1概述
隨著社會環(huán)保意識的不斷增強,建材工業(yè)作為國民經(jīng)濟重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)之一。但其對天然資源和能源資源消耗高、破壞綠色土地多、對大氣污染為嚴重。公路工程周邊環(huán)境問題與施工所用材料密切相關(guān)。
1998年第一屆國際材料科學(xué)研究會上首次提出了“綠色材料”的概念。這里的綠色是指以對環(huán)境的貢獻程度,并指出可持續(xù)發(fā)展和可行性指標。綠色建材滿足可持續(xù)發(fā)展的需要,做到了發(fā)展與環(huán)境的統(tǒng)一,當今與長遠的結(jié)合。因此,綠色已經(jīng)成為環(huán)境保護的代名詞了。
2 綠色材料在公路工程中的具體應(yīng)用
2.1 降噪乳化瀝青
我國乳化瀝青主要用于公路工程中大中型改擴建工程。主要作用部位是防水層粘結(jié)層。
乳化瀝青是石油瀝青與水在乳化劑、穩(wěn)定劑等的作用下,根據(jù)乳化劑類型生成水包油或油包水的液態(tài)瀝青。乳化瀝青是把普通瀝青通過化學(xué)方法,使瀝青擴散到水中而成為在常溫下粘度低、流動性好的一種特殊道路建筑材料。這就擴大了瀝青的適用范圍,可以常溫下使用。其強度形成原理是當破乳凝固時水分完全排除掉后,道路材料便形成終強度。
微表處技術(shù)是一種經(jīng)濟、快捷、有效的路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù),但在使用中發(fā)現(xiàn),行駛中車內(nèi)噪聲比普通瀝青要大很多,嚴重影響了行車舒適度。通常采用下述的一些車內(nèi)降噪措施:
a調(diào)整混合料級配,根據(jù)密級配確定配合比并實驗驗證;
b增加碾壓工藝來提高混合料粗、細集料均勻分布程度,從而改善路表情況,使路面面層均勻、行車舒適;
c將乳化瀝青性能改善而成為改性瀝青,進行一對一微表處理技術(shù),根據(jù)實際需要和設(shè)計需求,設(shè)計特殊、有針對性的改性瀝青;
d 填料中添加特質(zhì)纖維,增加礦物纖維,控制稀漿適當稠度,保證網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)狀態(tài),不使集料發(fā)生離析為原則,
e增加填料橡膠粉,通過改善稀漿混合料特性來防止集料發(fā)生離析現(xiàn)象。
2.2 有機硅預(yù)養(yǎng)護材料
有機硅預(yù)養(yǎng)護材料是含有有機硅成分的一種新型材料,是一種很好的防水防火材料。有機硅材料是一種高分子合成材料,有機硅材料的滲透性能與瀝青及石料的粘附性是這種材料的一大亮點,也是研究的重點。這在公路工程中的應(yīng)用也顯得非常重要。
通過大量實驗的對比總結(jié),相關(guān)人員研究發(fā)現(xiàn),有機硅預(yù)養(yǎng)護材料的憎水性非常強,具體表現(xiàn)如下:
(1)有機硅養(yǎng)護材料的使用是否成功決定與水的滲透系數(shù)。滲透系數(shù)的影響因素包括粘度、接觸面積、表面張力。有機硅預(yù)養(yǎng)護材料有著很強的滲透能力,它可以適用于各種密級配路面面層養(yǎng)護工程。
(2)抗滑能力有機硅養(yǎng)護材料的抗滑性比較薄弱。一般情況抗滑能力與滲透能力、路面狀況、材料用量等有著非常密切的關(guān)系。為了能很好的利用有機硅養(yǎng)護材料,抗滑措施的提出是關(guān)鍵因素。由于有機硅養(yǎng)護材料應(yīng)用于面層上,需要考慮抗磨耗能力,其使用壽命也是其考慮的重點。這些都與水對其的滲透深度有關(guān),尚需進一步研究發(fā)現(xiàn)并提出相應(yīng)的解決辦法。
2.3 精細抗滑碎石
