我國現行的瀝青路面設計理論為雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續體系理論,既然是連續體系,就要求各結構層之間保持連續狀態,在基層表面以及面層間應用瀝青材料形成層間功能層,避免層間滑動位移產生,保持路面結構的整體性。這些功能結構層雖然不作為路面力學計算模型中的結構層,路面計算時不計算其厚度,但這些層在路面結構中起特定的功能作用,如封層可以起防水、吸收應力及承擔臨時交通作用;而表面封層則用于預防性養護,可以改善路面的表面服務功能;黏層使路面面層間黏結成一體,更符合設計理論;透層則可以加強半剛性基層、無結合料基層與瀝青面層之間的黏結。這些層不同于路面的結構層,因此把它們歸為功能層。本文結合某高速公路支線工程,對透層油在瀝青路面施工中的應用作了比較詳細的闡述。
1 透層的概念及作用
1.1 透層的概念
《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40—2004)中規定,為使瀝青面層與非瀝青材料基層結合良好,在基層上噴灑液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青而形成的透入基層表面一定深度的薄層稱為“透層”。
1.2 透層的作用
透層一般采用乳化瀝青或煤油稀釋瀝青為材料。特別是煤油稀釋瀝青,因其細度為分子量級,在黏度適當的情況下,無論任何非瀝青材料基層,都可以在其表面實現理想的滲透。透層的關鍵是“透”。噴灑的透層油要滲透下去,基層頂面不殘留油膜,也就是說透層只有滲透深度,而沒有獨立厚度。透層油的滲透深度應該不小于5 mm(半剛性基層)~10 mm(無結合料基層)。透層油的主要作用具體體現為:a)透入基層表面孔隙,增強了基層和瀝青面層間的黏結;b)有助于結合基層表面集料中的細料;c)經過透層油滲透成型的基層表面,其開口空隙被填充,從而得到一個滲透深度上的防水層;d)完成基層的鋪裝后,適時噴灑透層油可以減少基層的養生費用,提高養生質量;e)由于某種原因推遲鋪筑面層的情況下,透層可向基層提供臨時性防護,防止降雨和臨時行車的破壞。
2 透層材料的選擇
透層材料一般稱為透層油。應根據基層類型選擇滲透性好的液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青做透層油。級配砂礫級配碎石等粒料基層宜采用較稠的透層瀝青,而表面致密的半剛性基層宜采用滲透性好的較稀的透層瀝青。
a)乳化瀝青是將通常高溫使用的道路瀝青,經過機械攪拌和化學穩定的方法(乳化),擴散到水中而液化成常溫下粘度很低、流動性很好的一種道路建筑材料。由于半剛性基層材料具有強堿性,通常采用普通的陽離子或陰離子乳化瀝青,滲透效果均較差,結果形成一層油皮,容易在運料車和攤鋪機行走時大面積地被粘走。
b)煤瀝青的滲透效果最好,但是煤瀝青的毒性較強。因此一般并不推薦采用煤焦油作透層油。
c)液體瀝青是采用汽油、煤油、柴油等稀釋劑摻配到石油瀝青中得到的,液體瀝青作透層油在國外最普遍,用量比乳化瀝青大得多,其中煤油回配的AL(M)-1、2效果最佳,可透入半剛性基層5~10 mm的深度。
工程實踐中一般常用液體瀝青和乳化瀝青兩種,該支線工程透層油采用AL(M)-1煤油稀釋瀝青,基質瀝青采用道路石油瀝青。制作時,在常溫下按規定的摻配比例將熔化的瀝青加入煤油中,人工攪拌20 min,再用瀝青泵自循環5 min即可,如果用膠體磨粉碎,后者質量更好。本工程采用了后者制作方式。
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