環氧瀝青混凝土在高速公路路面施工中的運用分析

蔡方仁

（廣東晶通公路工程建設集團有限公司）

1 引言

環氧瀝青主要是由雙組分材料構成，其中A組分為環氧樹脂，B組分為多組分的混合物。環氧瀝青混合料極大的改善了普通瀝青材料的熱塑性能，并且混合料的粘附力、拉伸強度以及斷裂延伸率明顯提升。在進行高速公路路面工程施工過程中，環氧瀝青混合料有著較為廣泛的應用。

2 環氧瀝青混凝土的概述

2.1 環氧瀝青的基本特性分析

環氧瀝青的基本特性與瀝青材料、環氧樹脂材料有著較大的差異，它綜合了后兩者的熱固性、高粘結性以及高延伸率等諸多優良的性能?？傮w而言，環氧瀝青主要具備以下幾點基本特性：①通過將環氧瀝青A、B兩組分按照一定比例混合之后，隨著時間的推移，兩者能夠發生復雜的物理與化學作用，并且體系的粘度將會逐漸提升。這一過程中，溫度越高粘度增加的越快；②環氧瀝青固化之后，能夠形成具有不溶、不熔性能的熱固性材料。由于固化過程是不可逆的，因而隨著溫度的不斷升高，環氧瀝青仍呈現固態形式。研究表明，即使溫度達到300℃，環氧瀝青仍能保持較好的力學性能；③環氧瀝青材料的粘結力主要是由物理、化學反應所產生，因而粘結力方面明顯大于普通的物理粘結力，其與鋼板之間的粘結力可以達到6～9MPa左右；④由于環氧瀝青內部的分子構造較為特殊，因而即使處于-10℃以下的環境，材料仍能保持一種良好的柔韌性，并且斷裂延伸率方面能夠達到120%左右。（其中，SBS改性瀝青的斷裂延伸率僅為20%）。

2.2 環氧瀝青的性能優勢

相比于普通的瀝青材料以及改性瀝青材料，環氧瀝青的性能優勢主要體現在以下幾個方面：①環氧瀝青的粘結、防水性能更加優越。一方面，環氧瀝青的防水、防腐蝕、防滲透性能極強，這一材料固化之后，在0.3Mpa、30min的條件下，材料不會出現透水的問題，并且能夠抵抗外界酸、堿、鹽溶液的長期侵蝕破壞。另一方面，對于粘結性能而言，這一材料在常溫（23℃）條件以及高溫（50℃）條件下，粘性明顯優于SBS改性瀝青材料；②材料具備優良的低溫抗裂性能與高溫穩定性。在-10℃的條件下，環氧瀝青的拉伸斷裂延伸率可以達到SBS改性瀝青材料的6倍左右。對于高溫穩定性而言，試驗研究如下：按照《規程》中的要求進行車轍試驗，試驗過程的溫度分別是60℃以及70℃，試驗結果見表1所示。通過表中數據可以看出，在動穩定度方面，環氧瀝青混凝土明顯優于其他類型的瀝青混合料。在高溫的條件下，環氧瀝青混凝土的累積變形遠遠低于其他類型的瀝青混合料，這就表明環氧瀝青混凝土有著極高的高溫穩定性；③環氧瀝青混合料有著良好的抗老化性、水穩定性以及耐疲勞性。

表1 車轍試驗結果

3 環氧瀝青混凝土在高速公路路面施工中的運用分析

3.1 施工的準備工作

高速公路施工前，首先要對混合料的運輸路線做好勘察，選擇出最優的運輸路線，同時要在關鍵的路口派專人進行交通的指揮，保證環氧瀝青混凝土運輸路線的暢通性，盡可能的縮短混合料的運輸時間。另外，要將集料進行分檔存放，同時要保證集料的干燥性，防止潮濕環境對于混合料出料溫度的影響。施工過程中，環氧瀝青的A、B組分要在施工前一天應用拌和樓進行加熱，并且要安排專業人員進行導熱油進油閥門的實時調整。一般來說，要將A組分溫度控制在80～90℃之間，B組分溫度控制在110～120℃之間。

