新材料在道路施工中的应用前景分析
胡楠
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胡楠,. 新材料在道路施工中的应用前景分析[J]. 新材料,2021.7. DOI:10.12721/ccn.2021.158011.
摘要: 道路工程多为沥青路面,目前我国道路工程施工水平还有待提升,容易发生地面沉降、路面裂缝、车辙等问题,施工技术水平与国外发达国家存在一定差距,为了促进我国道路建设事业的全面发展,本文从新材料的应用视角出发,在分析了道路施工现状基础上,思考探究了集中新材料在道路施工中的应用及其前景,以供参考。
关键词: 道路工程;施工;安全隐患;新材料
DOI:10.12721/ccn.2021.158011
基金资助:

随着国内外对道路工程领域研究的持续深入,道路工程相关新材料、新工艺等不断涌现,面对社会面临的生态问题、资金紧缺问题,构建安全节约、功能突出、环境友好型道路工程势在必行,是实现道路建设安全施工与可持续发展的重中之重。由此可见,分析新材料在道路施工中的应用前景意义重大。

一、道路施工现状分析

道路工程是我国交通事业建设的重要内容,其施工效率与施工质量直接影响着交通事业的安全、稳定发展,关系着人民群众的生命财产安全。近年来,随着我国科学技术水平的持续提升,越来越多新工艺、新设备、新材料出现在道路施工过程中,很大程度上提高了道路施工整体水准。然而,从具体施工情况来看,仍旧有些安全隐患存在,其产生原因常与材料的应用有关,目前道路施工主要有以下几大安全隐患需引起重视[1]

(一)地面沉降

道路工程施工的地面沉降问题通常与以下两种因素有关:其一,客观因素是土地自身不具备良好的承载能力;其二主观因素是工程施工人员综合素质、技术操作水平、作业态度方面存在问题[2]。出现地面沉降后将会影响建筑物地下构筑,情况严重时直接威胁生命财产安全。

(二)路基安全隐患

路基是道路工程施工的重要环节,其稳定性和强度一定程度上决定了路面整体施工强度,一些施工队伍在回填土工序作业时没有严格按照图纸设计与标准作业指导书操作,难以保证路基施工质量,容易埋下安全隐患,无法为道路行车提供充足的安全保障。

(三)车辙

道路在车辆行驶后经常留下车轮压痕,久而久之可能形成车辙,此问题常见于进出高速路口、交叉路口、公交站台等处。车辙会造成路面不可恢复的变形,增加道路交通的危险系数。此外,道路在较高温度状态下会降低抗车辙性能,所以更容易产生车辙。

(四)路面裂缝

此问题包括网裂、纵缝、横缝等,诱因与温度、车辆、气候、施工材料等相关,道路工程以沥青为主要施工材料,这种材料的特性也是引起路面裂缝的常见原因[3]

二、道路施工中新材料的具体应用及其前景分析

(一)温拌沥青混凝土

这种新材料包括冷拌沥青混合料(CMA)、温拌沥青混合料(WMA)、热拌沥青混合料(HMA)三种,其中路用性能良好且最为广泛应用的是热拌沥青混合料,其应用既有显著的积极效果,也由于技术缺陷等因素尚且存在沥青老化、污染环境、高耗能等不足之处。

冷拌沥青混合料以稀释沥青或者乳化沥青为主,常温状态下可与集料无需加热直接铺筑或者拌和,具有能源节约的优势,不过相较于热拌沥青混合料路用性能方面明显较差,更加适合在修补沥青路面工程中,也可应用于交通量较少的路面基层、下面层施工中。

温拌沥青混合料的应用需引入温化技术,令拌和、碾压、摊铺沥青混合料的温度降下来,同时保证其性能不受影响,具有改善和优化其性能的作用,其优势还体现在减轻老化、减少沥青混合料生产能耗、降低拌和成本、减少粉尘与有害提起排放等方面,是一种以低碳为特征的新材料,在今后的道路工程施工中势必有良好的发展前景[4]

(二)同步碎石

这种新材料的出现为同步碎石封层施工技术创造了前提条件,道路沥青和碎石在满足一定标准施工要求后使用同步碎石封层车(专用设备)在路面上进行同步铺洒,经过碾压施工形成道路的单层沥青碎石层。这种新材料的应用优势主要体现在石料与粘结材料可以同步铺洒,只有不超过1秒的落地时差,有效保证并提升二者之间结合牢固性,适合使用在道路工程路面下封层、上封层施工中,也可应用于加铺新旧路面磨耗层的施工中。

过去的道路工程路面沥青加铺层使用水泥混凝土材料,容易出现反射裂缝,缩短加铺层使用年限,引入同步碎石新材料后,可借助其应力吸收层特殊结构组合,延缓和压制路面反射裂缝,更好的粘结加铺层与混凝土路面,同时发挥其防水优势,提升工程施工整体质量。同步碎石封层施工技术的研发起源于法国,在发达国家的应用较早,国内对此研究和应用较为落后,未来,还需加强对这种新材料的研究及其施工技术、道路养护技术推广实践,做好新材料宣传工作,让越来越多道路工程全面认识同步碎石,掌握同步碎石封层施工技术,投入充足成本应用碎石封层车,从长远角度出发,切实体现新材料的应用价值。

(三)湖沥青

现阶段,国内外对此新材料的研究工作大面积开展,为了达到沥青性能的改进效果,从天然沥青作为改性剂、高分子聚合物作为改性剂两大研究方向入手,其中高分子聚合物作为的改性剂包括CR、EVA、PE、SBR、SBS等类型,实际推广中各界较为认可SBS改性沥青。从国内的发展现状来看,PE、SBS等聚合物沥青改性剂的应用较多,难以相溶于沥青,受其特点影响,道路工程需增加投资才能够满足工艺设备和生产需求,例如在储存和运输时就要通过不间断搅拌与保温措施才能够避免沥青和改性剂离析分层,使用湖沥青这种天然沥青作为改性剂,就能够有效弥补以上不足之处。然而,国内湖沥青资源有限,未来还需加强开发、生产、运输、存储等多方面工作,令湖沥青这种新材料的应用更加便捷,发挥其预防道路路面病害、优化路用性能等优势。

结束语:

总而言之,道路文化具有悠长深远的发展历史,尽管道路施工新技术和新材料在其发展中不断涌现,但仍旧需要各界加强关注,不断研发更多新材料,充分利用新材料,持续积累实践经验与不懈努力,让道路交通事业迈上新台阶。

参考文献:

[1]周臻. 市政道路路面工程施工中新材料的应用研究[J]. 建材发展导向(上),2015,13(5):167-168.

[2]郝春燕 . 道路桥梁设计中的隐患及解决措施分析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2016,46(15):1758-1758.

[3]邢涛. 市政道路工程施工安全的保障措施[J]. 新材料·新装饰,2020,2(21):106,108.

[4]魏志刚. 新材料新工艺在城市道路改造工程中的应用研究[J]. 城镇建设,2020,10(8):108. 

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