水性環(huán)氧乳化瀝青路面施工應(yīng)用與分析

郭亮杰　杜丹丹

摘要：近年來(lái)，我國(guó)公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，隨著交通量及荷載等級(jí)的不斷提高，公路路面呈現(xiàn)了不同程度的病害問(wèn)題，大量早期修建的公路工程步入了維修養(yǎng)護(hù)階段。為此，研究新型路面養(yǎng)護(hù)材料，對(duì)路面養(yǎng)護(hù)施工具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，本文通過(guò)混合乳化法制作了一種新型材料，即水性環(huán)氧一乳化瀝青復(fù)合改性材料，這種材料施工便捷、成本低、且具有高粘結(jié)力及良好的水穩(wěn)性能，將這種材料用于公路養(yǎng)護(hù)施工，可達(dá)到良好的施工效果。

關(guān)鍵詞：水性環(huán)氧乳化瀝青;路面施工;工程概況

一、水性環(huán)氧乳化瀝青材料的作用

水性環(huán)氧乳化瀝青材料是指均勻混合水性化高分子聚合聚氨酯環(huán)氧樹(shù)脂材料和乳化瀝青材料后，在路面表層均勻噴酒，利用環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)效應(yīng)，有效提高乳化瀝青的使用性能。此外，通過(guò)水性環(huán)氧瀝青材料的水性流動(dòng)、滲透性特征，可全面封閉瀝青路面孔隙。并通過(guò)環(huán)氧固化反應(yīng)黏結(jié)強(qiáng)度，增強(qiáng)路表抗松散、抗老化的作用，為此，在公路路面施工中，選擇這種新型材料，可有效提升行車(chē)質(zhì)量及路表摩擦力，延長(zhǎng)路面使用年限，且起到翻新的視覺(jué)效果。

二、水性環(huán)氧乳化瀝青路面性能分析

于水性環(huán)氧乳化瀝青材料而言，粘結(jié)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度均是影響路面使用性能的關(guān)鍵性指標(biāo)，只有充分了解其指標(biāo)值情況，才能更好地提升工程使用質(zhì)量。

（一）粘結(jié)強(qiáng)度

作為路面功能層力學(xué)性能的主要指標(biāo)之一，粘結(jié)強(qiáng)度是材料選擇重要標(biāo)準(zhǔn)，粘結(jié)強(qiáng)度主要在材料本體強(qiáng)度及粘接力方面充分體現(xiàn)。本文選擇附著力抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行分析，在25C溫度條件下，在6cm鐵環(huán)內(nèi)灌入水性環(huán)氧乳化瀝青，按每平方米0.3kg涂布量，對(duì)10%、20%、30%、40%、50%水性環(huán)氧摻量進(jìn)行測(cè)量，表干之后，可對(duì)各時(shí)間段內(nèi)（9h＼24h）48h＼72h＼4d＼5d＼7d）的附著力拉拔強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。

通過(guò)試驗(yàn)可見(jiàn)，（1）9h時(shí)，10%-30%摻量下，未完全表干，此時(shí)試驗(yàn)無(wú)法實(shí)施;（2）24h時(shí)，全部基本表干，可做試驗(yàn)。待初步固化結(jié)束，30～40%摻量范圍內(nèi)的粘結(jié)力增長(zhǎng)幅度較大，且增速快;（3）4d時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度基本趨于緩和、穩(wěn)定。由此可見(jiàn)，當(dāng)10%20%摻量時(shí)，則粘結(jié)強(qiáng)度基本無(wú)變化，由此表明在20%摻量下，根本無(wú)法增加乳化瀝青粘結(jié)強(qiáng)度。當(dāng)40%摻量時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，且為10%摻量的4.5倍，為1.43Mpa。為此，可選擇40%左右的水性環(huán)氧改性乳化瀝青摻量。

（二）抗剪強(qiáng)度

水性環(huán)氧乳化瀝青直剪試驗(yàn)通過(guò)水性環(huán)氧一乳化瀝青將2個(gè)馬歇爾試件粘結(jié)后，向直剪環(huán)內(nèi)放入，并在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的配合下，對(duì)瀝青混合料表面抗剪性能進(jìn)行測(cè)試。該試驗(yàn)選用AC-10瀝青混合料，5.5%瀝青用量。通過(guò)試驗(yàn)可知，在不斷增加水性環(huán)氧摻量的過(guò)程中，水性環(huán)氧乳化瀝青抗剪強(qiáng)度將隨之不斷提升，10%～30%摻量階段，強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢;30%～40%摻量階段，剪切強(qiáng)度增長(zhǎng)較快;40%～50%摻量階段，強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度變緩。也就是說(shuō)，隨著水性環(huán)氧摻量的增長(zhǎng)，固化物的剪切強(qiáng)度與其摻量之間呈正比，剪切強(qiáng)度也會(huì)隨之提高。