3.2 混合料的拌合

拌合過程中，重點要做好混合料出料溫度的控制。因為混合料的出料溫度受到集料加熱溫度等因素的影響，因而拌合過程中要對樓機型以及配合比進行反復的調整，確保拌合樓的設置參數合理，同時確保集料的加熱溫度控制在要求的范圍內。其中，不同集料的加熱溫度所對應的混合料出料溫度見表2所示。從表2中的數據可以看出，拌合過程中的集料加熱溫度要嚴格控制在117～126℃之間，這樣一來混合料的出料溫度就能保持在110～120℃之間。施工過程中，要嚴格控制集料的干燥狀態，防止集料含水量變化對于溫度控制所造成的不良影響，防止混合料的穩定性受到影響。

表2 不同集料的加熱溫度所對應不同的出料溫度

3.3 混合料的運輸與攤鋪

①在進行環氧瀝青混凝土的運輸過程中，每輛運輸車的裝載不能過多，進而降低成品料的存放時間，提升車輛的循環周轉速率。在混合料裝車之后，要使用雙層覆蓋的方式進行保溫，運輸過程中不能有混合料外露的問題。運輸過程中，要在運料車側壁位置插入3支標定過的溫度計，并且要與送料單一起運輸到施工現場。攤鋪機在使用之前，要做好清洗工作，可以在受料斗側壁位置噴灑一定量的植物油，并且要在開工前的1h進行熨平板的預熱工作，將其溫度控制在100～110℃之間；②在進行環氧瀝青混凝土的攤鋪過程，要對路面厚度進行嚴格控制，同時要及時清理“死料”。需要注意的是，攤鋪過程中要按照試驗路段所測量的相關參數，對攤鋪前后以及碾壓成型之后的標高進行嚴格控制。此外，還要對實際松鋪系數進行計算。施工過程中，每隔50m的距離要使用水準儀進行路面厚度的測量，確保松鋪系數能夠得到及時的調整。另外，攤鋪工作中，要對螺旋布料器中間以及兩端易出現“死料”的位置進行實時的檢查，對于“死料”要進行及時的清理。當攤鋪機進行收斗操作時，現場的施工人員要進行協助，把余料推到送料刮板上。施工過程中，要注重縱向接縫的處理。如果施工過程必須采用冷接縫，那么要用切縫機做好切割、清理工作，之后再涂抹一層環氧瀝青粘層油。

3.4 混合料的碾壓與養護

高速公路路面環氧瀝青混合料的的壓實工作主要分為三個階段：初壓、復壓與終壓。碾壓過程中，要加強對碾遍數以及碾壓溫度的控制：①初壓過程中，壓實機械要緊跟在攤鋪機之后進行碾壓，初壓溫度要控制在90℃以上；②復壓可以根據實際狀況采用雙鋼輪壓路機以及膠輪壓路機進行緊跟壓實。復壓過程中，溫度要控制在82℃以上；③終壓要緊接在復壓工作之后進行，復壓主要為了消除輪跡。一般來說，終壓溫度要控制在65℃以上。因為水的存在將會降低環氧瀝青混凝土的粘結作用，因而在壓實過程中要在輪子上噴灑一定量的植物油作為防粘劑。等到環氧瀝青混凝土路面冷卻到室溫2h制后，才能逐步的開放交通。如果施工時間為夏季，由于外界環境的氣溫較高，降溫環節相對緩慢，施工過程中要根據實際條件合理規劃施工段開放交通的時間。此外，由于受到環氧瀝青混凝土材料性質的影響，路面最終強度的形成要經過更長的時間，其中圖1為馬歇爾試件穩定度和養護時間之間的關系圖。

圖1 穩定度與養護時間關系圖

4 結束語

隨著國內城市化進程的不斷加快，我國高速公路建設進入了一個重要的發展期。環氧瀝青混凝土有著優異的性能，因而在目前的施工過程中有著廣泛的應用。施工工作中，要對混合料的出料溫度進行嚴格控制，并且施工前要根據現場狀況合理進行施工組織設計，同時還要做好應急預案。此外，根據現場的具體狀況控制攤鋪、碾壓、養護等工作的質量，不斷提升高速公路路面工程的施工質量。