我國現(xiàn)行的瀝青路面設(shè)計理論為雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論,既然是連續(xù)體系,就要求各結(jié)構(gòu)層之間保持連續(xù)狀態(tài),在基層表面以及面層間應(yīng)用瀝青材料形成層間功能層,避免層間滑動位移產(chǎn)生,保持路面結(jié)構(gòu)的整體性。這些功能結(jié)構(gòu)層雖然不作為路面力學(xué)計算模型中的結(jié)構(gòu)層,路面計算時不計算其厚度,但這些層在路面結(jié)構(gòu)中起特定的功能作用,如封層可以起防水、吸收應(yīng)力及承擔(dān)臨時交通作用;而表面封層則用于預(yù)防性養(yǎng)護(hù),可以改善路面的表面服務(wù)功能;黏層使路面面層間黏結(jié)成一體,更符合設(shè)計理論;透層則可以加強(qiáng)半剛性基層、無結(jié)合料基層與瀝青面層之間的黏結(jié)。這些層不同于路面的結(jié)構(gòu)層,因此把它們歸為功能層。本文結(jié)合某高速公路支線工程,對透層油在瀝青路面施工中的應(yīng)用作了比較詳細(xì)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(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)中規(guī)定,為使瀝青面層與非瀝青材料基層結(jié)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(xì)度為分子量級,在黏度適當(dāng)?shù)那闆r下,無論任何非瀝青材料基層,都可以在其表面實現(xiàn)理想的滲透。透層的關(guān)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(yīng)該不小于5 mm(半剛性基層)~10 mm(無結(jié)合料基層)。透層油的主要作用具體體現(xiàn)為:a)透入基層表面孔隙,增強(qiáng)了基層和瀝青面層間的黏結(jié);b)有助于結(jié)合基層表面集料中的細(xì)料;c)經(jīng)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(yǎng)生費用,提高養(yǎng)生質(zhì)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(hù),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(yīng)根據(jù)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(jīng)過機(jī)械攪拌和化學(xué)穩(wěn)定的方法(乳化),擴(kuò)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(qiáng)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(jié)果形成一層油皮,容易在運(yùn)料車和攤鋪機(jī)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(qiáng)。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(zhì)瀝青采用道路石油瀝青。制作時,在常溫下按規(guī)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(huán)5 min即可,如果用膠體磨粉碎,后者質(zhì)量更好。本工程采用了后者制作方式。
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