碎石封層技術(shù)中應(yīng)用的碎石采用小粒徑碎石。其精細抗滑保護層技術(shù)作為一種新型的路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù),是在普通碎石層基礎(chǔ)上通過大量的研究而發(fā)展得出的一種新型封層材料技術(shù),它的原理是在碎石封層上均勻撒布穩(wěn)固材料進行固定從而形成穩(wěn)固的薄磨耗層。這層薄薄的磨耗層起到防水、防止開裂還可以起到很好的抗滑作用,這也無形的為路面表層提供了一層保護磨耗層。精細抗滑保護層,對抑制或是延緩路面很多病害的發(fā)展有很好的作用。大量試驗表明,精細抗滑碎石技術(shù)將在高速路路面防護和橋面養(yǎng)護中起到不可比擬的作用,為了保證這種材料的作用大程度的發(fā)揮,必須采用高濃度的乳化瀝青來保證其粘度。同時就需要對集料中的各種不利粘度的集料含量進行嚴格控制把關(guān),這對材料的應(yīng)用非常重要,特別是粘附性。同時就是控制底層油用量,底層油用量直接影響粘結(jié)度,因此底層灑布量應(yīng)根據(jù)實際路面情況進行設(shè)計,適當?shù)奶岣叻(wěn)固層灑布量有利于防止集料的脫落,但灑布量過大亦可造成抗滑性能下降。
雖然這種技術(shù)應(yīng)用很廣泛,當然也有很多需要改進的地方?此乒に嚭唵蔚乃槭鈱泳哂辛己玫姆浪、抗滑及應(yīng)力吸收能力,但作為一個體系,還需要對碎石封層技術(shù)的各個方面進行系統(tǒng)研究,從而改進其性能。由于其標準不統(tǒng)一,這就要求我們在施工中要嚴格按照施工規(guī)范和技術(shù)文件進行每一個步驟。要正確看待碎石封層的適用范圍和條件,F(xiàn)在這種碎石還需要進一步研究探索,從而達到佳優(yōu)化效果。
某高速公路降噪瀝青路面施工基本工序是先確定原材料技術(shù)要求,采用高粘度改性瀝青,并必須滿足一定的技術(shù)要求;旌狭霞壟湟残枰獫M足相關(guān)規(guī)范準則要求。其粗集料采用了S10和S12兩種。細集料除了一般要求外還要求2.36 mm的通過率大于98%。降噪瀝青混合料的拌制要求控制在?.2%范圍之內(nèi)。拌合控制溫度和時間都有嚴格的要求。要求干拌9s左右,濕拌40-50s,采用全幅攤鋪,壓實不得采用震動壓實。
3 新材料在公路工程中應(yīng)用注意事項
新型材料在使用過程中要根據(jù)其應(yīng)用特點,按照設(shè)定好的工序施工。每種新型材料之所以新就是在某一方面有特殊作用,所以我們要用好新型材料,其首要注意事項是結(jié)合材料的特點,將其用于需要的地方。否則新型材料就沒有其特點也就沒有其意義了。
在施工過程中,不要盲目追求新型材料的使用。并不是把新型材料用在每個地方就能提高工程質(zhì)量高,也就是我們選擇新型材料是不能盲目的,是根據(jù)項目的需要選擇,應(yīng)為新型材料相對于普通材料價格會比較貴,這也是避免工程造價的增加。
施工的關(guān)鍵,是嚴格按照新型材料的配合比要求進行配比,在集料級配的選擇上一定要嚴格把關(guān),否則就不存在新型材料,嚴重時還會造成配合比作廢。在使用新型材料前特別要明確新型材料的使用范圍和使用條件。
4 結(jié) 語
總之,公路工程中對綠色材料的利用是材料行業(yè)和工程行業(yè)的一大進步。因為這不只關(guān)系到這些行業(yè)的經(jīng)濟效益,還關(guān)系國民經(jīng)濟和國計民生可持續(xù)發(fā)展。促進各種新型綠色建材在公路工程中的應(yīng)用是我們建筑行業(yè)的責任,我們要用戰(zhàn)略的眼光、時代的緊迫感和歷史的責任感對待。雖然這是一條漫長而艱巨的路,相信綠色建筑一定能推進城市走向持續(xù)發(fā)展之路,達到人與生態(tài)環(huán)境和諧共處,持續(xù)發(fā)展。