微表處用于水泥路面的可行性分析

1、微表處改造舊水泥混凝土路面（白改黑）可行性分析一 微表處工藝的介紹1. 微表處定義：微表處是采用專用設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、 水和添加劑等按合理配比拌和并攤鋪到原路面上，并能夠在攤鋪后 12h內(nèi)迅速開放交通的薄層結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱 MS2. 材料的選擇 ：2.1 集料微表處用的礦料要有一定的顆粒級(jí)配組成， 使其形成密實(shí)而又穩(wěn) 定的稀漿混合料， 在集料中要有一定數(shù)量的粗粒料起骨架作用， 也需 要適當(dāng)數(shù)量的細(xì)料填充空隙， 以保證稀漿具有較好的密實(shí)性， 耐久性 而不會(huì)離析分散。除對(duì)混合集料的級(jí)配有一定的要求之外， 微表處也對(duì)各級(jí)集料本 身的材質(zhì)、形狀、級(jí)配和粒徑規(guī)格等提出了一系列要求：1）堅(jiān)硬

2、耐磨微表處一般是鋪在路的表面， 直接與車輪接觸， 為提高封層的抗 滑耐磨性能，延長(zhǎng)封層使用壽命，最好選用強(qiáng)度高、硬度大、耐磨性 好的石料做集料。2）干凈集料中的泥含量過高時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生一系列不利因素： 純?yōu)r青需要量 增加，卻不產(chǎn)生任何好處； 養(yǎng)護(hù)時(shí)發(fā)生過分的收縮； 抗磨耗性能降低； 對(duì)慢裂快凝型系統(tǒng)而言， 將會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響， 有可能在拌和時(shí) 就破乳， 從而無法形成相對(duì)穩(wěn)定的稀漿。 所以集料中的泥含量不能過 高。3）粗糙礦料應(yīng)選用棱角較多、 表面粗糙的軋制石屑， 這樣就可以提高封 層抗滑和抗磨耗性能，在交通量大、行駛車速高的路段更應(yīng)如此。4）篩除超規(guī)格粒徑的顆粒 如礦料中含有粒徑超過封層厚度

3、的大顆粒，在稀漿混合料攤鋪 時(shí)，由于受稀漿封層攤鋪機(jī)橡膠刮板的阻擋， 將大顆粒積聚在攤鋪箱 橡膠刮板的前方， 大顆粒隨攤鋪箱前進(jìn)時(shí)就會(huì)在鋪好的稀漿封層上劃 出縱向條痕。2.2 乳化瀝青稀漿混合料中起粘結(jié)作用的是所用乳化瀝青中的瀝青材料， 因此 乳化瀝青中的瀝青應(yīng)符合道路石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)。作為用于微表處的的乳化瀝青，還要滿足級(jí)配礦料的拌和要求， 使得稀漿混合料在拌和和攤鋪過程中保持均勻、 不破乳、 不離析的良 好流動(dòng)狀態(tài)。陽離子慢、中、快裂和陰離子慢、中裂乳化瀝青均能作 為稀漿封層的結(jié)合料。 由于陽離子乳化瀝青對(duì)酸堿性石料均有良好的 粘附性， 因此對(duì)礦料的選擇范圍也較廣。 稀漿封層成型時(shí)間一般都在

4、34小時(shí)以上，微表處成型時(shí)間可以控制在 1h左右。2.3 礦物填料的選擇 礦物填料主要有水泥、消石灰、硫酸銨粉、粉煤灰等。在添加填料時(shí)，應(yīng)充分考慮填料與礦料、乳化瀝青的反應(yīng)及相容性，應(yīng)有利于 稀漿混合料的拌和、攤鋪和成型，保證封層的整體強(qiáng)度。填料的作用主要有以下幾點(diǎn)： 改善級(jí)配； 提高稀漿混合料的穩(wěn)定 性；加快或減緩破乳速度；提高封層的強(qiáng)度。填料的用量必須通過室內(nèi)配合比試驗(yàn)來確定， 用于微表處的填料 不能有風(fēng)化結(jié)塊現(xiàn)象。在微表處施工過程中，可以通過增減低于 1% 的填料用量來調(diào)整稀漿系統(tǒng)的兼容性和初凝時(shí)間。2.4 水水是構(gòu)成稀漿混合料的重要組成部分， 它的用量的大小是決定稀 漿稠度和密實(shí)度的主

