環(huán)氧瀝青混凝土施工及溫度控制策略

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摘要：對公路施工過程中環(huán)氧瀝青混凝土施工展開相關(guān)分析和研究，提出環(huán)氧瀝青混凝土的材料特征，并結(jié)合我國某地區(qū)一處工程施工案例，對環(huán)氧瀝青混凝土的施工技術(shù)要點以及施工過程中的材料溫度控制因素進行探討，采取針對性的溫度控制策略，保證環(huán)氧瀝青混凝土材料性能得以充分發(fā)揮，有效提高公路工程瀝青路面施工質(zhì)量和效果，為公路工程的通車安全和穩(wěn)定性奠定良好基礎(chǔ)，實現(xiàn)工程建設(shè)單位的良好經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：公路工程；環(huán)氧瀝青；溫度控制

隨著我國公路工程建設(shè)規(guī)模的不斷增加，施工過程中使用的各種施工技術(shù)、施工機械設(shè)備以及施工工藝都得到了改進，相比以往的公路工程施工而言，所使用的施工材料性質(zhì)不同，在整體的施工質(zhì)量和效果方面也有明顯提升。現(xiàn)階段，我國很多工程項目建設(shè)施工采用環(huán)氧瀝青混凝土材料，表現(xiàn)出的工程施工效果非常明顯。但環(huán)氧瀝青混凝土施工過程中需要對材料的施工溫度進行有效控制，以此保證環(huán)氧瀝青混凝土材料的使用性能得以充分發(fā)揮，提高公路工程施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。

1環(huán)氧瀝青混凝土材料特征

1.1基礎(chǔ)性能

環(huán)氧瀝青混凝土材料屬于一種相對比較特殊的公路工程材料，不但屬于瀝青原材料，同時也屬于環(huán)氧樹脂材料范疇，具備兩種材料的優(yōu)勢，屬于新型的道路工程材料之一，在實際應(yīng)用過程中具有以下特征：（1）材料黏性良好。環(huán)氧瀝青兩組分混合處理后，隨著時間的不斷推移，二者之間會形成相應(yīng)的物理和化學(xué)反應(yīng)，使材料的黏稠度進一步加大，并且隨著溫度的不斷升高，材料的黏稠度也會進一步上升。（2）材料的固化時間相對較長。環(huán)氧瀝青材料在固化過程中和材料以及外部環(huán)境溫度之間有直接關(guān)聯(lián)。隨著溫度的不斷下降，材料的固化時間也會有所延長。（3）環(huán)氧瀝青材料在固化之后會直接形成熱固性材料，該過程不可逆，即便在高溫高壓的作用條件下，也會使環(huán)氧瀝青材料的力學(xué)性能得到充分保障。（4）環(huán)氧瀝青材料的黏結(jié)性相對較強，并且主要是通過物理和化學(xué)作用所決定。（5）環(huán)氧瀝青混凝土材料具有比較特殊的分子構(gòu)造形式，再處于-14℃的條件下，環(huán)氧瀝青材料也可以保證具有較好的柔韌性，同時斷裂延伸率可以達到120%[1]。

1.2環(huán)氧瀝青材料的主要特性

與傳統(tǒng)公路工程施工中常用的普通瀝青混凝土以及改性瀝青混凝土材料相比，環(huán)氧瀝青混凝土材料在公路工程施工中表現(xiàn)出的使用優(yōu)勢更加明顯，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：（1）作為路面防水材料的使用特點。環(huán)氧瀝青材料具有較強的防滲透以及防水性能，環(huán)氧瀝青材料在完全固化之后，可以實現(xiàn)處于0.3MPa的壓力作用條件下，保持30min不產(chǎn)生透水問題，同時在酸鹽溶液的長期侵蝕條件下，材料具有較強的耐受性能。（2）環(huán)氧瀝青材料具有良好的黏結(jié)性能。在常溫和高溫作用條件下該材料和鋼板的拉拔強度相對較高，是SBS改性瀝青混合材料的10倍以上，該材料和水泥混凝土材料之間的黏結(jié)強度相對較大，并且黏結(jié)完成之后會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過黏結(jié)對象自身的強度等級。（3）低溫抗開裂性能良好，在一些低溫環(huán)境條件下，環(huán)氧瀝青材料自身的拉伸斷裂率相對較高，是SBS改性瀝青材料的6倍以上。同時材料具有較高的高溫穩(wěn)定性，即便處于300℃以上的高溫條件，環(huán)氧瀝青材料仍然呈現(xiàn)為固體狀態(tài)。（4）環(huán)氧瀝青材料具有較強的耐疲勞以及抗老化等特點。在模擬老化實驗分析過程中，環(huán)氧瀝青材料的拉伸強度不會出現(xiàn)明顯的降低，同時材料的斷裂延伸率也基本保持不變。

