借助專用的攤鋪設(shè)備進(jìn)行施工,具有施工速度快、成本低、開放交通快、效果好等特點(diǎn),可以迅速恢復(fù)和改善原瀝青路面的平整度,提高防水性和抗滑性。本文對(duì)微表處的拌和進(jìn)行試驗(yàn)研究,旨在為微表處施工提供參考,為公路養(yǎng)護(hù)盡綿薄之力。
改性乳化瀝青的生產(chǎn)
所謂乳化瀝青是將瀝青熱融至流動(dòng)狀態(tài)(不同標(biāo)號(hào)的瀝青加熱溫度不同),再經(jīng)剪切、研磨等機(jī)械作用,使瀝青以細(xì)小的微粒分散于乳化劑水溶液中,形成水包油狀的常溫可流動(dòng)的多項(xiàng)分散體系,也稱為瀝青乳液。國內(nèi)常見的分散設(shè)備有膠體磨、剪切機(jī)、裝有槳葉的攪拌器、帶噴嘴的齒輪泵等。
乳化瀝青與集料的拌和實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)步驟
將瀝青加熱到135℃,加入ENH膠體磨瀝青罐中,分別配制1%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%乳化劑含量的乳化液,加入SBR膠乳(4.5%摻量),調(diào)酸使乳化液PH值在2.0-2.5,將配制好的乳化液加入ENH膠體磨乳化液罐中,加熱使乳化液溫度保持在50℃。分別設(shè)置瀝青、乳化液流量數(shù)值,開啟磨機(jī),生產(chǎn)乳化瀝青。經(jīng)檢測(cè),各指標(biāo)符合微表處用乳化瀝青規(guī)定要求。
乳化瀝青冷卻至室溫,稱取100g級(jí)配石料,攪拌均勻,再加入添加劑繼續(xù)攪拌均勻,加水潤濕、攪勻,然后加入乳化瀝青開始攪拌,同時(shí)開始計(jì)。在乳化瀝青倒入的最初3-8s內(nèi)用力快速拌和,然后用拌和棒沿容器壁順時(shí)針均勻拌和,一般為60-70r/min,同時(shí)觀察混合料的拌和狀態(tài);當(dāng)稀漿混合料變稠,手感有一定阻力時(shí),表明混合料有破乳的跡象,記錄此刻的時(shí)間即為拌和時(shí)間。
2. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與討論
2.1級(jí)配對(duì)拌和時(shí)間的影響
由圖1可以看出,礦料級(jí)配越粗其中的粉料越少比表面積越小,瀝青乳液之間的碰撞相對(duì)減少很難形成結(jié)團(tuán),因此拌和時(shí)間也會(huì)相對(duì)延長。礦料級(jí)配越細(xì),粉料相對(duì)增多,黏土即相對(duì)增多,相應(yīng)縮短可拌合時(shí)間。
2.2乳化劑用量對(duì)拌和時(shí)間的影響
從圖2中可以看出,乳化劑用量越大,在瀝青微粒表面聚集的乳化劑分子越多,從而形成的油水界面膜的強(qiáng)度越大,擴(kuò)散層就會(huì)越厚,電位就越大,與礦料接觸后雙電層的破壞就越慢,成漿時(shí)間就越長即拌和時(shí)間越長。
2.3總用水量對(duì)的拌和時(shí)間
集料、乳化瀝青溫度都與環(huán)境溫度(20℃)一致。改性乳化瀝青(2.0%乳化劑含量),集料級(jí)配選用微表處Ⅲ型級(jí)配,取其中值。
從圖3中可以看出,外加水量愈大,拌和時(shí)間愈長,但是由于外加水量的大小會(huì)直接影響稀漿混合料的稠度,其次外加水量要適宜,不宜過大也不宜過小,要有使用范圍
2.4添加劑對(duì)拌和時(shí)間的影響
集料、乳化瀝青溫度都與環(huán)境溫度(20℃)一致。改性乳化瀝青(2.0%乳化劑含量),集料級(jí)配選用微表處Ⅲ型級(jí)配,取其中值。用水量為6%。
同等用量的生石灰吸水性大于水泥(普通硅酸鹽水泥),且同等條件下與水反應(yīng)放熱量大于水泥水化熱 ,固對(duì)可拌和時(shí)間的影響作用大于水泥。
2.5試驗(yàn)環(huán)境對(duì)可拌和時(shí)間的影響
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境為濕度20%,可控溫空調(diào),分別設(shè)置15℃、18℃、21℃、24℃、27℃為試驗(yàn)溫度,集料、乳化瀝青溫度都與環(huán)境溫度一致。改性乳化瀝青(2.0%乳化劑含量),集料級(jí)配選用微表處Ⅲ型級(jí)配,取其中值。
從表5中可以看出,拌和溫度越高,可拌合時(shí)間越短。因?yàn)闇囟仍礁卟祭蔬\(yùn)動(dòng)越劇烈,擴(kuò)散層與吸附層的分子脫離吸附的趨勢(shì)就越激烈,電位降低,乳液趨于不穩(wěn)定,并且瀝青顆粒相互碰撞的機(jī)率會(huì)增大,相互融合的機(jī)會(huì)也增大,乳化瀝青的拌和時(shí)間就越短。
3.結(jié)語
A)試驗(yàn)所得結(jié)論
影響陽離子乳化瀝青微表處拌和時(shí)間的因素諸多,從該試驗(yàn)可得出如下結(jié)論:礦料級(jí)配越粗,拌和時(shí)間越長;在一定范圍內(nèi)(1.0%-3.0%)增大乳化劑用量,可以增加拌和時(shí)間;外加水量越大可拌和時(shí)間越長,但外加水量不宜過大也不宜過小,需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用調(diào)整;無機(jī)添加劑水泥、生石灰的用量(0%-3.0%)增加可縮短可拌和時(shí)間;拌和環(huán)境溫度升高,可拌和時(shí)間縮短。
B) 從施工實(shí)際出發(fā),總結(jié)影響拌和因素
從實(shí)驗(yàn)室可得出上述結(jié)論,但在施工現(xiàn)場(chǎng)影響微表處拌和因素就變得異常復(fù)雜,不僅限于施工環(huán)境溫度、空氣濕度、風(fēng)速大小等的影響,光照強(qiáng)度、紫外線強(qiáng)度都會(huì)影響拌和時(shí)間。其次微表處攤鋪機(jī)械性能優(yōu)劣也直接影響攤鋪效果。故在實(shí)際施工中需要綜合考慮各種影響因素,確定最佳配方,并隨影響拌和因素改變及時(shí)調(diào)整施工工藝,確保攤鋪出理想的微表處路面封層。
(文章來自網(wǎng)絡(luò))