5、要因素。 稀漿混合料的水相是由礦料中的水、 乳 液中的水和拌和時(shí)的外加水構(gòu)成的。 任何一種級(jí)配良好的混合料都可 由集料、乳液及有限范圍的外加水組成穩(wěn)定的稀漿。般礦料的含水量相當(dāng)于礦料質(zhì)量的 3% 5%。礦料含水量過大 不僅影響礦料的容重， 而且容易在礦料斗里產(chǎn)生架橋現(xiàn)象， 影響礦料 的傳送， 因此礦料輸出量應(yīng)隨其含水量的不同而做相應(yīng)調(diào)整。 礦料的 含水量還將影響封層的成型， 含水量飽和的礦料， 其成型開放交通時(shí) 間需要更長(zhǎng)。瀝青乳液中含有 35%- 45%勺水。外加水質(zhì)量一般是干 礦料質(zhì)量的6%-11%外加水量低于6%勺稀漿混合料太稠，不便于攤 鋪；而外加水量高于 11%時(shí)，稀漿混合料太稀，易

6、發(fā)生離析、流淌， 而且可能產(chǎn)生集料下沉、 瀝青上浮現(xiàn)象， 成型后表面一層油膜而下面 是松散集料，與原路面粘結(jié)不牢，容易成片起皮脫落，因此慎重控制 總外加水量對(duì)于保證微表處勺質(zhì)量非常重要用于微表處勺拌和水是飲用水即可， 它不一定非要通過試驗(yàn)來檢 驗(yàn)，但是了解水勺 PH 值對(duì)保持混合料勺 PH 值平衡是很有幫助勺。 半咸水、鹽水或含粉沙勺水不應(yīng)使用。準(zhǔn)確控制現(xiàn)場(chǎng)拌和勺用水量是非常重要， 通常把用水量控制在允 許范圍勺中值。3. 施工工藝3.1 對(duì)原路面勺要求 微表處由于厚度薄，主要起防水、防滑、耐磨和改善路面平整度 勺作用，在路面結(jié)構(gòu)體系中，只能作為表面保護(hù)層和磨耗層，而不起 承重性勺結(jié)構(gòu)作用。

7、因此為了確保施工后路面勺質(zhì)量， 原路面必須滿 足：1）具有足夠勺強(qiáng)度和剛度原路面及其基層是承重層， 應(yīng)能承受荷載勺作用， 在重復(fù)荷載勺作用下，不會(huì)產(chǎn)生殘余變形，也不允許產(chǎn)生剪切和彎拉破壞。其要求可參照城市道路或公路設(shè)計(jì)規(guī)范、城市道路或公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范等。2）具有良好的整體穩(wěn)定性 原路面的整體水穩(wěn)性和熱穩(wěn)性是否良好， 是保證施工后路面穩(wěn)定 性的基本因素，因?yàn)橄{封層施工后，對(duì)路面的穩(wěn)定性改善很小，且 微表處幾乎不具有結(jié)構(gòu)抗應(yīng)變能力。因此，為了保證路面質(zhì)量，對(duì)原 路面必須提出穩(wěn)定性要求。3）表面平整、密實(shí)、清潔微表處只起調(diào)整表面平整度的作用，當(dāng)原路面表面不太平整時(shí)， 由于微表處本身的厚度和施工方法

8、所限， 希望僅通過它就達(dá)到相當(dāng)高 的平整度要求是不現(xiàn)實(shí)的。尤其是一些大的擁包、坑槽等，應(yīng)根據(jù)有 關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行銑刨和修補(bǔ)，達(dá)到基本平整。如德國要求為：超過 10mm 的不平整地面應(yīng)先進(jìn)行整平。同樣，原路面必須密實(shí)，清潔。原路面是否清潔，是關(guān)系微表處 能否與原路面粘結(jié)在一起的重要因素，因此必須保證原路面的清潔。3.2 一般微表處施工采用以下流程：施工流程圖其中，攤鋪是最關(guān)鍵的一環(huán)，它可分為機(jī)械攤鋪和人工攤鋪。攤鋪過 程一般如下：321放樣劃線根據(jù)路幅全寬，調(diào)整攤鋪箱寬度，使施工車程次數(shù)為整數(shù)。據(jù)此寬度從路緣開始放樣，一般第一車均從左邊開始，劃出走向控制線。322裝料將符合要求的礦料，孚L化瀝青

