改性乳化瀝青在道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

陳巖 李玉龍

【摘 要】預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是道路養(yǎng)護(hù)中的新理念，是指在道路結(jié)構(gòu)良好或路面病害發(fā)生的初期就進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。這相對(duì)于傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方式能延長(zhǎng)道路使用壽命，提高使用質(zhì)量，降低養(yǎng)護(hù)成本。改性乳化瀝青在道路養(yǎng)護(hù)中起到重要作用，在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中有廣泛的前景。

【關(guān)鍵詞】道路工程； 改性乳化瀝青 ；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

The Application of Modified Asphalt Emulsion In The Preventive Maintence

Chen yan1， Li Yu-long 2

（1.Changchun architecture and civil engineering college Jilin Changchun 130607；

2.Wuhan Polytechnic University Wuhan Hubei 430023）

【Abstract】Preventive maintenance is a new concept of the road maintenance . It maintenance the road in the surface structure is good or disease occurs in the early years .It compared with the traditional way of maintenance can extend the service life of the road ，improve the service quality ，and reduce the maintenance costs .Modified asphalt emulsion play an important roal in pavement maintenance and it has a widely prospect in the preventive maintenance.

【Key words】Road engineering；Modified asphalt emulsion；Preventive maintenance

1. 引言

我國(guó)自1988年京石、沈大、滬嘉高速公路通車，這以后的20余年，我國(guó)公路事業(yè)突飛猛進(jìn)。在高速公路里程大幅度增長(zhǎng)的同時(shí)，高速公路的建設(shè)質(zhì)量從總體來(lái)說(shuō)也向世界先進(jìn)水平前進(jìn)了一大步。但是，我國(guó)已建的高速公路維修養(yǎng)護(hù)的工作量很大，部分出現(xiàn)早期破壞。

按照國(guó)外的一般情況，高速公路路面的設(shè)計(jì)壽命在15～20年內(nèi)，交付使用后長(zhǎng)則10余年，短則七、八年，表面層即需維修罩面一次。我國(guó)的高速公路瀝青路面，早期的已經(jīng)使用了20余年，相當(dāng)一部分已有10年以上，已經(jīng)面臨維修養(yǎng)護(hù)期的到來(lái)。本文將探討一種新的道路養(yǎng)護(hù)方式——預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，并介紹改性乳化瀝青在道路養(yǎng)護(hù)中的幾種典型應(yīng)用。

2. 改性乳化瀝青

改性乳化瀝青以瀝青為原料，加入高分子聚合物改性材料，或者將高分子聚合物乳膠與乳化瀝青成品混合，或者將高分子聚合物改性瀝青進(jìn)行乳化，從而得到乳化瀝青產(chǎn)品。乳化劑、改性材料和瀝青材料這三者各自的性能和相互匹配是決定改性乳化瀝青材料路用性能的關(guān)鍵因素，其中乳化劑與改性劑匹配不當(dāng)則可能達(dá)不到乳化瀝青改性的目的。另外，改性劑的摻配工藝也是影響改性乳化瀝青性能的關(guān)鍵因素。在改性乳化瀝青的制作過(guò)程中要對(duì)瀝青進(jìn)行一定的選擇是制備優(yōu)質(zhì)改性乳化瀝青的前提，以保證瀝青與膠乳、乳化劑、穩(wěn)定劑在同時(shí)進(jìn)入機(jī)械研磨時(shí)能夠以細(xì)小和微滴狀態(tài)分散于含有乳化劑的水溶液中形成水包油狀態(tài)的改性乳化瀝青[1]。

3. 改性乳化瀝青的優(yōu)點(diǎn)

（1）熱瀝青使用時(shí)需要對(duì)瀝青和礦料進(jìn)行加熱，在施工過(guò)程中也需要反復(fù)加熱，這樣既浪費(fèi)能源又容易造成瀝青的老化。乳化瀝青不需要用石油溶解，可以在不需要加熱的情況下施工，這能節(jié)省能源，節(jié)約資源。

（2）乳化瀝青加熱溫度較低，且不需要長(zhǎng)時(shí)間加熱，游離出的碳?xì)浠衔飵缀鯙榱悖梢詼p少環(huán)境污染和保護(hù)施工人員的身體健康。

