高滲性透層油施工工藝探析

文/新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院 艾克拜爾·艾爾肯

目前，國內高速公路常用的道路結構形式為半剛性基層加鋪瀝青面層，這類結構基層和面層之間的結合一直是薄弱環節。為確保路面結構具有較好的層間結合，形成連續的整體結構，面層施工前，工作人員會在基層表面灑布透層油。

傳統的透層油側重于黏結性，其實整體的黏結效果與滲透性能的好壞有關。良好的滲透性會增強基層和面層的黏結效應。本文基于高滲透性能，研究影響透層油在基層表面灑布的因素，確定適應于高滲透層油，在半剛性基層表面灑布的施工工藝。

高滲性透層油配制

將130℃膠粉熱解瀝青按比例混入殼牌90#基質瀝青中并進行攪拌，同時將滲透劑加入并進行攪拌。按45∶55的比例取乳化劑和65℃熱水，摻加定量的固化劑攪拌。將兩者一同加入膠體磨中進行研磨，得到透層油，得出配比及技術指標（如表1所示）。

表1 透層油配比及技術指標

表2 級配組成

基層控制

級配

半剛性基層級配與透層油的滲透效果關系密切，密實懸浮類混合料雖具有較好的強度，但是不利于透層油的下滲。推薦采用骨架密實型級配，其級配組成如表2所示。水泥用量為5%，采用靜壓成型Ф150mm×h150mm試件。

灑布前處治

基層表面的狀態影響著透層油的破乳速度，進而影響其滲透性，透層油灑布時基層需進行處理。如果基層表面存在灰塵，透層油的滲透性會受到影響，倘若滲透性不好，則容易與灰塵形成片狀漿體，夾在基層試件與面層試件之間。高滲性透層油能夠克服灰塵的阻隔，確保基層與面層試件在一定程度上的連接。施工時，需先清掃基層表面，盡可能避免灰塵對透層油滲透和黏結作用的影響。

在水泥穩定碎石試件表面灑水，形成潤濕和表干狀態，并與不灑水的干燥狀態構成三種對比條件。在不同條件下的試件表面灑布透層油，觀察透層油滲透狀況，并測量滲透深度后發現，當試件表面處于潤濕狀態時，透層油的滲透效果最好，24h的滲透深度可達10mm左右。干燥狀態下滲透深度最小，這是由于干燥的集料接觸面加速了乳化瀝青水分流失，促使乳化瀝青快速破乳，導致透層油的滲透性下降。

施工工藝

灑布量

成型試件養護3d后灑布透層油，控制條件為灑布量0.6kg/m2～1.5kg/m2，間隔 0.1kg/m2。灑布完成后，將相應直徑的瀝青混合料試件壓放在其上面并放置24h，然后進行剪切試驗和拉拔試驗，將剪切試驗后的試件通過劈裂試驗儀器打破，測量其滲透深度，試驗結果如圖1所示。

圖1 透層油灑布量對其性能的影響

隨著灑布量的增加，透層油的滲透深度、最大剪力和最大拉力均表現為先增大后減小，在灑布量為1.3kg/m2時達到峰值，可見1.3kg/m2是透層油的室內最佳灑布量（如圖1所示）。在灑布量較少時，透層油滲透深度較小，瀝青混合料試件與水泥穩定碎石試件黏結的整體效果較差，因此抗剪、抗拉能力相對較弱；隨著灑布量的增加，透層油的滲透深度逐漸增大，乳化瀝青在更深層次形成黏結，使得兩個試件的黏結區域更深，整體的黏結效應更好，抗剪、抗拉能力得到顯著改善。當超過最佳灑布量后，滲透深度及最大剪力和抗力變化不再顯著。施工時，根據室內確定的最佳灑布量，可上下浮動0.2kg/m2。

表3 灑布時間與滲透深度關系

表4 不同環境溫度下24h后滲透深度

灑布時間

基層試件成型后需要養生，使強度形成。成型后，在不同的時間段內的透層油的灑布，會對其滲透深度產生影響。從試件成型脫模后開始計算，控制灑布時間為0d、1d、3d、5d、7d、10d，灑布量為 1.3kg/m2，灑布完成且養護一段時間后，再進行劈裂破開試件，測量其滲透深度，結果如表3所示。

根據表3可知，試件成型后3d左右，透層油的滲透深度相對較大。而剛成型的試件即刻灑布（0d）的，由于試件中的水分填充了顆粒之間的空隙，致使透層油難以下滲，因此滲透深度較小。養護10d以后進行灑布，試件強度不斷形成，空隙變小，與透層油接觸的顆粒變得干燥，加速乳化瀝青破乳，使得透層油的滲透性變差。

灑布溫度

將成型的試件養護3d后，放置于不同的環境溫度中（0℃、1℃、20℃、40℃）進行透層油灑布涂抹，灑布完成后間隔2h觀測試件表面透層油的滲透殘余狀況，24h后對試件進行破裂，測量其滲透深度得到試驗結果（如表4所示）。

置于0℃環境中的試件，表面涂抹透層油后，滲透效果較差，表面殘余的透層油變化不是特別顯著，24h破裂試件可以看到只有4mm左右的滲透深度，前2h試件的表面變化尚且顯著，之后幾乎看不出明顯變化；置于10℃環境中的試件，滲透效果有所改善，前4h內試件表面變化都可以觀察到顯著的滲透效果，24h后滲透深度可達9mm；置于20℃以上環境中的試件，由于溫度較高，透層油黏度降低，明顯有助于改善其流動性和滲透性，前2h可明顯觀察到試件表面光澤逐漸暗淡，滲透效果顯著，24h內滲透深度可達10mm至15mm。因此，在施工時不可在低于10℃的環境中灑布透層油。

結論

通過高滲性透層油的配制和施工工藝的室內研究，確定基層灑布透層油時要先清掃基層表面，并適量灑水潤濕，然后局部灑布1.3kg/m2透層油，上下浮動0.2kg/m2，確定現場最佳灑布量。基層養生3d后，按照現場確定的最佳灑布量進行灑布，灑布時環境溫度不低于10℃。