9、、填料、水、添加劑等分別裝入攤鋪機(jī)的相應(yīng)料箱，一般應(yīng)全部裝滿，并應(yīng)保證礦料的濕度均勻一致。攤鋪1）將裝好料的攤鋪機(jī)開至施工起點(diǎn)，對(duì)準(zhǔn)走向控制線，并調(diào)整 攤鋪箱厚度與拱度，使攤鋪箱周邊與原路面貼緊；2）確認(rèn)各料門的高度或開度后開動(dòng)機(jī)器，接合拌和缸離合器, 使攪拌軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并開啟攤鋪箱螺旋分料器；3）打開各料門控制開關(guān)，使礦料、填料、水幾乎同時(shí)進(jìn)入拌和 缸，并當(dāng)預(yù)濕的混合料推移至乳液噴出口時(shí)，乳液噴出；4）調(diào)節(jié)稀漿在分向器上的流向，使稀漿能均勻地流向攤鋪箱左 右；5）調(diào)節(jié)水量，使稀漿稠度適中；6）當(dāng)稀漿混合料均勻分布在攤鋪箱的全寬范圍內(nèi)時(shí)， 啟動(dòng)底盤， 并緩慢前行，一般前進(jìn)速度為1.53.0km

10、/h，但應(yīng)保持稀漿攤鋪量與 生產(chǎn)量基本一致，保持?jǐn)備佅渲邢{混合料的體積為攤鋪箱容積的 1/2 左右。7）混合料攤鋪后，應(yīng)立即進(jìn)行人工找平，找平的重點(diǎn)是：起點(diǎn)， 終點(diǎn)、縱向接縫，過厚、過薄或不平處，尤其對(duì)超大粒徑礦料產(chǎn)生的 刮痕，應(yīng)盡快清除并填平；8）當(dāng)攤鋪機(jī)上任何一種材料用完時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉所有的開關(guān)，讓 攪拌缸中的混合料攪拌均勻，并送入攤鋪箱攤鋪完后，即停止前進(jìn)；9）將攤鋪箱提起，然后將攤鋪機(jī)連同攤鋪箱開至路外，清潔攪 拌缸和攤鋪箱；10）查對(duì)材料剩余量。4.微表處作用 :4.1 防水作用 稀漿混合料的集料粒徑較細(xì)，并具有連續(xù)的級(jí)配，鋪筑成型后， 它可以與原路面牢固地粘結(jié)在一起， 形成密實(shí)的表

11、層， 可防止水的侵入，保持基層和土基的穩(wěn)定4.2 防滑作用稀漿封層與微表處具有合理的厚度， 粗細(xì)顆粒分布均勻， 表面有 良好的構(gòu)造紋理，故而改善了路面的抗滑性能。4.3 抗磨耗作用 用于微表處的集料都經(jīng)過較嚴(yán)格的篩選，具有良好的耐磨性能， 且由于乳化瀝青對(duì)集料的粘附性較好， 因此路面的抗磨耗性能大大提 高。4.4 填充作用稀漿混合料具有良好的流動(dòng)性， 對(duì)路面的裂縫、 坑塘和不平有著 良好的填充修補(bǔ)作用，因此可以顯著改善路面的外觀和平整度。 二微表處施工前舊水泥混凝土路面的綜合處治1壞板的處理 水泥混凝土路面都是由伸縮縫分開的混凝土板組合而成 （板的大 小在3.5mx5m左右）。舊水泥混凝土路面

12、經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用，就會(huì)出 現(xiàn)一些混凝土板被車輪壓爛、 壓碎、斷裂、掉角等現(xiàn)象， 在“白改黑” 施工時(shí)，這些問題都必須解決。分別闡述如下：如果個(gè)別混凝土板已被壓爛、壓碎，不能繼續(xù)使用，則必須將舊 板徹底砸除， 將混凝土石渣挖出外運(yùn)， 然后重新澆注標(biāo)號(hào)不低于原路 面的水泥混凝土。將舊板破碎時(shí)，一要注意不要使用大錘，可采用人 工或小錘破碎的方法， 破碎后更不要采用裝載機(jī)下去鏟裝， 可采用人 工將碎石搬出的方法，以嚴(yán)格避免施工撓動(dòng)更深的底基層 ；二要注 意破碎時(shí)不要損壞相鄰混凝土板， 同時(shí)石渣土清除后還要清除坑底浮 土，注意相鄰板的下面是否有空洞等，如有，也必須同樣處理。重新 澆注混凝土后，要嚴(yán)格照規(guī)范

