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Scientific Research

环保型温拌沥青混合料在寒区公路抗滑磨耗层中的应用研究

作者

何泰霖

内蒙古浩天交通设计有限公司 750300

寒区地区年平均气温低、冻融循环次数多,道路结构容易受到热应力和水损害的双重影响。传统的沥青混合料在这区域施工困难大,性能退化快。而且在公路的表层结构里,抗滑磨耗层是直接承受交通荷载的关键层面,其材料的选择直接关乎到路面的使用寿命以及行车安全。环保型温拌沥青混合料因为能减小拌合和摊铺时的温度,在提升施工效率的同时又降低了能耗和有害气体排放,具备不错的节能环保特性。文章围绕材料构成、施工流程、性能展现以及推广方案这四个部分来开展研究,探寻它在寒区公路抗滑层创建过程中的应用意义。

一、温拌沥青混合料技术基础与适应性分析(一) 温拌沥青混合料的组成原理与技术分类

温拌沥青混合料通过温拌剂或者发泡技术,让沥青处在低温度状态下依然维持不错的流动性与包裹性,重点是减小黏度却保持混合均匀性。常见的温拌剂包含有机化学添加剂、无机复合材料以及表面活性剂之类。各类温拌技术在缩减温度、增长施工时长、优化环保特性等方面存在差异。这种混合料的形成要按照目的施工环境和路面用途来调配,保证在寒区低温状况下也能做到较好的施工适应性与力学稳定性,这是改良寒区道路施工可行性的关键部分。

(二) 寒区环境对沥青材料性能的影响特性

寒区道路在运行过程中会遇到温差骤变以及水分冻融,传统的热拌沥青材料在低温环境下容易出现脆裂、剥落、脱黏等状况,这严重影响了路面的整体寿命。低温环境使得热拌料的铺设窗口期受到限制,混合料的压实度和粘结性也会降低。温拌沥青混合料由于其拌合温度比较低,所以在寒冷条件下仍然能够保持较好的施工延展性和压实性能,从而避免压实困难和早期裂缝等问题。利用材料设计时加入高弹改性剂和抗裂填料可以进一步改善混合料在低温下的柔性与耐久性,从根源上解决寒区环境给路面带来的不良影响。

(三) 抗滑磨耗层对材料性能的特殊需求

抗滑磨耗层属于公路表面结构的重要部分,它要长久经受交通荷载的冲撞、水汽的侵袭以及冰雪的作用,对抗材料的抗滑、耐磨和抗剥落性能的要求就比较高。温拌沥青混合料要有较好的集料嵌挤构造和骨架稳定性,这样才能保证抗滑性能稳定可靠。高黏附性的沥青和优良的粗集料配比是达到耐磨目的的基础,而且还要注意控制细集料的级配,防止填充过密而影响排水性。为了符合抗滑层高强度和高耐久的双重需求,温拌料的设计应当采用高强度界面胶结机制并添加增强纤维材料,从而达成微观结构上的稳定衔接和应力的缓释效果。

二、温拌沥青混合料在寒区抗滑层中的实践应用路径(一) 提升低温拌合与摊铺工艺适配性的路径探索

寒区施工季节短、日温变化大,传统热拌工艺要高温加热,能耗高且污染重。温拌技术低温特性可延长施工时间窗口,实际应用时应依循当地气候及温度曲线,合理设定拌合、运输与摊铺环节的温控参数,保证混合料在摊铺前具有合适的流动性与黏结力。拌合设备应增添保温措施,防止热量散失。摊铺环节也要安排智能温控系统监测路面温度变化,动态调整碾压节奏与工艺流程。通过创建工艺控制数据库和施工模拟模型,工艺控制的精确度可得到改善,施工全过程也可做到科学调度。

(二) 材料设计优化促进耐久性与抗滑性能融合

为满足寒冷地区公路对沥青表层材料高性能的要求, 温拌沥青混合料设计中要提高骨料之间结构稳定性和改善黏结界面强度的控制。选用 粗集料比例,增加抗滑的能力。在沥青相里添加抗老化的组分和 荷载情况下抵抗疲劳的能力。在黏结界面层里可以引入改性乳化剂 张力,避免剥离和水害的破坏。温拌沥青的配比在综合考虑温度、结构稳定和 提下选择合理的配合比,让材料能够有较好的配合效应。

(三) 施工组织与质量控制的集成系统建设

温拌技术在寒区推广要处理设备、经营和人员多方面匹配问题,合理的施工组织体系是保证质量的关键。应当成立专门的技术指导小组全程监督 指定材料进场验收标准 节点和关键工序负责人,各个工序形成数字化记载机制,随时上传施 凭借 艺执行情况和质量变化趋势,碾压阶段用智能碾压设备实施动态压实控制,凭借压实度反 馈来 力和次数,保证最后路面的密实度和抗滑性符合要求。全部环节嵌入视频监控、红外测温、无人机巡查等手段,创建起多维数据支撑的施工质量闭环体系。

(四) 轮胎接触工况下抗滑性能的测试与评估

寒区公路常常因为积雪结冰致使轮胎与路面之间的摩擦系数大幅下降,容易引发侧滑和制动距离变长,抗滑性能变成材料规划与评判的重点。在温拌沥青抗滑层试验路段上,要设立轮胎模仿接触实验系统,通过设置不同的荷载、速度和温度来模仿车辆的实际行驶状况,测定混合料表面的动态摩擦系数以及纹理深度的变化情况。实验结果应当联系三维扫描和磨损分析,形成起从材料微结构到宏观性能的全部时期评判体系。评判成果要回馈到材料规划阶段,改善沥青品种、添加剂比例和集料形状,保证抗滑能力在寒区复杂的气候和频繁的交通负荷下依然稳固,保证行车安全。而且还要展开长时间的追踪观测,搜集不同季节和气候条件下的性能数据,塑造起区域适应性模型,给后面的工程赋予科学根据和参数支持。

三、结束语

环保型温拌沥青混合料在寒区公路抗滑磨耗层的应用具备明显优势,低温施工特性、结构稳定及环境适应性给寒冷地区的道路修建给予了高效、安全又绿色的新途径。通过改良材料调配、更新施工工艺并创建智能品质经营体系,温拌技术在实际操作中体现出不错的推行价值和发展潜力,值得在更多寒区基础设施建造方面展开探究并继续应用。

参考文献

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[2]李仪,郭晗,徐敏贤,等. 基于纤维掺量的温拌 SMA-13 沥青混合料技术研究[J]. 山西建筑,2021,47(22):96-99.