（3）乳化瀝青由于其冷拌技術(shù)，可以在偏遠(yuǎn)地區(qū)用冷材料施工。

（4）加入改性劑的乳化瀝青能提高高溫穩(wěn)定性，提高低溫抗縮裂能力，延長(zhǎng)路面使用壽命，提高粘附強(qiáng)度，提高內(nèi)聚力，提高抗剝落能力，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，改善拌合性能等。

4. 改性乳化瀝青在道路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

4.1 微表處技術(shù)。

4.1.1 基本概念。

微表處即改性乳化瀝青稀漿封層，普通稀漿封層技術(shù)與微表處技術(shù)都是利用由級(jí)配集料、乳化瀝青、填料和水所組成的混合料進(jìn)行施工的，不同的是微表處技術(shù)所采用的材料是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢測(cè)篩選出來(lái)的，其中還包括高分子聚合物和其他添加劑，因而相比之下微表處技術(shù)具有更多的優(yōu)點(diǎn)。

微表處技術(shù)鋪筑厚度一般在3～10mm，具有防水、防滑、耐磨耗、填充、平整及恢復(fù)路面使用功能的作用。既可以作為新改建路面的表面磨耗層，又可作為維修、養(yǎng)護(hù)舊路面病害的加鋪層，如表面坑槽、網(wǎng)裂、光滑等，是近年來(lái)發(fā)展很快的一種路面施工方法 [2]。

4.1.2 微表處技術(shù)的特點(diǎn)。

（1）經(jīng)濟(jì)性。單層微表處的造價(jià)為每平米15元左右，價(jià)格便宜，能適應(yīng)我國(guó)道路養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)不足的實(shí)際情況。

（2）快速施工。如果采用兩臺(tái)間歇式攤鋪車交替作業(yè)，每天攤鋪面積可達(dá)1萬(wàn)m2。如果采用連續(xù)式攤鋪車，每天攤鋪面積可達(dá)3～4萬(wàn)m2。微表處攤鋪后1h內(nèi)即可開(kāi)放交通，可以最大限度的減少施工對(duì)交通的影響。

（3）壽命長(zhǎng)。在路基路面穩(wěn)定的前提下，優(yōu)質(zhì)微表處的使用壽命可達(dá)5年以上。

4.1.3 施工注意事項(xiàng)。

（1）微表處技術(shù)不能防止反射裂縫的出現(xiàn)，所以微表處不能填補(bǔ)深度在25mm以上的裂縫。15～25mm的車轍應(yīng)分兩層攤鋪，第一層攤鋪結(jié)束開(kāi)放交通24h后才能攤鋪第二層。15mm以下的車轍可以直接用微表處進(jìn)行修補(bǔ)。

（2）在攤鋪過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)攤鋪厚度來(lái)調(diào)整攤鋪箱的刮板高度，保證攤鋪厚度符合要求，確保平整度和整體外觀。攤鋪速度盡量保持勻速前進(jìn)。

（3）攤鋪后，應(yīng)立即對(duì)橫向縱向接縫處進(jìn)行人工找平，防止攤鋪不均勻。

（4）微表處施工結(jié)束后應(yīng)限制交通，禁止一切行人和車輛通行，在達(dá)到要求后方可開(kāi)放交通。

4.2 霧封層。

霧封層技術(shù)也是道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的一種。其原材料主要是乳化瀝青、水、膠乳、成膜劑及一定量的添加劑，施工時(shí)直接將乳液噴撒在道路路面，形成一層黑色的表面。霧封層主要用于封住路面的孔隙及微裂縫， 可以有效防止水分和空氣進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)而引起結(jié)構(gòu)的破壞。霧封層還能防止道路表面松散的骨料發(fā)生進(jìn)一步的松散。能減少路面的風(fēng)化和老化作用，延長(zhǎng)道路的使用壽命[3]。

4.2.1 原材料的選擇。

（1）改性乳化瀝青。霧封層中選用的乳化瀝青必須為陽(yáng)離子型乳化瀝青，破乳速度一般選擇快裂型。霧封層所用的乳化瀝青其粒度要求比普通用乳化瀝青粒度更細(xì)，通常采用0.6mm的篩孔檢測(cè)乳液的篩上剩余量。

（2）水。霧封層中對(duì)水要求很高，必須要達(dá)到飲用水的要求。水中不能含有不溶性的雜志，且PH值應(yīng)控制在6～8左右為宜。在材料的配制前，還要檢查水與乳化瀝青的相容性，檢查方法為：將水與乳液混合，攪拌2～3min，然后用150um的濾網(wǎng)過(guò)篩，如果濾網(wǎng)上殘留物的質(zhì)量超過(guò)1%，則說(shuō)明水與乳液不相容，對(duì)于不滿足相容性試驗(yàn)的水，不得采用。

