聚合物纤维在沥青混凝土路面的应用之研究

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:程龙翔 徐作敏
[导读] 摘要:沥青混凝土的路面工程基本宗旨在于保证良好的路面施工处理效果,结合公路路面的总体结构特征来进行相应的施工工艺选择。
        中煤特殊凿井有限责任公司  安徽省合肥市  230000
        摘要:沥青混凝土的路面工程基本宗旨在于保证良好的路面施工处理效果,结合公路路面的总体结构特征来进行相应的施工工艺选择。具体在实施路面施工时,施工人员对于沥青混凝土材料如果掺入适当的聚合物纤维,则有助于沥青混凝土的工程路面结构达到良好的路面坚固程度,有效延长路面建筑结构的运行寿命,并且充分保证路面结构的安全性。在此前提下,工程施工企业对于沥青混凝土的工程路面结构需要做到正确运用聚合物纤维的路面优化施工技术。
        关键词:聚合物纤维;沥青混凝土路面;应用要点
        某些沥青混凝土路面在长期的车辆碾压状态下,路面表层与路面基层的部位就会呈现出破损现象,甚至造成路基塌陷或者导致其他的公路工程事故。以上的工程施工缺陷重要根源就在于沥青混凝土材料缺乏稳定性,那么将会造成路面结构出现破损或者路基塌陷的后果,埋下工程施工中的各种安全隐患。与路面工程的传统施工材料进行对比,添加聚合物纤维后的路面施工材料明显提升了路面的整体坚固性程度,减少车辙碾压的痕迹,进而达到改善与优化沥青混凝土路面质量性能的目标。
        一、在沥青混凝土路面施工中运用聚合物纤维的重要意义
        (一)聚合物纤维的材料特性
        聚合物纤维本身具有溶解性较差、材料强度较高以及材料吸附功能较好的特征,因此聚合物纤维目前已经被推广运用于多种类型的建筑工程领域中。作为重要的有机物种类而言,现有的聚合物纤维施工材料多数具有有机合成的特性,其中包含合成性的聚内烯晴以及其他材料混合而成的纤维。例如对于博尼纤维材料在进行测试时,可以判断出该纤维材料具有较好的加热稳定性,并且可以承受零下200℃左右的极度低温,进而保持纤维材料固有的形态与脆性程度。
        聚合物纤维除了具备上述的重要功能之外,其还能够充分融入沥青材料中,并且保持4千克左右的纤维材料掺入比例。沥青材料与聚合物纤维在全面吸附的过程中,彼此之间并不会产生任何的缠绕或者粘连作用,因此可以保证较好的材料独立性。在此基础上,工程技术人员对于传统沥青材料如果有必要进行全面的材料加强处理,那么可以优先选择具有良好结构坚固程度的聚合物纤维,确保经过加强处理后的混合物材料达到三维立体的材料加固处理效果,增强材料内部的聚合作用力。
        (二)聚合物纤维对于改善沥青混凝土性能的重要作用
        沥青混凝土的传统施工材料目前已经被运用于各种类型的路面工程中,然而实际上,未经任何处理的沥青混凝土很容易导致路面产生开裂或者出现路面渗水等后果,其中根源在于沥青混凝土未能达到最佳的材料溶解程度以及材料强度特征。但是在掺入适当聚合物纤维的基础上,经过全面改善处理后的沥青混凝土就会具有更好的材料综合性能,并且可以达到最佳的路面施工效果。
        聚合物纤维具有稳定沥青材料以及吸附沥青材料的重要功能,纤维材料在进入沥青液面的状态下,应当能够达到迅速扩散的效果,充分利用了聚合物本身的扩散作用、吸附作用与化学键合作用,确保在沥青表层的部位形成十分坚固的粘合力[1]。并且,沥青材料的表层部位还会聚集较多的纤维材料,客观上增大了沥青结构层原有的厚度。经过加固处理后,沥青路面的表层部位就会达到更加致密的程度。
        二、沥青混凝土路面工程的施工实例
        某沥青混凝土的桥梁路面主要包含沥青混凝土以及聚合物纤维的两类重要建筑材料成分,该路面工程所在的区域主要为粘性土与砂石土混合的土壤成分特性,并且具有软弱地基的特殊施工地质因素。具体对于路面工程的各种施工材料成分在进行全面混合的过程中,施工人员通过运用掺入聚合物纤维的方式,充分保证了沥青混凝土达到良好的材料坚固性,有效改善了路面整体的承载力强度以及结构安全性能。