三、水性環(huán)氧乳化瀝青路面施工工藝

某公路工程總長(zhǎng)度為3km，選擇制備的RT型水性環(huán)氧改性乳化瀝青進(jìn)行路面施工，施工面積達(dá)4380m'，38%為水性環(huán)氧樹(shù)脂摻配乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其技術(shù)指標(biāo)為黏度42s（25"C，4mm），附著力拉拔強(qiáng)度0.82～1.59MPa，復(fù)合件拉拔強(qiáng)度為0.76-0.89MPa，復(fù)合件剪切強(qiáng)度2.03-2.49MPa。此類(lèi)復(fù)合材料，具有較高粘結(jié)強(qiáng)度及剪切強(qiáng)度，可滿足施工要求。

（一）施工準(zhǔn)備

在施工前，根據(jù)本工程路面實(shí)際情況，先對(duì)原水泥混凝土路表進(jìn)行噴砂、精銑刨處理，要求將浮漿、雜物清理干凈，去除凸出部位，確保表面清潔、干凈。

（二）氣候要求

施工前，要結(jié)合天氣預(yù)報(bào)，做好施工準(zhǔn)備。避免完成攤鋪之后，降雨對(duì)路面造成沖刷破壞，此外，需在30-40C路面溫度下施工。根據(jù)施工要求，若路面溫度過(guò)高，極易導(dǎo)致水分蒸發(fā)過(guò)快，為此，需合理控制施工溫度。

（三）施工要點(diǎn)

（1）因該工程選擇RT型水性環(huán)氧改性乳化瀝青材料，分為A、B兩組，其中非離子型聚酰胺為B組分材料，可先均勻拌和聚酰胺和陽(yáng)離子乳化瀝青，隨后向現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸，并與A組分結(jié)合，通過(guò)電動(dòng)攪拌器進(jìn)行配制，攪拌時(shí)間一般為8min左右，其配制過(guò)程為“乳化一改性”。待拌和之后，需在40min內(nèi)控制儲(chǔ)存時(shí)間。

（2）按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，施工過(guò)程中，盡可能不選用智能灑布車(chē)，該類(lèi)設(shè)備噴口較小、較細(xì)，噴頭堵塞問(wèn)題極易發(fā)生。為保證施工質(zhì)量，可通過(guò)瀝青泵接手持人工花灑法施工。

（3）根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，可在每平方米0.7-0.9kg控制涂布量，一般需下限即可。若涂布量較大，極易出現(xiàn)表面固化成膜時(shí)間過(guò)早問(wèn)題，不利于施工質(zhì)量提升。

（4）完成酒布作業(yè)后，需及時(shí)進(jìn)入養(yǎng)護(hù)施工階段，一般12h后表面才處于干燥階段，待表干之后，可攤鋪瀝青混合料。經(jīng)觀測(cè)，施工后，表面無(wú)結(jié)團(tuán)等現(xiàn)象，且表面滲透性好。

四、水性環(huán)氧乳化瀝青路面施工應(yīng)用效果

為了解水性環(huán)氧乳化瀝青施工效果，需要在施工前、后測(cè)試路面抗滑性能與滲水性能。路面構(gòu)造深度可選用鋪砂法;路面抗滑性能測(cè)試可選擇擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀。試驗(yàn)結(jié)果如下：

第一，構(gòu)造深度試驗(yàn)中，原路面為0.45mm，路面處理后為0.62mm;第二，摩擦系數(shù)試驗(yàn)中，原路面為54，處理后未59;第三，滲水試驗(yàn)，原路面為40ml/3min，處理后無(wú)滲水現(xiàn)象。

由此可見(jiàn)，經(jīng)水性環(huán)氧乳化瀝青處理之后，可有效提升路面抗滑性能，但增長(zhǎng)幅度較小，其根本原因在于原路面多細(xì)集料，因雨水嚴(yán)重沖刷，現(xiàn)粗集料居多，處于半松散狀態(tài)，且具有良好的路面抗滑性能。針對(duì)滲水處理效果，原路面存在滲水問(wèn)題，且3分鐘內(nèi)，滲水量高達(dá)40ml，經(jīng)水性環(huán)氧乳化瀝青處理之后，滲水問(wèn)題不存在，則表明該處理效果聯(lián)合，可將路表裂隙完全封閉，并能起到穩(wěn)定松散混合料的作用。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)交通設(shè)施逐步完善，超載超限車(chē)輛仍在增加，使得國(guó)省道交通運(yùn)輸愈加繁重。在我國(guó)公路通車(chē)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，不管是舊路或是改建的新路，路面質(zhì)量問(wèn)題都極為重要。為此，本文選擇了水性環(huán)氧乳化瀝青材料用于路面施工，通過(guò)提高施工技術(shù)水平，可有效延長(zhǎng)路面工程使用壽命。

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