浅议乳化沥青稀浆封层机的应用与发展

论文关键词:乳化沥青；改性乳化沥青；稀浆封层机；稀浆封层技术
   
    论文摘要:随着我国高速公路和城市道路建设及使用年限的延长，路面的维修养护工作量增加，我国未来的公路工作重点是对已建成和计划建设的公路工程的养护。因此，微表处技术在我国高等级公路和城市道路的维修养护中将具有大量的市场需求和良好的推广应用前景，随之而来的是公路养护机械（特别是稀浆封层机）的市场繁荣期。对改性乳化沥青稀浆封层机的研究和开发，不仅具有非常广阔的市场前景，而且也促进了微表处技术的推广。本文简要介绍了乳化沥青稀浆封层机的发展前景、适用范围、结构组成及其应用特点，同时介绍了国内外部分典型产品目录，着重阐述了稀浆封层机在我国和发达国家的发展动态。
   
   
    稀浆封层机的特点是在常温状态下在路面现场拌和摊铺，因此能大大降低工人的劳动强度，加快施工速度，并节省资源和能源。适用于公路和城市道路部门对路面磨耗进行周期性预防养护，以保持路面的技术性能和延长使用寿命。还可对路面早期病害进行修复，以提高路面的防水能力，提高平整度及抗滑性能等。
    乳化沥青稀浆封层是用适当级配的集料、填料、沥青乳液和水等四种材料，按一定比例掺配、拌和，制成均匀的稀浆混合料，并按要求厚度摊铺在路面上，形成密实坚固耐磨的表面处治薄层。乳化沥青稀浆封层机是完成吸浆封层施工的专用设备。
   
    一、封层机的分类、应用特点、工作范围及主要结构
   
    （一）封层机的分类
    乳化沥青稀浆封层机（以下简称“封层机”）是完成稀浆封层施工的专用设备。按封层机的机动性可以分为拖式封层机、半挂式封层机和自行式封层机。拖式封层机选用略加改造的挂车安装各种装置，骨料仓容积多为2-4m3，装有独立的辅助发动机，工作时由拖拉机或运料车拖挂着，牵引它进行摊铺作业。这类封层机机动性较差，摊铺作业速度受牵引车的影响，故生产率较小，适用于县乡道路或小型稀浆封层工程。自行式封层机均采用卡车底盘，由底盘提供行驶和作业的全部动力，行驶速度快，可自行转移工地，机动性好，生产量大，对于坡道和弯道摊铺质量好，是目前国外封层机采用的主要结构形式。半挂式封层机结合以上二者的优点，着重在操作的方便性、维修的简便性、多装料使其提高生产率上进行改进设计。
    （二）封层机的应用特点
    乳化沥青稀浆封层机作业的优点主要表现在：维修迅速，交通中断时间短；可减少路面厚度，降低工程造价，节省热能；节约沥青用量，并延长路面使用寿命；维修路面后降低了道路交通噪声；可增大道路表面附着系数；恢复路面平整度，减小路面变形，填补路面的空隙；形成路面防水层；减少车辆的能量损耗；路表面结构组织优良；封层机的人工材料、机械费用、工程造价都低于其它结构类型；稀浆封层虽然很簿，但耐用性很强；沥青分布均匀，含量适中，路面平整粗糙，无松散干涩及表面泛油、油包现象；摊铺时一般不洒透层油与粘层油。
    （三）封层机的工作范围
    封层机的特点是在常温状态下在路面现场拌和摊铺，大大降低了工人的劳动强度，加快了施工速度，并节省了资源和能源。其适用于公路和城市道路部门对路面磨耗层进行周期性预防养护，以保持路面的技术性能和延长使用寿命。还可对路面早期病害进行修复，以提高路面的防水能力、平整度及抗滑性能。
    （四）封层机的主要结构
    根据封层施工工艺要求，封层机必须具有给料、拌和、摊铺和计量控制等功能，它能将骨料、矿粉、水、乳化沥青按一定比例输送到拌和筒内，加入添加剂，经快速搅拌形成流动状态的乳化沥青稀浆混合料，通过分料器送入摊铺槽内，然后均匀平坦地摊铺在路面上。因此，封层机的结构可分为两部分：一是行驶底盘部分，它是机器的行走和承重部件，其功能是使机器能够按预定速度行驶，完成运输和作业中的行驶任务，并在其上布置全套的作业装置，封层机一般选用承载能力符合设计要求的卡车底盘，经改造成为封层机的底盘，改造主要是增加一级换档变速系统，能使汽车的最低速度达到1-4km/h范围，以满足摊铺作业的要求。二是作业部分，其功能是完成机器作业过程中的各种物料的存贮、输送、搅拌、摊铺、控制、操作等，主要由给料系统、拌和系统、动力传动系统和计量控制系统组成。其中，给料系统是封层机最重要的部分，也是改性乳化沥青几种材料能否按配比要求制取稀浆混合料的关键所在；摊铺系统则是将稀浆均匀地摊铺到路面上，并按要求控制稀浆摊铺的宽度和厚度。
    二、封层机的发展水平及发展趋势
   
