廠拌型SBS 改性乳化瀝青冷拌冷鋪技術探索研究

劉 飛

（北京路橋瑞通養護中心有限公司，北京 100097）

冷拌冷鋪技術是瀝青路面施工技術的發展趨勢，具有節能減排的優點，符合國家目前提倡的“綠色公路建設”理念。20 世紀80、90年代，國家進行了陽離子乳化瀝青技術攻關，較好解決了稀漿封層技術的開放交通慢問題。21 世紀初，國內引進了微表處技術，改性乳化瀝青的優異性能實現了冷拌料性能的顯著提升。

1 SBS 改性乳化瀝青特性分析

1.1 較好的防水性

較好的流動性能是SBS 改性乳化瀝青的核心優點之一。施工時，游離的瀝青顆粒通過流動性能進而能夠完全滲透進入道路的縫隙之中，同時，隨著瀝青顆粒在底部不斷的聚集，進而形成了一層瀝青油膜，防止路面雨水透過瀝青進入道路基層，破壞基層穩定，影響路基強度。在對其進行碾壓之前，瀝青的混合料通常會存在許多細小的空隙，這些空隙就好比是海綿，極易吸收和儲藏水分。積水時間久了，瀝青的乳液就會出現破乳現象，消除了乳化劑的極性，再經過壓路機碾壓施工，加速了水份的蒸發，瀝青的滲水系數在此過程中會不斷的降低，直至為零，進而達到了良好的防水以及隔水效果。

1.2 施工的便利性

SBR 改性乳化瀝青施在高速公路施工的便利性主要體現在以下方面：

1） SBR 改性乳化瀝青在常溫、常態下即可進行施工，不需像普通瀝青一樣需要加熱到一定溫度才能進行施工作業；2） 配套使用的設備操作簡單，施工機械化程度高；3）高速公路工程中應用SBR 改性乳化瀝青施工結束后，我們對其養護不但簡單，并且還不需要像普通瀝青一樣進行養生。

1.3 多用途性能

通過對相關文獻研究以及查閱其他項目情況下來看，現階段SBS 改性乳化瀝青在高速公路工程中的應用，主要發揮了其在透層、封層、粘層以及抗剪性能力方面的優勢。除此之外，SBS 改性乳化瀝青在普通公路的車轍修復、道路路面修整、裂縫與坑洞填補以及橋梁修整等方面也有著極好的應用效果。這樣多用途性能也是其受到其他不同類型工程項目的關注。

2 廠拌用SBS 改性乳化瀝青的研制

2.1 采用冷再生用乳化劑

對瀝青先改性后乳化，按照冷再生推薦摻量對SBS 改性瀝青進行乳化，進行5 次試驗，出現無法破乳、制備后儲存穩定性不足等問題。

2.2 采用乳化劑復配方案

通過慢裂快凝型乳化劑MK（微表處用） 與慢裂慢凝型乳化劑MM（冷再生用） 復配，成功制備了穩定性極好的SBS 改性乳化瀝青，確保了后續試驗的開展。該乳化瀝青存儲6 個月后，未出現破乳結皮。

3 冷拌料密實性研究

3.1 研究思路

在國內較早提出“先進行HMA 配比設計，在此基礎上驗證冷拌料、分析差異，再進行冷拌配比調整”的思路。該方法的優點在于能夠區分出冷拌與熱拌的性能差異，更有利于分析要解決的問題。

3.2 HMA、CMA 比較

按照傳統的方法拌制冷拌料（乳化瀝青固含量與現有研究基本一致，改進之處是拌和添加了占水泥劑量2%的減水劑RW），用復現后的CMA 與HMA 進行比較。冷拌料的空隙率明顯偏高（HMA 設計要求是3%～6%），動穩定度明顯優于熱拌，但殘留穩定度相比熱拌下降較多。說明冷拌效果與冷拌料的空隙率有明顯關系，同時冷拌料的孔隙率與水穩定性之間存在一定的關聯。

3.3 CMA 設計中的其他參數

拌和用水量：采用手拌，以乳化瀝青均勻裹覆礦料，漿體不溢出為宜。試拌時發現，外加水低于1%、總體含水量低于4%時，即使增加減水劑用量，也不能均勻拌和，說明冷拌料拌和存在一個極限最低外加水量和極限最低總體含水量，具體數值應取決于采用的乳化體系。水泥劑量：冀東璧山P.O.42.5 水泥，代替1%礦料。減水劑RW 的摻量：按水泥的2%，試拌發現即使全部用礦粉，減水劑仍能夠起到減水作用。礦料：石灰巖，擊實過程中未發現有破碎。

3.4 增密方案及效果評估

不改變基本配比的方案：在現有乳化體系下，適當增加二次擊實次數有助于增加冷拌料的密實性；不使用減水劑、拌和時礦粉后加均會導致成型后的試件空隙率增加；而養生后不進行二次擊實的做法導致空隙率急劇增加。增加油石比（或乳化瀝青用量） 能夠降低空隙率；增加粉料含量有助于降低空隙率。但是增加油石比會提高造價，增加粉料含量需通過進一步分析瀝青混合料微觀結構形式，確定增加劑量。

4 進一步分析

比較本研究的廠拌型乳化瀝青冷拌與微表處存在較大差異，通過對比分析發現乳化體系應該是影響冷拌料性能的最關鍵要素，具體體現在：1） 廠拌型冷拌的可拌和時間，至少高出微表處1h，用于鋪筑；2） 廠拌型冷拌成型時，乳化瀝青未破乳，且破乳時間長于水泥初凝時間；而微表處是在水泥初凝前完成破乳、排水、更容易進一步壓密，從而迅速形成強度，具備開放交通條件。

5 結語

綜上所述，MM、MK 瀝青乳化劑的復配，可實現SBS改性瀝青的乳化，可用于廠拌，但其破乳速度慢的問題需要進一步研究；基于熱拌配比研究冷拌，能夠更好地發現冷拌技術的不足，為解決方案的尋找指明方向。此外，當前乳化體系下，增加二次擊實次數、增加油石比、增加礦粉用量，均可以增加冷拌料的密實性；高固含量改性乳化瀝青能夠改善冷拌料路用性能，但對密實性無明顯改變。