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科研创新

HPS高强密水超薄铺装技术

高性能薄层铺装技术

※ 技术简介

随着服役时间的延长,沥青路面会在环境及荷载的多因素共同作用,发生性能的衰变,主要表现为沥青材料的老化、沥青膜的磨蚀、集料棱角性的下降、细小集料的脱落、微裂缝的发生及生长、车辙变形的产生、平整度的下降、各种破损型病害的出现等。此阶段的路面处于性能衰变的关键节点,及时进行有针对性的养护不仅可修复路面已产生的病害,恢复其性能,同时将大幅度延长沥青路面的使用寿命。

现有沥青路面薄层铺装技术,主要注重对铺装层性能的保证,而缺少对原路面性能的恢复,在经过薄层加铺后,原路面会形成一个低性能的夹层,弱化了各结构层的连续性,从而影响加铺后路面的使用性能和使用寿命。

高强密水超薄铺装技术(简称HPS)是针对公路沥青路面开发的一项快速铺装新技术。HPS粘层采用高渗透再生修复材料,兼具高渗透再生与抗施工损伤的双层功效,通过高精度雾化喷洒形成原位再生黏结层;HPS超薄沥青混合料采用洁净的高强耐磨玄武岩集料及碱性石灰岩矿粉为矿料,通过复合多效增强剂对SBS改性沥青进行改性增效制备出高性能胶结料。通过常规拌和摊铺铺装成超薄铺装层,铺装完成后表观整体密实、均匀、美观。HPS超薄铺装技术具有再生修复老化路面、高温抗车辙性能优异、高强密水、施工和易性好等特点。

※ 适用领域与可解决的问题

HPS超薄铺装技术广泛适用于高速公路、干线公路、市政道路养护与新建工程。

HPS铺装厚度一般为1.5cm~3.0cm,可实现沥青路面性能的快速恢复,快速处治原路面老化、微裂缝、磨光、渗水、麻面、轻微车辙、平整度下降、抗滑性能下降等问题,提高路面的平整度、恢复路表抗滑性能、增强路面密水效果、提升路面PQI、延缓沥青路面的老化速度,达到路面延寿的目的。

※ 技术优势

(1)材料组成特点

1)骨架密实型级配设计,不同于间断级配的超薄铺装

经数字化仿真优化,HPS采用骨架密级配设计,渗水系数小、噪音低。

2)材料组成简单、变异性小

HPS高强密实超薄沥青混合料,具有材料组成简单、变异性小的特点,在施工过程中不易产生离析,路面整体均匀密实。

3)粘层采用高渗透再生修复材料,兼具原位再生与抗施工损伤双重功效

道路在需要进行超薄铺装时,道路表面往往出现沥青老化、泛白少油、微裂缝等现象。本技术粘层油采用自主研发的高渗透再生修复剂,具备抗施工损伤与高渗修复的作用,使路面层再生,同时原路面与超薄铺装之间具有高强粘结的效果。

(2)路用性能特点

1)高温稳定性优异: 60℃混合料的动稳定度超过8000次/mm,70℃动稳定度大于3000次/mm,高温抗车辙性能优异。

2)密水性能好,构造深度衰减缓慢:渗水系数一般在0~40ml/min左右,同时由于表面骨架密实型级配特点,路面构造深度衰减缓慢,保证了路面抗滑耐久性能。

3)静音型超薄铺装:HPS铺装路面较开级配超薄铺装噪音降低5~7分贝。

4)施工和易性好,易压实:沥青采用SBS改性沥青,复合多效增强剂以直投方式加入到拌缸中,无需后场复合改性;复合改性技术可提高施工和易性,在超薄铺装温度下降迅速的同时,保证了超薄铺装的压实度。

5)施工快速简便,无需一体化摊铺,无需对拌和楼进行改造:常规分步摊铺工艺,省去一体化摊铺的高造价;施工过程中混合料抗推移、粘层抗施工损伤、层间不粘轮,铺装表面美观、均匀密实。

※ 应用成效

HPS超薄铺装技术已应用于我国多项高速公路的养护工程、新建工程及混凝土桥面铺装工程中,累计使用超过300公里,实现了规模化应用。经试验铺筑效果观察,HPS超薄铺装抗车辙状况较好。车辙深度增长缓慢,路表构造深度衰减缓慢,达到了快速处治车辙、提升平整度、恢复抗滑的预期目标。

针对各等级道路中的车辙、裂缝、平整度下降、抗滑性能不足等病害进行的超薄铺装,经过6年以上的运营,未出现早期病害,取得了良好的经济和社会效益。

经济性方面,HPS超薄铺装比Novachip铺装技术成本降低15%~20%,铺装厚度1.5cm~3.0cm的超薄铺装,铣刨成本和铺装成本较SMA-10、ECA等混合料低。HPS施工中具有温拌效果,同时降低生产成本,减少碳排放,具有节能减排的效果。

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