新材料在市政道路施工中的应用与研究
作者:王颖
来源:《砖瓦世界·下半月》2019年第05期
摘 要:近年来全国范围内城市基础设施建设得到了快速发展,其中市政道路建设作为城市基础设施建设的重要组成部分其发展尤为迅速。为提高市政道路建设的质量和品质,市政道路施工中不断引入新技术、新材料。本文基于新材料在市政道路施工中的应用与研究展开论述,以期为今后的市政道路建设提供参考。 关键词:新材料;市政道路;施工中;应用与研究
近年来随着市政道路建设的发展,新材料及新技术不断涌现并应用到道路建设与施工过程中来。新材料及新技术在市政道路项目中的积极应用,既展现出新材料自身所具备的优于传统材料的优势,又能有效保障道路施工质量,还能提高道路的建设品质,利于降低建设成本、保障道路安全,对于市政道路建设的的发展具有积极意义。 一、市政道路主要病害分析
长期以来我国各个城市的基础设施建设都得到了快速发展,市政道路建设发展尤为显著。即便如此,在很多市政道路在建设完成投入运营后多多少少都会不同程度地出现各种病害,这些病害是造成交通事故的最大安全隐患。
道路病害的存在不仅严重影响道路品质,还影响道路使用者的舒适性与安全性,对人们的正常出行存在安全隐患,严重降低道路的使用效率。这与我们的建设初衷是相违背的。市政道路主要病害如下: (一)路面裂缝
路面裂缝是市政道路普遍存在的现象。路面裂缝的出现与很多因素有关,例如路基的不均匀沉降、车辆荷载的反复碾压、温度的交替变化、水的影响、路面材料的特性等等因素都易造成路面出现裂缝。其中路面材料——沥青混合物的特性是造成路面裂缝的关键因素。 路面裂缝的形式主要有纵向裂缝、横向裂缝、综合裂缝以及反射裂缝等形式。横向裂缝多是由于温度应力引起的。纵向裂缝则是由于路基不均匀沉降引起的。反射裂缝则是在路基内外部共同压力作用下引起的。综合裂缝的产生说明是路基轻度不够。 (二)松散
市政道路施工的过程中,沥青材料的运用非常广泛。沥青材料的特性促使路面所用集料实现最有效的粘结。但是市政道路施工、使用过程中由于环境过于复杂,影响粘结因素众多,尤
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其是长期连续、反复的车辆荷载以及温度、湿度的变化等影响导致沥青材料的粘结能力降低,出现集料松散脱落的现象,进一步发展下去就会出现坑槽。
坑槽对车辆行驶是极为不利的,容易造成车辆行驶出现突然变向、爆胎等现象,是车辆行驶过程中极其严重的安全隐患。 (三)车辙
道路车辙通常出现在比较固定的道段,比如上坡处或者车辆停车处,尤其是公交停靠站,车辙现象频出。车辙也是车辆行驶的安全隐患之一。
路面在车辆轮胎的作用下会发生变形,尤其在高温作用下普通沥青路面混合料的弹性模量会降低,使路面发生不可逆转的永久性的变形,形成车辙。 (四)水损坏
水是影响道路稳定性的重要因素。通常的市政道路施工过程中,路面集料之间存在孔隙是在所难免的。这些孔隙就是水渗入到路面结构层甚至基层结构层的主要途径。水进入路面的内部结构后,在车辆荷载、空气的共同作用下会进一步破坏结构层内部结构,导致结构层内部机理发生变化,沥青膜脱落,对路面结构造成损害。
由上面的分析可以看出,各种病害是道路安全的重要隐患,这些病害的出现主要是与道路结构层的材料有关,只有改进筑路所使用的材料,才有可能降低病害的产生。 二、市政道路施工中应用的新材料分析
随着市政道路建设的快速发展,不断淘汰不适用于现在繁重交通量情况下的施工技术及筑路材料,在施工过程中结合出现的各种新情况因地制宜地开发出新材料、新技术,并在施工处过程中也在积极地引进及应用。以下介绍几种目前市政道路施工中所引用的新材料。 (一)沥青玛蹄脂碎石混合料(简称SMA)
沥青玛蹄脂碎石混合料(简称SMA)具有高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量、低含量中间粒径颗粒的组成特点,这种结构直接承受了荷载作用,具有较强的承受荷载、抗变形的能力。同时SMA的粘结性优良,还具有温度敏感性小的特点,使路面结构在荷载作用下变形微小,减少车辙的发生。SMA因其空隙较小,水分不易通過的特点,使其具有良好的稳定性。
因SMA具有较好的抗车辙能力和温度稳定性、优良的抗裂性能、良好的耐久性得以广泛应用于道路建设过程中。SMA还具有使用寿命长、抗滑性好、抗渗水性好、噪音小等特点,目前在市政道路建设中得到广泛应用,整体运行效果非常好。
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(二)微表处稀浆混合料
微表处稀浆混合料一般应用于道路养护,也是近年来出现的一种较为新型的筑路材料。其主要成分是石屑、砂浆、聚合物乳化沥青以及外渗剂,按比例混合而成。施工过程中,其摊铺厚度为1厘米左右。
在道路施工过程中采用微表处稀浆混合料利于缩短施工时间,提高施工效率。同时对于道路的车辙病害也能有效地进行防治和修复,对于延长道路使用寿命、提高道路行驶的安全性具有积极意义。
(三)可发性聚苯乙烯板
可发性聚苯乙烯板即EPS,它是一种高分子聚合物。EPS的形成就是把发泡剂加入到苯乙烯树脂当中,从而形成一种硬质的高分子结构塑料泡沫。
EPS具有优异的保温隔热性、独特的缓冲抗震性,还具有抗老化性和防水性,并且拥有低密度、隔音隔热、耐酸碱腐蚀、不易变形、不易被分解的特点。
由于市政道路的建设环境复杂,在市政道路施工过程中,EPS通常作为轻质路基填充材料而使用,可以有效改善路面质量、阻挡地面沉降、防止桥台位移、减少土壤冰冻等问题。 EPS的施工技术和施工工艺也很简单,相较于一般的路基施工工艺只需加铺一层土工织物。由于EPS可以回收利用,既降低了建设、维护的费用,也可有效避免环境污染。 (四)再生沥青混合料
市政道路路面施工过程中,由于沥青混合料自身特性导致在施工过程中不能放置时间过长,沥青再生技术的应用可保证快速衔接施工工序,避免浪费材料及污染环境,有效利用废旧材料等,可有效保障道路施工质量的控制和提升。
此种材料可分为就地与厂拌冷再生、就地与厂拌热再生四种。厂拌热再生材料的主要成分为再生剂、沥青以及新集料等充分混合形成的,具有较好的路用性特点。就地热再生则是沥青路面再生后形成的,作业过程中对日常交通产生的影响较小。相比之下,厂拌冷再生材料的应用通常在常温环境下进行,其优势在于不会产生有害气体,但是其路用效果较差,因此常被用于底基层与基层施工中。就地冷再生材料对道路主体结构的强度并不会产生影响,从而大大降低了在道路维护方面的资金投入。 三、结语
市政道路建设是城市基础设施建设的重要组成部分,也是城市建设、城市风貌、城市品质的重要载体。新材料在道路施工过程的应用能够有效改善道路质量,提升道路品质,保障道路
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使用的安全性;同时还可以控制资金投入,保障施工进度,减少对环境造成影响。因此,在今后的道路建设中还应该持续关注新材料、新技术的发展动态,将施工可行、效果显著的新材料积极应用到我们的实际工作中去。 参考文献:
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