天然礦物膨潤土乳化瀝青在工程建設中的應用

劉志浩

（湖北江漢工程咨詢有限公司，武漢430040）

1 引言

隨著人們環保意識的不斷增強，工程建設中非金屬礦物質的應用越來越廣泛，將膨潤土乳化瀝青應用到建筑工程中，不僅可以降低環境污染，還可以提高建筑防水防腐的性價比。眾所周知，膨潤土乳化瀝青是從石油瀝青中提煉出來，加上膨潤土分散劑，通過均勻地攪拌后形成的一種防水防腐材料。其不僅比原有溶劑油瀝青更加節省成本，而且降低了環境污染，并且在施工時也不傷人。

2 乳化瀝青材料與技術性能

2.1 膨潤土

膨潤土是一種無機固體乳化劑，其主要組成成分是蒙脫石。通常認為其具有以下分子式：（OH）4Si8Al4O2·nH2O。膨潤土有著很多特性，主要是遇水發生膨脹，且黏結能力強，并且分散性強。膨潤土的顆粒非常小，只有0.005mm，這也是其能作為乳化劑的一個很重要的原因，而且含量的高低與活性的高低是成正比的，分散性的高低是與穩定性的好壞成正比的。一般認為40%～80%的黏土顆粒和砂含量＜10%且塑性指數均為12～27 的塑性黏土可用作乳化劑。膨潤土能成為乳化劑還有2個特別重要的原因：（1）分散度的高低與保存的長久成正比；（2）親水系數與防水的好壞成反比。

2.2 瀝青

乳化瀝青用石油瀝青做膠結料。一開始，只需要將瀝青加熱的溫度控制在某個點，不要讓其過度地黏在一起。從防水的角度出發，必須對其耐水性、耐熱性和耐久性進行考慮。這需要采用黏性瀝青，其防水層應具有一定的柔性，但從硬度上來說又不可過硬，為了解決這個矛盾，其通常以高黏度瀝青和低黏度瀝青的稀釋調配來滿足需求。具體性能如表1 所示。

3 工程建設中常用的瀝青種類分析

3.1 PR-1 型瀝青所發揮的防水特性

在我國當前的工程建設中，通常會采用調制防水材料，主要是由丁苯膠乳與乳化瀝青調制而成，且符合JC/T 408—2005《水乳型瀝青防水涂料》[1]等標準。PR-1 型膨潤土乳化瀝青防水涂料與玻纖布復合做成屋面防水材料，使防水材料迎來了新時代，不再是過去三油兩氈的做法。而這種材料之所以能夠被大家所認同，不僅因為其使用范圍廣、費用低，最重要的是還能保護環境。

表1 高低黏度混合瀝青性能

3.2 JBS-C 路面養護涂料

JBS-C 路面養護涂料由膨潤土乳化瀝青和石腦油共同調制而成，目前，在道路養護方面得到了廣泛的應用，并且已經被標明為重點專利項目。其優點是不僅可以使路面防滑和耐磨，還可以增加道路的使用年限，一般增加3～5a。JBS-C 路面養護涂料施工現場見圖1。

圖1 JBS-C 路面養護涂料施工現場

3.3 RBS-PB 橋梁專用防水涂料

將膨潤土乳化瀝青與天然乳膠水性聚氨酯乳液相結合，形成了一種高標準的無毒、無味、無污染、冷施工的RBS-PB公路橋梁防水涂料。使用最為廣泛的是改性瀝青，其主要優勢是組成成分中的聚合物能夠形成網狀類結構，能夠使分子間產生關聯，提高瀝青的性能；涂膜之后需要等待一段時間干燥，這樣能夠保持一定的活性，張力也滿足相應的工程技術要求。特別是對于使用周期較長的橋梁工程，能夠發揮出十分優良的負載優勢。膨潤土乳化瀝青在運用過程中，能夠實現不粘輪、破乳困難的效果。因此，進行玻璃纖維噴灑時不會出現粘腳的情況。如果在防水層表面撒上短纖維，能實現快速破乳，與防水層瞬間黏結，之后再進行一次防水涂料的噴涂，就可以把短纖維夾在防水層的中間，形成抗硌破橋面防水層。這些都符合CJJ 139—2010《城市橋梁橋面防水工程技術規程》標準的規定[2]，并且改善了橋面防水工程的施工進度。

