抗滑型雾封层是一种新型高速公路沥青路面预防性养护技术,利用专用设备将具有良好渗透性的油剂型雾封层材料和钢砂均匀的洒布到沥青路面上,雾封层可以填封微小裂缝和表面空隙,起到防水和抑制松散的作用,防止路面材料进一步老化。钢砂可以增大路表面的粗糙程度,起到提高路面摩擦系数、保证行车安全的作用。该工艺提高路面抗滑性能、避免水损害,达到保护路面结构,延长路面使用寿命的目的,是一种经济有效的预防性养护措施。
适用范围:
抗滑型雾封层适用于表面产生渗水、贫油、微细裂缝等病害及老化严重的高速公路沥青路面养护。
技术特点:
1、抗滑型雾封层可提高路面摩擦系数,解决原路面因进行传统雾封层施工后路面摩擦系数降低或磨损、老化、光滑等病害引起的抗滑能力不足问题。
2、能较好的渗透到路面孔隙和微小裂缝中,并填封原路面的孔隙,有效防止水的下渗。
3、可以延缓路面粘结材料老化,使路表沥青材料的性能得到一定程度的恢复。
4、补偿原路面的沥青损失,能够保持和加强沥青路面骨料间的粘结力。
5、可以改善和恢复路面色泽。
6、施工工具简单、施工速度快。
施工流程:
抗滑型雾封层施工包括施工前准备、雾封剂的喷洒和养护并开放交通等三个重要环节。
1、施工准备
在抗滑型雾封层施工之前,道路表面必须用道路清扫机、电动扫帚或者用水冲洗去除污垢、灰尘和残留物。在施工前路表面必须保持清洁和干燥,如需要用水冲洗,必须施工前24小时完成,以给路面足够的时间达到干燥状态。
2、雾封剂的喷洒
雾封剂的喷洒均采用专用的喷洒设备,施工中质量控制的关键是喷洒量和钢砂的撒布均匀性,喷洒量过大会造成路面打滑。而控制用量主要从两个方面:整体用量和局部用量,整体用量合适时,喷洒的均匀性好坏就决定局部用量的大小,因此不仅要控制整体用量,还要做到均匀喷洒。
3、养护并开放交通
施工期间,须将施工区域进行封闭,禁止车辆、人行等进入,雾封层施工后,须待乳液破乳、成型才能开放交通,交通开放交通时间需根据不同的施工因素及雾封层材料确定。一般情况下施工后1小时即可开放交通。
行业应用:
抗滑型雾封层的应用背景:
随着大规模的国内大规模公路路网的建成通车,交通量不断增长,重车增多,大型货车超载严重和集化行车的作用,给路面带来了明显的早期破坏逐渐增多,往往会出现表面松散剥落、裂缝、车辙、沉陷和坑槽等病害。而路面因密实性不良造成渗水是导致这些病害的主要原因之一,尤其在我国南方高温多雨地区显得尤为严重。因此,采用合理的养护措施,延长其使用寿命,节约养护资金具有十分重要意义。
路面养护策略从概念上可划分为预防性养护和纠正性养护,其中预防性养护的效率。传统养护办法往往是出现病害后才进行处理,易导致头疼医头、脚疼医脚的弊端,重复投入也较大。进行预防性养护,则会很多程度上减轻这样的弊端,同时也降低了成本,提高了养护效率。路面预防性养护通过定期路况,及时发现路面轻微破损与病害迹象,分析研究其产生原因,对症采取预防性养护措施,防止微小病害缝进一步扩大,以减缓路面使用性能恶化速度,使路面始终处于良好的服务状态。道路预防性养护概念是美国在20世纪90年代初提出的,主要有两个观点:(1)将状态良好的道路系统保持更长时间,延缓未来的破坏,在不增加结构承载能力的前提下改善系统的功能状况;(2)在适当的时间,将适用的措施,应用在适宜的路面上,有多种可以再预防性养护体系中采取的措施,美国各州公路及运输工作者协会AASHTO道路常委会对预防性养护的定义为:预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用一效益的养护策略,预防性养护在没有提高路面结构能力的情况下,延迟路面的损坏,维持和改善路面现有的通车条件。预防性养护能减少水分进入路面结构内部破坏基层,保证路面结构的整体性,减缓道路的破坏速度,纠正路面诸如抗滑性能和非荷载性破坏,从而延长路面的使用寿命,推迟昂贵的大修和重建活动。这些措施对路面结构几乎没有改进作用,应用预防性养护可以制止微小破坏,延迟进程性破坏,减少纠正性养护。预防性养护以道路系统正常使用状态下的部分功能性缺失为对象,以延缓道路损坏,延长道路使用寿命为目的,需在路面出现明显破坏之前进行。预防性养护计划是在道路生命周期内随着时间采用一系列预防性养护措施的系统方法。预防性养护措施可以改善路况,提高行驶质量,延长路面寿命,降低生命周期费用,但其真正的益处只有在实行一套相应的预防性养护计划时才能意识到,一个有效的路面养护计划应包括多次预防性养护策略和维修措施。这个计划的目的是用一种经济有效的方式来延长路面寿命和提高系统功能。研究表明采取预防性养护的路面其效益费用比是不采取任何养护措施的路面的6-10倍。据有关资料显示,一条质量合格的道路,在使用寿命75%的时间内性能下降40%,而养护成本却要增加3-10倍,沥青路面经预防性雾封层技术养护后,可节约成本50%左右。
