概述
拋丸處理是一種在歐美已開發國家已經開始套用的拋丸表面處理方法。世界上第一台拋丸設備誕生於100年前,開始是在各種金屬 或非金屬表面去除雜質、氧化皮,增加粗糙度等方面得到套用。經過百年的發展,拋丸處理工藝以及設備已經相當的成熟,其套用已經不僅僅是在各個重工業的工廠。隨著世界上第一台水平移動式拋丸設備在美國佰萊泰克(BLASTRAC)誕生,其套用領域迅速擴展到混凝土表面塗裝處理和船舶甲板金屬表面處理上,並且直接引導了該行業的標準制訂和行業施工方法的規範。隨著佰萊泰克拋丸處理設備的不斷改進和技術成熟,拋丸處理工藝和設備已經進入歐美已開發國家公路養護、橋樑施工和機場維護等領域。中國在此方面的套用卻依舊是很少,只有在少數項目中使用了拋丸處理工藝,而在高速公路、市政道路及混凝土橋樑防水塗裝方面,還是一個空白。貴詩迪(GSD)公司希望藉此文章能將此新的拋丸處理工藝介紹給公路、橋樑工程方面養護施工的同行,並期望這一新工藝、技術獲得推廣。
工作原理
拋丸是指通過機械的方法把丸料(鋼丸或砂粒)以很高的速度和一定的角度拋射到工作表面上,讓丸料衝擊工作表面,然後在機器內部通過配套的吸塵器的氣流清洗,將丸料和清理下來的雜質分別回收,並且使丸料可以再次利用的技術。拋丸機配有除塵器,可做到無塵、無污染施工,既提高效率,又保護環境。拋丸機按其行走形式可分為三種:手推式、車載式和自行式。拋丸機操作時通過控制和選擇丸料的顆粒大小、形狀,以及調整和設定機器的行走速度,控制丸料的拋射流量,得到不同的拋射強度,獲得不同的表面處理效果。
處理質量的控制
拋丸處理工藝和拋丸處理設備根據需要處理的表面的不同,通過三個參數來控制處理後的表面狀況的。選擇丸料的大小和形狀;設備的行走速度;丸料的流量大小。以上三個參數互相配合,可以得到不同的處理效果,確保拋丸處理後表面的理想粗糙度。套用
混凝土橋面的表面處理
歐美國家自20世紀70年代以來在混凝土橋面鋪裝中廣泛使用防水層,大大減少了混凝土橋樑因為滲水的原因而造成的損壞,延長橋樑的使用壽命。但隨著交通量的增加,同時出現了防水層和面層以及橋面黏結強度不足而產生推移的病害。在我國,混凝土橋樑也經常發生類似病害,以及由於滲水甚至造成的混凝土疏鬆、脫落,鋼筋鏽蝕。造成以上病害的原因之一是因為混凝土面層的拋丸處理沒有能夠完全去除表面殘留物質,沒有保留一定的粗糙表面來保證防水層和橋面底層的黏結強度。拋丸處理工藝能夠一次將混凝土表面的浮漿、雜質清理和清除乾淨,最重要的是在同時對混凝土表面進行了打毛處理,使其表面均勻粗糙,大大提高防水層和混凝土基層的黏結強度。而且在此過程中,拋丸處理工藝能夠充分暴露混凝土的裂紋等病害,以便提前採取補救措施。
隧道的維護
在我國,隧道內路面出於防水以及材料耐燃和耐油等方面的考慮,一般採用水泥混凝土。 但同時這對長隧道路面的抗滑性要求也提出了較高的要求。對於以上的兩種在我國依舊難以解決的問題,拋丸處理工藝是一種施工簡單、設備投入小、效果顯著而又環保的處理方法。近年來在佰萊泰克BLASTRAC的用戶推薦下使用拋丸工藝處理橋面和隧道的工程也越來越多(見圖4、圖5),在混凝土橋面防水鋪裝中,拋丸工藝已經是歐美國家工藝規範的要求,在中國也正在被逐漸接受,例如重慶通渝隧道、貴陽營盤坡隧道、昆石高速清水溝隧道等等,均採用拋丸工藝對混凝土路面進行維護。
瀝青路面的養護
拋丸處理設備被廣泛使用在提高瀝青路面粗糙度和摩擦係數,從而提高了路面的附著力,保證了行車安全。同時還可以清除瀝青路面的附著物(如燃油、機油等)主要套用於以下方面:(1)瀝青混凝土罩面施工時,使用拋丸處理工藝進行路表面的預處理可以保證路面潔淨,同時增加表面的粗糙度,使罩面層與原路面的粘結加強,其結構的耐久性大大增加;稀漿封層及採用樹脂材料罩面時先進行拋丸處理可以大大提高樹脂罩面和原基層的黏合強度,使稀漿封層的質量提高,路面的使用壽命延長。
(2)拋丸處理工藝可以直接在瀝青路面上使用,例如在轉彎路段表面拉毛以提高抗滑性能。
(3)可以直接去除瀝青路面的表面泛油,改善由於泛油引起的抗滑性能的降低。
(4)拋丸處理工藝還可以套用在標誌線的去除。
在我國,表面粗糙度對交通的影響尚未引起廣泛的重視,而每年因為路面打滑引起的交通事故卻不斷上升,拋丸設備可以靈活地處理小面積路段,完全恢復其抗滑性能。
經過拋丸工藝處理的瀝青表面不但清理了各種表面的附著物,同時增加了瀝青表面的粗糙程度,提高了瀝青路面的性能。而且設備施工簡單方便,靈活機動。