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淺議乳化瀝青稀漿封層機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展
摘要:隨著我國高速公路和城市道路建設(shè)及使用年限的推遲,路面的維修養(yǎng)護(hù)工作量增加,我國未來的公路工作是對已建成和計劃建設(shè)的公路工程的養(yǎng)護(hù)。因此,微表處技術(shù)在我國公路和城市道路的維修養(yǎng)護(hù)中將具有大量的市場需求和良好的推廣應(yīng)用前景,隨之而來的是公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械(稀漿封層機(jī))的市場繁榮期。對改性乳化瀝青稀漿封層機(jī)的研究和開發(fā),不但具有廣闊的市場前景,而且微表處技術(shù)得到了推廣。
關(guān)鍵詞:乳化瀝青;改性乳化瀝青;稀漿封層機(jī);稀漿封層技術(shù)
稀漿封層機(jī)的特點是在常溫狀態(tài)下在路面現(xiàn)場拌和攤鋪,因此能大大減少工人的勞動強(qiáng)度,加快施工速度,并節(jié)省資源和能源。適用于公路和城市道路部門對路面磨耗進(jìn)行周期性養(yǎng)護(hù),以保持路面的技術(shù)性能和推遲使用壽命。還可對路面早期病害進(jìn)行修整,以上升路面的防水能力,上升平整度及抗滑性能等。
乳化瀝青稀漿封層是用適當(dāng)?shù)募?、填料、瀝青乳液和水等四種材料,按比例摻配、拌和,制成均勻的稀漿混合料,并按要求厚度攤鋪在路面上,形成密實的表面處治薄層。乳化瀝青稀漿封層機(jī)是完成吸漿封層施工的設(shè)備。
一、封層機(jī)的分類、應(yīng)用特點、工作范圍及主要結(jié)構(gòu)
(一)封層機(jī)的分類乳化瀝青稀漿封層機(jī)(以下簡稱“封層機(jī)”)是完成稀漿封層施工的設(shè)備。按封層機(jī)的機(jī)動性可以分為拖式封層機(jī)、半掛式封層機(jī)和自行式封層機(jī)。拖式 封層機(jī)選用略加改造的掛車安裝不同裝置,骨料倉容積多為2-4m3,裝有發(fā)動機(jī),工作時由拖拉機(jī)或運(yùn)料車拖掛著,牽引它進(jìn)行攤鋪作業(yè)。這類封層機(jī)機(jī)動性較差,攤鋪作業(yè)速度受牽引車的影響,故生產(chǎn)率較小,適用于縣鄉(xiāng)道路或小型稀漿封層工程。自行式封層機(jī)均采用卡車底盤,由底盤提供行駛和作業(yè)的動力,行駛速度快,可自行轉(zhuǎn)移工地,機(jī)動性好,生產(chǎn)量大,對于坡道和彎道攤鋪,是目前國外封層機(jī)采用的主要結(jié)構(gòu)形式。半掛式封層機(jī)結(jié)合以上二者的優(yōu)點,著重在操作的方便性、維修的簡便性、多裝料使其上升生產(chǎn)率上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。
(二)封層機(jī)的應(yīng)用特點乳化瀝青稀漿封層機(jī)作業(yè)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在:維修方便,交通中斷時間短;可減少路面厚度,減少工程造價;節(jié)約瀝青用量,并推遲路面使用壽命;維修路面后減少了道路交通噪聲;道路表面附著系數(shù);恢復(fù)路面平整度,減小路面變形,填補(bǔ)路面的空隙;形成路面防水層;減少車輛的能量損耗;路表面結(jié)構(gòu)組織優(yōu)良;封層機(jī)的人工材料、機(jī)械費(fèi)用、工程造價都低于其它結(jié)構(gòu)類型;稀漿封層雖然很簿,但實用性很強(qiáng);瀝青分布均勻,含量適中,路面平整粗糙,無松散干澀及表面泛油、油包現(xiàn)象;攤鋪時一般不灑透層油與粘層油。
(三)封層機(jī)的工作范圍封層機(jī)的特點是在常溫狀態(tài)下在路面現(xiàn)場拌和攤鋪,大大減少了工人的勞動強(qiáng)度,加快了施工速度,并節(jié)省了資源和能源。其適用于公路和城市道路部門對路面磨耗層進(jìn)行周期性預(yù)防養(yǎng)護(hù),以保持路面的技術(shù)性能和推遲使用壽命。還可對路面早期病害進(jìn)行修整,以上升路面的防水能力、平整度及抗滑性能。