    （一）国外水平及发展趋势
    自1928年以来，法国和德国先后开展了稀浆封层的研究。早期的稀浆封层设备是用水泥混凝土拌和机拌制稀浆混合料，再用罐车将其运到现场，人工进行摊铺。20世纪60年代以来，欧洲国家开始研制封层机，它可以使稀浆混合料的配制、拌和与摊铺融合为一体，从而使稀浆封层施工法有了显著的发展。多年来，欧美国家对封层机不断地改进和完善，使这种施工法真正体现出经济、有效、快速、可靠的优点。新的封层机不断出现，更加有力地推动了这项技术在世界范围的应用。 （二）国外先进的封层机主要有以下特点：
    1、产品系列化。骨料箱的容积一般有4-15m3，车型有单车和半拖挂形式。工作方式除了传统的车载式封层机外，现在发展有途中上料连续摊铺的封层机，其生产能力达到500t/d以上，拌和器采用双轴强制搅拌浆叶，叶片顶部装有硬质合金，其寿命比传统淬火叶片长10倍，且叶片角度可调，除了可以拌制普通稀浆封层混合料外，还可以拌制聚合物改性乳化沥青稀浆混合料，扩大了封层机的适用范围。
    2、采用机、电、液一体化技术$现代封层机均装有电子检测装置、准确测试各种物料的级配、各部分的运行工况、并通过计算机进行监控$机、电、液一体化技术的应用、使整机操作实现了集中控制、自动控制程度高、操作方便.
    3、采用先进的卡车底盘、最高运行速度可达80km/h以上、这样、封层机可以实现迅速运料和转移、封层作业时一般用液压传动、使工作速度稳定在1-4km/h使用一台辅助发动机为各工作装置提供动力。摊铺槽的宽度可以调节、以适应不同的路宽’摊铺槽中的布料器、有单轴螺旋浆叶、也有双轴或三轴浆叶；除了方形摊铺箱外，还有摊铺车辙的V形摊铺箱。
    （三）封层机的未来发展方向
    1、实现多品种、系列化。目前，国内生产封层的厂家均是单一品种，底盘选型也各不相同，随着稀浆封层施工逐年增大，大型封层机将会出现，骨料仓容积将会达到12m3和15m3.除了引进国外先进技术和部件开发系列封层机外，还应努力开发全部采用国产部件价格较低的改性稀浆封层机，这将对我国改性稀浆封层技术的推广应用起到重要影响。
    2、努力提高我国封层机产品的整机质量水。对此，除了汽车底盘受我国汽车厂家的制约外，上部工作装置在材质和元件的选用方面，应保证部件的耐用性、电子元件和液压元件更应保证灵敏、可靠、无泄漏。
    3、封层机的类型向列车式、大型化方向发展。
    4、由间断式作业向连续作业方向发展。
    5、努力向一机多用方向发展、使其既能进行封层作业，又能进行冷料薄面摊铺作业。
    6、采用超静发动机、向低噪声化方面发展。
    7、采用静液压传动、努力使其在低速区域行走稳定。
    8、采用机、电、液一体化技术、向高自动化程度方向发展。
    现代乳化沥青稀浆封层机不仅可以生产和摊铺普通的乳化沥青稀浆混合料，还可以生产和摊铺用于精细表面自治(PSM)和车辙填补修复(PSR)的聚合物改性乳化沥青稀浆混合料。改性稀浆封层机是当今最先进的稀浆封层机。 来源: 《www.jianzhu518.com》.