（3）改性劑。霧封層一般采用SBR乳膠進(jìn)行改性。

成膜劑。霧封層采用的成膜劑一般為醇類。成膜劑能保證霧封層的成型和提高穩(wěn)定性與均勻性。

（4）添加劑。添加劑可根據(jù)施工時(shí)實(shí)際情況選擇。如緩凝劑，再生劑，促凝劑等。

4.2.2 施工注意事項(xiàng)。

（1）施工前應(yīng)將路面打掃干凈，必要時(shí)可用水沖洗。確保施工時(shí)路面處于潔凈干燥的狀態(tài)。

（2）對(duì)于大于3mm的裂縫，應(yīng)按照《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行預(yù)處理。

（3）霧封層乳液溫度最好不超過(guò)50℃，施工時(shí)認(rèn)真檢查噴灑棒的高度及噴嘴的順暢程度。

（4）施工時(shí)應(yīng)控制好施工速度及乳液撒布量。乳液撒布過(guò)多，破乳后路面容易發(fā)生打滑，撒布過(guò)少，效果不佳。撒布量在施工前應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。

4.3 超薄磨耗層。

超薄磨耗層是將間斷級(jí)配熱拌改性瀝青混合料攤鋪在改性乳化瀝青粘層膜上，混合料厚度一般為15～25mm，其中改性乳化瀝青可起到黏結(jié)表面層與下面層的作用，同時(shí)可以進(jìn)入到瀝青混合料中而起到封層的作用。超薄磨耗層在2002年引入中國(guó)，在高速公路和市政道路上都得到了很好的性能發(fā)揮，超薄磨耗層具有抗滑、耐磨、降低噪音、改善排水等優(yōu)點(diǎn)。

超薄磨耗層具有以下路用性能：改善路面輕微到中等病害，延長(zhǎng)使用壽命；改善路面光滑，摩擦系數(shù)不夠或紋理深度不足的問(wèn)題，提高行車安全性；校正表面輕微裂縫，輕微剝落等缺陷；能減小路面噪音；改善表面排水。

施工前應(yīng)對(duì)乳化瀝青運(yùn)輸車輛的保溫效果進(jìn)行檢查，乳化瀝青工作溫度為60～80℃，乳化瀝青的運(yùn)輸車輛要求有保溫和加熱裝置，至少要有保溫裝置，最好采用專門(mén)用于超薄磨耗層施工的乳化瀝青轉(zhuǎn)運(yùn)車。在施工前同樣要對(duì)大的裂縫和車轍進(jìn)行徹底處理，否則容易出現(xiàn)反射裂縫，使養(yǎng)護(hù)達(dá)不到預(yù)期目的。

5. 結(jié)束語(yǔ)

近幾年，我國(guó)大部分水泥混凝土路面和瀝青路面處于超負(fù)荷和超期服務(wù)狀態(tài)，面臨大量的維修和保養(yǎng)。改性乳化瀝青作為粘結(jié)料，在道路養(yǎng)護(hù)中有很多應(yīng)用，除微表處、霧封層、超薄磨耗層等技術(shù)外，還有碎石封層、薄層罩面技術(shù)等。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)能有效改善行車條件，提高運(yùn)行速度，降低運(yùn)輸成本，并能夠快速開(kāi)放交通，提高道路服務(wù)水平。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念的提出，在公路養(yǎng)護(hù)事業(yè)中起到了很大的推動(dòng)作用。同時(shí)我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，建立科學(xué)化、規(guī)范化的道路養(yǎng)護(hù)體系，也是目前道路養(yǎng)護(hù)部門(mén)面臨的重要課題。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝猛.改性乳化瀝青在道路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].交通世界，2010.2：249～250.

[2] 羅義.高速公路施工中改性乳化瀝青稀漿封層的應(yīng)用[J].建筑與工程，2011：127～128.

[3] 汪成夫，楊斌.霧封層設(shè)計(jì)與施工[J].公路交通技術(shù)，2007.6，（3）：36～37.

[文章編號(hào)]1619-2737（2015）05-31-567

[作者簡(jiǎn)介] 陳巖（1981-），女，2003年畢業(yè)于吉林建筑工程學(xué)院，土木工程專業(yè)，講師，先從事土木工程教學(xué)研究。