3.4 瀝青橋面防水涂料的的優勢

目前，隨著防水涂料的不斷出現，化工原料制作廠家通常將樹脂與乳化瀝青進行化學反應，這樣可制得性能較為優越的防水涂料。新型防水涂料能夠表現出定向吸附的性能，瀝青本屬于陽離子，破乳較為困難，將2 種材料按照合適的比例進行混合，能夠在一定程度上避免粘車輪的發生，同時也克服了黏結力小的問題，提高了防水涂料抗高溫能力，滿足DB 32/T 2285—2012《水泥混凝土橋面水性環氧瀝青防水粘結層施工技術規范》[3]要求。

4 工程建設中天然礦物膨潤土乳化瀝青的應用

4.1 基層要求

新工程建設根據設計要求，對其基層進行檢查，查看牢固與否，要求不得有松動開裂現象，表面應光滑平整。用2m 長靠尺進行檢查，其凹凸不可大于6mm，如果有某些地方凹陷，可用107 膠泥漿水泥漿刮平。基層表面上的油污、塵土等都應清除干凈。修繕工作必須根據實際情況對其基層進行處理，如對原防洪水層進行鏟除時，需根據原找平層的實際情況決定是否重做，或者是采用107 膠水泥漿刮平。

4.2 涂刷底子油

為了提高防水層與基層之間的附著力，在制作防水層之前，先用稀釋的膨潤土乳化瀝青刷基層油，其中稀釋的膨潤土乳化瀝青即乳液加上1 倍干凈的水進行均勻攪拌。

4.3 施工工具

在進行乳化瀝青的施工及應用時，可采用高濃度噴涂機噴涂，也可采用手工涂刷的方式。如果采用手式涂刷，一般可選擇短毛棕刷、掃帚、油壺、橡膠板刮等。

4.4 防水涂層施工

防水層所采用的乳液通常都有一定的稠度，以半流動膏體、軟黃油狀居多。在制作乳液時需按此要求完成，通常情況下不用額外加水對其進行稀釋，但不可忽視其攪拌工作，如果攪拌結束后較稠，可加入少量的水。在基層上倒上乳液進行涂刷，涂刷完成之后，進行網布的鋪貼，一邊鋪設一邊進行均勻涂刷。其順序為：二層網，三層油，三層網，四層油，期間須有一定的間隔時間，以上一道乳液不會被擦破為準。在進行涂刷時必須保證密實且均勻，不可過量，如果一次用量出現不足的情況，可進行補涂，讓其厚度得到保證。通常三網四油的厚度為5mm～6mm，二網三油厚度為4mm～5mm，一網二油厚度為3mm～4mm，無配筋層應控制在2mm～3mm。

4.5 女兒墻施工

在女兒墻施工過程中，應在垂直側順垂直面向上多鋪貼一定的高度。必要情況下可在收頭部位添加復加層。如果遇到其他類似問題也可以采取相應的措施進行鋪砌。但要特別注意角、邊等位置的網布應放松處理。

4.6 保護層作法

為了減少屋頂輻射熱量，防止乳化，彌補天熱粘腳和不方便上下等缺陷，可在做完全部防水層之后立即均勻地撒上一層過篩的碎云母片或細砂，以達到延長老化時間的目的。

4.7 施工注意事項

基層一定要平整干凈。每層涂料的量必須充足，以保持干膜厚度。加固層要使用網格布，網格大小控制在3mm～5mm。網格布的鋪設必須平整，其彎曲位置、陰陽角處不可拉緊處理。為了保證網格布能鋪平，有一定的靈活性，同時，在鋪貼過程中避免出現玻璃絲纖維的現象，鋪貼前應事先將玻璃絲網放置在稀釋過的膨潤土乳化瀝青中浸泡，浸泡過后取出對其進行晾曬處理。膨潤土乳化瀝青進場之后必須存放在陰涼的地方，不可讓其受到雨淋、日曬，其表面必須進行防水保護處理，以避免出現水份蒸發起皮的情況出現。冬季氣溫低于冰點，不宜施工。

5 結語

綜上所述，膨潤土乳化瀝青不僅可以在常溫下工作，還能節約燃料、稀釋溶劑油等材料，同時，還能避免因使用熱瀝青作為防腐材料進行現場熬制時，瀝青中的可揮發物所造成的污染，也降低了對現場施工人員所造成的毒害。目前，膨潤土乳化瀝青產品已得到了廣泛的推廣應用，并取得了良好的社會效益及經濟效益。