        下表为沥青混凝土掺入聚合物纤维后的材料特性:
        表1  聚合物纤维与沥青混凝土的材料性能特征
       
        三、在沥青混凝土路面施工中运用聚合物纤维的具体技术要点
        在现阶段的很多道路工程中,道路路面结构频繁呈现出结构裂缝以及路面坍塌等工程质量缺陷,那么将会造成道路工程的整体安全风险增大。情况严重时,存在路面安全缺陷的道路工程还会造成过往车辆或者行人的人身伤害后果。在此基础上,工程施工人员务必认识到路面工程质量对于工程安全运行寿命以及工程经济成本带来的重要影响,通过引进路面工程的新型施工材料来提升路面工程质量,充分保证道路工程的路面结构达到良好的坚固性以及安全性[2]。具体对于沥青混凝土的道路路面结构在掺入聚合物纤维的过程中,重点体现为如下的工程施工技术处理要点:
        (一)合理确定材料性能参数
        材料性能参数是否达到精确性的程度,关系到建筑路面工程的整体安全程度以及路面坚固性。具体对于沥青混凝土在添加聚合物纤维的前提下,相关技术人员必须通过实验室检测的做法来判断各项材料性能的参数,对于材料性能进行全面的优化与改善。因此,技术人员需要通过全面收集各项工程试验数据来检测材料性能,充分明确聚合物纤维的最佳添加比例。
        除此以外,技术人员对于聚合物纤维需要综合对比添加前以及添加后的混合材料压实程度,判断混合料是否表现出密度降低以及压实性能提升的状态。在多数的情况下,技术人员通过增加聚合物的纤维材料,应当可以确保明显增大沥青混凝土材料的流动性以及材料的稳定程度。与添加前的沥青混凝土综合性能相比,加入适量聚合物纤维基础上的路面工程材料将会达到更大的抗裂强度以及更强的冻融劈裂强度,充分体现了聚合物纤维作用于路面工程材料的重要意义。
        (二)控制纤维剂量的比例
        聚合物纤维对于工程材料质量具有十分显著的改善影响,但是并不意味着施工人员可以随意添加纤维材料,而是必须做到合理控制纤维材料的添加剂量,如此才能实现最佳的纤维材料添加效果。从动稳定性的角度来讲,如果要保证沥青混凝土达到峰值的材料动稳定性,那么关键前提在于精确设计纤维材料的添加比例,避免由于加入过多的纤维材料,从而造成路面工程材料整体稳定性降低的后果。为此,工程技术人员需要通过全面的路面材料综合性能检测,才能达到合理优化沥青路面材料耐久性、高温稳定性与材料抗裂性的效果。
        (三)改善沥青混凝土的混合材料质量
        工程混合材料必须保证达到最佳的材料安全质量,才能满足路面施工强度的基本指标要求。在目前的现状下,某些路面工程由于缺乏材料性能的全面测试环节,那么将会造成路面混合施工材料呈现较差的材料强度性能,造成路面塌陷等各种不良的施工风险后果。因此,技术人员通过合理进行聚合物纤维的添加处理,应当可以达到整体改善沥青混合物坚固性的目标,增大路面结构性能的改善幅度。
        结束语:
        经过综合分析可见,沥青混凝土路面本身具有特殊的工程材料性能,工程施工单位必须结合路面性能的基本要求来进行工艺手段的选择。与沥青混凝土的单一路面施工材料相比,融入聚合物纤维的新型路面施工材料更加可以保证良好的工程路面延展性,有效确保了工程路面的坚固性与平稳性。因此在路面施工的具体实施过程中,施工人员对于沥青混凝土的工程路面结构应当探索聚合物纤维的路面结构施工工艺要点,因地制宜运用聚合物纤维的工程施工材料。
        参考文献:
        [1]谢祥.聚合物纤维在沥青混凝土路面工程的应用研究[J].科技创新导报,2019(28):56.
        [2]吴向鹏.聚合物纤维在沥青混凝土路面的应用[J].中国高新技术企业,2019(13):74-75.
        作者简介:
        程龙翔(1984.11)男,汉族,安徽淮北人,毕业于安徽理工大学,工程师,现任职于中煤特殊凿井有限责任公司,发表专业论文数篇。
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