(四)封層機(jī)的主要結(jié)構(gòu)根據(jù)封層施工工藝要求,封層機(jī)要具有給料、拌和、攤鋪和計量控制等功能,它能將骨料、礦粉、水、乳化瀝青按比例輸送到拌和筒內(nèi),加入添加劑,攪拌形成流動狀態(tài)的乳化瀝青稀漿混合料,通過分料器送入攤鋪槽內(nèi),然后均勻平坦地攤鋪在路面上。因此,封層機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為兩部分:一是行駛底盤部分,它是機(jī)器的行走和承重部件,其功能是使機(jī)器能夠按預(yù)定速度行駛,完成運(yùn)輸和作業(yè)中的行駛?cè)蝿?wù),并在其上布置全套的作業(yè)裝置,封層機(jī)一般選用承載能力符合設(shè)計要求的卡車底盤,經(jīng)改造成為封層機(jī)的底盤,改造主要是增加一級換檔變速系統(tǒng),能使汽車的速度在1-4km/h范圍,達(dá)到攤鋪作業(yè)的要求。二是作業(yè)部分,其功能是完成機(jī)器作業(yè)過程中的不同物料的存貯、輸送、攪拌、攤鋪、控制、操作等,主要由給料系統(tǒng)、拌和系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)和計量控制系統(tǒng)組成。其中,給料系統(tǒng)是封層機(jī)中重要的部分,也是改性乳化瀝青幾種材料能否按配比要求制取稀漿混合料的關(guān)鍵所在;攤鋪系統(tǒng)則是將稀漿均勻地攤鋪到路面上,并按要求控制稀漿攤鋪的寬度和厚度。
二、封層機(jī)的發(fā)展水平及發(fā)展趨勢
(一)國外水平及發(fā)展趨勢自1928年以來,法國和德國先后開展了稀漿封層的研究。早期的稀漿封層設(shè)備是用水泥混凝土拌和機(jī)拌制稀漿混合料,再用罐車將其運(yùn)到現(xiàn)場,人工進(jìn)行攤鋪。20世紀(jì)60年代以來,歐洲國家開始研制封層機(jī),它可以使稀漿混合料的配制、拌和與攤鋪融合為一體,從而使稀漿封層施工法有了發(fā)展。多年來,歐美國家對封層機(jī)不斷地改進(jìn)和完善,使這種施工法體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)、迅速的優(yōu)點。新的封層機(jī)不斷出現(xiàn),有力地推動了這項技術(shù)在世界范圍的應(yīng)用。
(二)國外的封層機(jī)主要有以下特點:
1、產(chǎn)品系列化。骨料箱的容積一般有4-15m3,車型有單車和半拖掛形式。工作方式除了傳統(tǒng)的車載式封層機(jī)外,現(xiàn)在發(fā)展有途中上料連續(xù)攤鋪的封層機(jī),其生產(chǎn)能力達(dá)到500t/d以上,拌和器采用雙軸強(qiáng)制攪拌漿葉,葉片頂部裝有硬質(zhì)合金,其壽命比傳統(tǒng)淬火葉片長10倍,且葉片角度可調(diào),除了可以拌制普通稀漿封層混合料外,還可以拌制聚合物改性乳化瀝青稀漿混合料,擴(kuò)大了封層機(jī)的適用范圍。
2、采用機(jī)、電、液一體化技術(shù)$現(xiàn)代封層機(jī)均裝有電子檢測裝置、準(zhǔn)確測試不同物料的配備、各部分的運(yùn)行工況、并通過計算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控$機(jī)、電、液一體化技術(shù)的應(yīng)用、使整機(jī)操作實現(xiàn)了集中控制、自動控制程度高、操作方便。
3、采用的卡車底盤、運(yùn)行速度可達(dá)80km/h以上、這樣、封層機(jī)可以實現(xiàn)運(yùn)料和轉(zhuǎn)移、封層作業(yè)時一般用液壓傳動、使工作速度穩(wěn)定在1-4km/h使用一臺發(fā)動機(jī)為各工作裝置提供動力。攤鋪槽的寬度可以調(diào)節(jié)、以適應(yīng)不同的路寬‘攤鋪槽中的布料器、有單軸螺旋漿葉、也有雙軸或三軸漿葉;除了方形攤鋪箱外,還有攤鋪車轍的V形攤鋪箱。
(三)封層機(jī)的未來發(fā)展方向
1、實現(xiàn)多品種、系列化。目前我國生產(chǎn)封層的廠家都是單一品種,底盤選型也各不相同,隨著稀漿封層施工逐年上升,大型封層機(jī)將會出現(xiàn),骨料倉容積將會達(dá)到12m3和15m3。除了引進(jìn)國外技術(shù)和部件開發(fā)系列封層機(jī)外,還應(yīng)努力開發(fā)采用國產(chǎn)部件價格較低的改性稀漿封層機(jī),這將對我國改性稀漿封層技術(shù)的推廣應(yīng)用起到重要影響。
2、努力上升我國封層機(jī)產(chǎn)品的整機(jī)質(zhì)量水。對此,除了汽車底盤受我國汽車廠家的制約外,上部工作裝置在材質(zhì)和元件的選用方面,電子元件和液壓元件應(yīng)靈敏、無泄漏。
3、封層機(jī)的類型向列車式、大型化方向發(fā)展。
4、由間斷式作業(yè)向連續(xù)作業(yè)方向發(fā)展。
5、努力向一機(jī)多用方向發(fā)展、使其既能進(jìn)行封層作業(yè),又能進(jìn)行冷料薄面攤鋪作業(yè)。
6、采用靜音發(fā)動機(jī)、向低噪聲化方面發(fā)展。
7、采用靜液壓傳動、努力使其在低速區(qū)域行走穩(wěn)定。
8、采用機(jī)、電、液一體化技術(shù)、向高自動化程度方向發(fā)展。
現(xiàn)代乳化瀝青稀漿封層機(jī)不但可以生產(chǎn)和攤鋪普通的乳化瀝青稀漿混合料,還可以生產(chǎn)和攤鋪用于精密細(xì)致表面自治(PSM)和車轍填補(bǔ)修整(PSR)的聚合物改性乳化瀝青稀漿混合料。