2環(huán)氧瀝青混凝土施工技術(shù)及其溫度控制策略

2.1工程概況

結(jié)合我國某地區(qū)一處公路工程建設(shè)展開分析和研究，本次公路工程施工路線總長度55.36km，環(huán)氧瀝青混凝土路面施工單幅寬度為12.0m，路面攤鋪施工厚度5.0cm，將其分為上下兩層進行攤鋪施工，同時使用環(huán)氧瀝青材料作為黏結(jié)層材料，為提高公路工程施工質(zhì)量，對環(huán)氧瀝青混凝土施工技術(shù)和施工溫度進行有效控制。

2.2原材料儲存

環(huán)氧瀝青材料主要通過環(huán)氧樹脂固化劑、瀝青材料以及其他介質(zhì)材料構(gòu)成，在施工過程中充分考慮環(huán)氧樹脂與固化劑材料之間會形成不可逆的化學(xué)反應(yīng)，因此不能使用普通的瀝青材料儲存方法，要對環(huán)氧瀝青材料進行分組處理，在本次工程施工中采取以下材料儲存方案[2]。將環(huán)氧樹脂設(shè)定為A組分混合處理完成之后的固化劑，瀝青材料和其他介質(zhì)等作為B組分，將B組分直接加入試管中，并且在120℃的條件下靜置2h，然后取出試管中的混合材料上下部分沒有產(chǎn)生明顯的差異，同時也沒有產(chǎn)生明顯的材料離析情況。介質(zhì)的融入會造成混合料比較稀松，因此，通過使用紅外光譜法對試管內(nèi)部的材料進行相關(guān)參數(shù)測試。根據(jù)施工規(guī)范要求，最終測定需要將環(huán)氧瀝青材料和其他材料儲存溫度，分別控制在80～100℃之間和120～140℃之間，有效保證環(huán)氧瀝青材料的使用性能和材料穩(wěn)定性。

2.3環(huán)氧瀝青混合材料的最大工作時間分析

由于某些固化劑在高溫條件下初凝時間相對較短，進而會加大工程施工難度，而其中一些固化劑在高溫條件下初凝時間會進一步延長，但是經(jīng)過冷卻處理之后的材料固化難度會進一步提升，對此必須控制固化劑材料的初凝時間。根據(jù)固化劑的初凝時間情況對其混合料進行充分拌和，有效模擬工程施工過程中混合材料的實際出料攤鋪所需要的最大工作時間，通過相關(guān)測試參數(shù)分析可以得出環(huán)氧瀝青材料的保溫時間，如果超過固化劑膠凝時間，則測試樣本材料的尺寸會明顯增大，同時材料的尺寸規(guī)格大小不符合要求，對此需要在環(huán)氧地形材料混合凝膠前完成后續(xù)的材料攤鋪以及碾壓施工。

2.4拌和機械設(shè)備工作溫度設(shè)定

將A和B兩組分材料分別進行加熱處理，并且將溫度分別保持在80℃和120℃，要保證溫度始終處于恒定狀態(tài)，同時通過流量控制方法，分別對A、B兩種組分材料進行計量和分析。工作人員將A、B兩種組分環(huán)氧瀝青混合材料溫度，分別控制在80℃和130℃，同時使用專業(yè)的混合機設(shè)備對其進行充分?jǐn)嚢杼幚恚行ПＷC攪拌處理工作后的環(huán)氧瀝青材料和施工要求的瀝青混凝土材料性質(zhì)保持相同。在混合材料的配比和設(shè)計工作階段，需要有效控制材料的進倉速率，同時進一步控制熱混合材料的礦料加熱溫度，要保證環(huán)氧瀝青混合材料和實際的拌和溫度控制在110～120℃[3]。

