淺談乳化改性瀝青在微表處的應(yīng)用

姚 丹

(重慶交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院, 重慶 400047）

淺談乳化改性瀝青在微表處的應(yīng)用

姚 丹

(重慶交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院, 重慶 400047）

本文首先論述了建養(yǎng)并重的重要意義，介紹了乳化瀝青在國內(nèi)外的應(yīng)用及研究情況，然后闡述了乳化改性瀝青在微表處應(yīng)用進(jìn)展，最后提出了乳化改性瀝青在微表處應(yīng)用存在的問題，并展望了其發(fā)展方向。

乳化瀝青；微表處；應(yīng)用

0 引言

由于我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路瀝青路面的建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，特別是高等級公路建設(shè)規(guī)模的不斷增加，對高質(zhì)量的道路瀝青的需求量呈上升趨勢。由于瀝青路面長年累月經(jīng)受大自然的嚴(yán)酷侵蝕，風(fēng)吹、雨淋、日曬、凍融使瀝青與礦料不斷地發(fā)生著物理與化學(xué)變化，使得其適應(yīng)氣候變化的能力逐漸降低，在車輛的反復(fù)碾壓下，會(huì)出現(xiàn)開裂、光滑、車轍、松散、老化等病害，影響道路的正常使用，因此，對瀝青路面的質(zhì)量提出了更高的要求，使用一般的交通瀝青路面難以達(dá)到要求。

乳化瀝青，乳化改性瀝青微表處等是解決以上問題，主要的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段，是進(jìn)行路面快速維修的有效途徑。乳化瀝青由于粘度低，施工和易性好，而且節(jié)約瀝青，保護(hù)環(huán)境。因而，應(yīng)用乳化改性瀝青及其成套技術(shù)進(jìn)行路面維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，不僅能節(jié)省投資，及時(shí)改善道路行車條件，延長舊路使用壽命，減少交通堵塞，改善行車條件以及改善市容市貌都具有重要意義。

1 乳化瀝青

自年歐洲開始用肥皂做乳化劑以來，隨后的幾十年里，世界各國一直主要以陰離子乳化劑對瀝青進(jìn)行乳化。但由于礦料表面多帶有陰離子電荷，與陰離子乳化瀝青相排斥，導(dǎo)致相互勃結(jié)力下降，工程質(zhì)量受到影響。年法國開始研究陽離子乳化劑并于兩年后實(shí)現(xiàn)了商品化生產(chǎn)。美國近些年也研制出了新型陽離子乳化劑并正式應(yīng)用于道路工程。隨后日本引進(jìn)了該技術(shù)并在日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確規(guī)定。

雖然乳化瀝青已有近百年的歷史，但是我國的乳化瀝青發(fā)展相對較慢。我國1935年才開始用乳化瀝青鋪路，而且使用的多數(shù)不是國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品，乳化瀝青的批量成產(chǎn)和應(yīng)用起步于70年代，主要生產(chǎn)的是陰離子慢裂慢凝乳化瀝青，應(yīng)用于貫入式、表處、冷拌瀝青碎石。1977年我國成功研制除陽離子乳化瀝青，1978年由交通部組織“陽離子乳化瀝青及其路用性能研究”課題協(xié)作組，為發(fā)展我國的陽離子乳化瀝青做了大量工作。1985年由交通部進(jìn)行了技術(shù)鑒定并且制定了乳化瀝青的技術(shù)要求，乳化瀝青的應(yīng)用到了粘層、透層以及稀漿封層，并決定”七五”期間在全國范圍推廣使用。2003年我國對乳化瀝青的技術(shù)要求進(jìn)行了進(jìn)一步的修訂，這極大的推進(jìn)了乳化瀝青的使用。目前我國使用的乳化瀝青約為60萬噸/年，其中：75%應(yīng)用于粘層、透層油，10%用于表處、貫入式、冷拌瀝青混合料，15%應(yīng)用于稀漿封層及微表處。乳化瀝青的性能主要取決于基質(zhì)瀝青的性能，隨著公路事業(yè)的飛速發(fā)展，普通的乳化瀝青稀漿封層已經(jīng)不能滿足市場的需求了，道路瀝青技術(shù)的發(fā)展，也推動(dòng)了改性乳化瀝青的發(fā)展。一方面是借鑒國外的研究成果，吸取其成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)；另一方面是借鑒國外的生產(chǎn)設(shè)備，結(jié)合本國實(shí)際，深入研究并大力推廣在路面上的應(yīng)用。事實(shí)證明，改性乳化瀝青具有良好的應(yīng)用前景。