雾封层是预防性养护中的一类,它是将特制路面保护剂喷洒(雾化)到现有沥青路面表层,目的是恢复那些由于沥青在正常使用中氧化造成的轻微干裂、损失小骨料等破坏,同时还可以起到封住细小裂缝及表面孔洞,防水及抑制松散的作用。
雾封层技术也可以是一种路面再生技术,传统雾封层所使用的乳化沥青和改性乳化沥青等材料,主要是针对已经出现的病害进行处治,填封裂缝、密闭路面。对路面早期病害的预防效果不是太明显,且对病害处治是暂时性的,治标不治本。随着新材料、新技术。新设备的不断涌现,专门的沥青再生处治材料作为雾封层的新型材料,可以很好的预防和解决沥青路面出现的早期病害问题。抗滑型雾封层材料渗入到旧路表面中,激活老化的沥青,更新和还原表面已氧化的沥青膏体,从而延长了路面的使用寿命,
雾封层能延缓路面其它病害的产生,维持路面的使用性能,延长道路的使用寿命;其施工工艺简单,开放交通迅速(2-3小时就可以开放交通)。它的主要作用是防水、封闭微裂缝、补充沥青粘结料、稳定松散的集料,封闭路面防止沥青氧化而产生的老化,加深沥青路面的颜色;加大沥青路面与标线的对比度等。雾封层能有效的改善路面功能,明显提高老化沥青的针入度、软化点和延度,但是雾封层不能改变沥青路面的结构承载能力,因此,雾封层技术只能用于路面结构承载能力完好的出现早期破坏的路面上。
雾封层的应用条件:
封层主要适用于改变原有路面的防水性能、平整度和抗滑性能。雾封层技术主要适用于提高原路面的防水性能,改善路面抗滑性能,粘结松散集料及修复路表老化沥青,改善外观。雾封层技术仅在原路面上加了一层薄“膜”,因此,雾封层技术不能改变原路面的结构强度,不能增加原路面的结构承载力。
雾封层技术对原路面的要求如下:
具有足够的强度和刚度
原路面及其基层是承重层,应能承受荷载的作用,在重复荷载作用下,不会产生残余变形,也不允许产生剪切和弯拉破坏。其要求可参考公路设计规范或公路养护技术规范等。
具有良好的整体稳定性
原路面的整体水稳定和热稳定是否良好,是保证施工后路面稳定性的基本因素,因为雾封层技术施工后,对路面的稳定性改善不大,且雾封层几乎不具有结构抗应变能力。因此,为了保证路面质量,对原路面必须提出稳定性要求。
表面平整、清洁
雾封层技术几乎不能改善路面的平整度,因此,雾封层技术在施工前,应按照《公路沥青路面养护技术规范》的要求对不平整路面进行处理,待平整度达到基本要求时才能进行雾封层技术施工。同时,原路面是否清洁,是关系雾封层技术材料能否渗透,能否封闭路面的重要因素,因此必须保证原路面的清洁。
雾封层的适用范围:
综上所述,抗滑型雾封层主要适用于出现早期微裂缝、路表面集料松散、麻面及路面渗水严重等早期损坏,并且此时的路面综合质量指数在良及良以上,具体如下:
路面路表产生微小裂缝
雾封层技术适用于原路面路表产生了微小裂缝,裂缝宽度在1-3㎜左右,对于出现严重的网裂、龟裂等裂缝的路面,应将裂缝预先处理,待稳定后再采取雾封层技术。
路面路表松散、麻面
原路面路表松散,甚至出现麻面,路表面沥青剥落或老化而结构强度完好时,可采取雾封层技术,有效的粘结松散集料,修复老化沥青,改善路面外观。
路表面渗水系数增大
当原路表面渗水系数增大,路面出现渗水严重或较严重,而路面结构强度及结构完好时,采用雾封层技术可有效的防止路面渗水,防止水的渗入软化基层及路基,保护了基层及路基,减少或防止水损坏。第三章雾封层技术机理基础雾封层所用材料物理特点即为体,其材料物理性能遵从流体的性能及特点,因此,雾封层技术封闭路面以及封闭微裂缝的机理应从材料的物理性能出发,以流体力学及渗流力学理论为基础。