2.5環(huán)氧瀝青混凝土材料攤鋪施工

在進行環(huán)氧瀝青混凝土材料攤鋪過程中，相關(guān)施工人員需要控制施工路面的厚度，同時將施工路面的廢料進行徹底清理。在正式開始施工前需要提前做好熨平板的預(yù)熱處理工作，并且將溫度范圍控制在100～110℃。攤鋪過程中需要根據(jù)試驗路段獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對施工路段攤鋪施工前后的標(biāo)高進行確認(rèn)，同時對碾壓完成后的路面標(biāo)高進行全面控制。在攤鋪過程中必須有效做好連續(xù)性攤鋪，要保證攤鋪路面的均勻性和穩(wěn)定性，不能存在設(shè)備隨意改變攤鋪速度或者隨意臨時停車等情況。為有效保證環(huán)氧瀝青材料供應(yīng)充足，攤鋪過程中需要準(zhǔn)備3～5輛等待料車，同時有效控制車輛相互之間的間距大小。通常情況下，保證在10～20m范圍內(nèi)避免車輛碰撞等問題。在卸料環(huán)節(jié)，需要在材料攤鋪機的推動作用下完成卸料。為保證攤鋪施工的連續(xù)進行，可以將實際的攤鋪速度控制在3～4m/min，甚至可以將其下降至1～2m/min，全面提高路面的碾壓工作效果。

2.6路面碾壓施工

碾壓施工中需要對環(huán)氧瀝青混合材料進行多次反復(fù)壓實處理，一般分為初壓、復(fù)壓和終壓。在碾壓工作中需要對碾壓次數(shù)進行有效控制，同時控制碾壓溫度。在初壓過程中，施工人員需要充分保證碾壓設(shè)備初壓溫度控制在90℃左右。在復(fù)壓工作中，需要根據(jù)工程實際情況選擇壓路機設(shè)備型號，主要使用膠輪壓路機或者雙鋼輪壓路機，對攤鋪完成后的路面進行充分壓實處理。復(fù)壓溫度需要控制在80℃以上。終壓工作需要在復(fù)壓工作完成之后開展，碾壓溫度需要控制在65℃以上[4]。由于水會造成環(huán)氧瀝青混凝土材料黏結(jié)性能降低，因此，在實際壓實工作中，可以通過在輪子表面噴灑一定量的植物油作為防黏劑材料，有效提高路面的碾壓工作質(zhì)量和平整度，保證公路工程整體施工質(zhì)量。

3結(jié)語

本文對環(huán)氧瀝青混凝土的施工技術(shù)要點以及施工過程中的材料溫度控制因素進行探討，采取針對性的溫度控制策略，保證環(huán)氧瀝青混凝土材料性能得以充分發(fā)揮。為公路工程的通車安全和穩(wěn)定性奠定了良好基礎(chǔ)，助力工程建設(shè)單位實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]耿彥東.路用環(huán)氧瀝青混凝土特性及施工關(guān)鍵技術(shù)[J].交通世界，2020（14）：47-48.

[2]黃紅明，曾國東.基于施工控制的TAF環(huán)氧瀝青混合料性能試驗研究[J].中外公路，2018（5）：262-266.

[3]魏顯權(quán)，馬健萍.濕熱重載地區(qū)M-11環(huán)氧瀝青混合料性能研究與應(yīng)用[J].公路，2018（5）：256-259.

[4]童云.環(huán)氧瀝青混凝土在新疆G30線頭屯河大橋施工中的應(yīng)用[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2018（2）：1-4.

作者：汪貴英 陳挺松 單位：江西省公路橋梁工程有限公司