2 微表處

此外，公路建設(shè)在發(fā)展的同時(shí)，養(yǎng)護(hù)管理也要跟上公路的發(fā)展，我國在維修養(yǎng)護(hù)工作中開始嘗試諸如超薄罩面、碎石封層、開普封層、微表處等多種維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)。其中微表處（micro-surfacing）是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，微表處以其獨(dú)特突出的優(yōu)點(diǎn)已成為我國重要的路面維修養(yǎng)護(hù)手段。國際稀漿封層協(xié)會(huì)（ISSA）對微表處的定義為：微表處是一種由聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑按合理配比拌和并通過專門攤鋪設(shè)備鋪筑到原路面上，并且能快速開放交通要求的薄層結(jié)構(gòu)。

3 乳化改性瀝青在微表處的應(yīng)用

微表處技術(shù)源于60年代末70年代初的德國。當(dāng)時(shí)，德國的科學(xué)家用傳統(tǒng)的稀漿做試驗(yàn)，主要是增加稀漿使用的厚度，看是否能找到在狹窄的車道上填補(bǔ)車轍但同時(shí)不破壞昂貴的高速公路路面的方法。德國科學(xué)家在瀝青及其混合物，加入聚合物和乳化劑，攤到深陷的車轍上，形成了穩(wěn)定牢固的面層，這個(gè)結(jié)果加速了微表處技術(shù)的推出。由于使用了改性乳化瀝青，封層固化時(shí)間加快，與原路面粘結(jié)十分牢固，聚合物改性乳化瀝青技術(shù)也就從此得到更多的使用。在美國，改性乳化瀝青稀漿封層在高速公路的維修養(yǎng)護(hù)工作中的使用越來越普遍。其最新發(fā)展是利用聚合物改性瀝青乳液鋪筑稀漿封層，國際稀漿封層協(xié)會(huì)將它分為聚合物改性稀漿精細(xì)表面處治（PSM，常用于超薄抗滑表層）和用于填補(bǔ)車轍的聚合物改性稀漿封層（PSR)。在原來的稀漿封層實(shí)施細(xì)則ISSAA143-83的基礎(chǔ)上，制定了A105施工指南，對微表處原材料、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、質(zhì)量控制、施工等作了全面的規(guī)定，大大促進(jìn)了稀漿封層和微表處技術(shù)在全世界范圍內(nèi)的發(fā)展。

而我國在1999年開始對微表處技術(shù)進(jìn)行研究，2000年微表處技術(shù)開發(fā)列入國家經(jīng)貿(mào)委組織的“國家技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃”。同年9月，在太舊高速公路上鋪筑了8km的微表處試驗(yàn)段。2001年微表處技術(shù)列入交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目計(jì)劃，在四川、內(nèi)蒙、天津、上海、遼寧等地也鋪筑了大量試驗(yàn)路。

隨著我國公路里程的不斷增長，特別是高速公路的發(fā)展，需要養(yǎng)護(hù)的道路不斷增加，微表處技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更廣泛。與普通的稀漿封層技術(shù)相比，微表處技術(shù)具有更好的抗磨耗性能和抗滑性能。微表處還有很好的車轍修復(fù)功能，可改善路面平整度和行車舒適性。與熱瀝青罩面相比具有更好的抗水下滲效果，從而更好地保護(hù)路面解雇，提高路面的使用性能和耐久性，延長路面使用壽命。

4 乳化改性瀝青在微表處應(yīng)用存在的問題

微表處技術(shù)尚不完善，仍存在問題。如，在國目前的改性乳化瀝青與集料的配伍性差，施工單位對集料的砂當(dāng)量和亞甲藍(lán)指標(biāo)不重視，造成施工質(zhì)量不穩(wěn)定；獲得快速開放交通，且施工和易性好的微表處混合料的關(guān)鍵技術(shù)目前還不是很完善，即微表處混合料既要有足夠的拌和時(shí)間，還要盡快成型以開放交通，這是實(shí)際攤鋪過程中最常遇到的問題；工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，目前評價(jià)微表處路用性能的室內(nèi)試驗(yàn)與路面實(shí)際情況有較大差別，評價(jià)手段大多局限于設(shè)計(jì)指南規(guī)定的試驗(yàn)方法，試驗(yàn)意義不甚明確等。這影響微表處技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

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1007-6344（2017）10-0271-01