13、要求進(jìn)行振搗、趕光、拉毛、養(yǎng)護(hù)等施 工。如果原水泥混凝土板破損不嚴(yán)重而且只有輕微裂縫時(shí)， 可以不破 碎，采用割縫機(jī)沿裂縫割縫，清理干凈，并在所割縫隙中灌瀝青瑪蹄 脂（同伸縮縫處理方法，后面將詳述）。如果原水泥混凝土板破損不嚴(yán)重而且只有邊角處輕微損壞的水 泥混凝土板可以不破碎， 施工時(shí)先用割縫機(jī)沿?fù)p壞范圍割成正方形區(qū) 域，再用人工將損壞處鑿出1215cm深并清走，再向其中重新澆筑 水泥混凝土。2接縫處理伸縮縫處理是基層處理施工中的重要內(nèi)容。 首先采用割縫機(jī)對(duì)縫 隙進(jìn)行割縫清理， 然后用灌縫機(jī)向清理后的縫中灌注瀝青瑪蹄脂， 割 縫機(jī)清縫主要是將縫中的雜物徹底清除，清縫時(shí)要保證一定的鋸深， 即清出的

14、縫要有足夠的深度， 一般最少也要 810厘米，清除后要及 時(shí)打掃附近衛(wèi)生并盡快進(jìn)行灌縫，以免雜物再次進(jìn)入縫隙。灌縫指向清出的伸縮縫中灌注瀝青瑪蹄脂， 一般由專用的灌縫機(jī) 來完成。灌縫前要調(diào)整好灌縫機(jī)，使之流出的瀝青瑪蹄脂油底細(xì)膩、 均勻。灌縫要有專門的操作人員來完成，灌縫時(shí)速度要慢，要保證縫 中的瀝青瑪蹄脂均勻密實(shí)， 使之慢慢靜化凝固。 灌縫施工還要盡量選 擇在氣溫適宜的時(shí)段施工，天氣炎熱時(shí)，可采取夜間施工，以防止過高的氣溫使?jié)补嗟臑r青瑪蹄脂表面出現(xiàn)小氣泡，影響質(zhì)量。3錯(cuò)臺(tái)處理 常年的車流可能造成相鄰舊混凝土板高低不平，形成錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象不但會(huì)對(duì)新鋪的微表處路面平整度產(chǎn)生影響， 而且完工后

15、新 鋪的微表處路面也會(huì)在此處形成裂縫， 嚴(yán)重影響工程質(zhì)量， 因此必須 進(jìn)行處理。處理方法視相鄰板的錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重程度而定：當(dāng)錯(cuò)臺(tái)較小（不高于 5 毫米時(shí)），可用人工將稍高板的高出部位 按倒三角斷面鑿一部分，使二者處在同一水平面上。當(dāng)錯(cuò)臺(tái)較大（大于 5 毫米小于 3 厘米）時(shí)，不但要將稍高板鑿一 部分，還要在稍低板上灑 1.2kg/m2 的乳化瀝青透層油， 并鋪上一層細(xì) 細(xì)的瀝青砂混合料，用襯平的方式使二者處在同一水平面上。當(dāng)錯(cuò)臺(tái)大于 3 厘米時(shí)，就要像處理壞板的方法那樣將下沉板破 除，重新澆注新混凝土板補(bǔ)強(qiáng)。4衛(wèi)生清掃及其他 “白改黑”施工很怕有柴油、汽油等油料污染底基層。施工中一 定注意嚴(yán)格避免各種機(jī)械設(shè)備的油料對(duì)混凝土路基的污染。 萬一出現(xiàn) 時(shí)，要及時(shí)采取必要的措施進(jìn)行徹底清理干凈。為了保證舊混凝土路面與新鋪微表處路面很好地結(jié)合， 對(duì)混凝土 路面上光滑的部分區(qū)域要采用專用的混凝土銑刨設(shè)備進(jìn)行拉毛施工。上述施工都不可避免地產(chǎn)生大量的渣土， 都要及時(shí)進(jìn)行清理， 必 要時(shí)采取鼓風(fēng)機(jī)吹凈浮土。 一定做到噴透層油前表面干干凈凈， 無任 何浮塵與污染。三經(jīng)濟(jì)效益分析1造價(jià)低廉。單層微表處的造價(jià)為 19元/m2左右，價(jià)格便宜， 適應(yīng)了我國公路養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)不足的實(shí)際情況。2. 大大降低行