“STAR”星封層施工技術(shù)在西北高等級(jí)公路的試驗(yàn)效果討論

李愛(ài)紅

（甘肅省酒泉公路局高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)中心，甘肅 酒泉735000）

1 緒論

“STAR”星封層是新一代高溫精煉煤瀝青涂層，化學(xué)成分與傳統(tǒng)的油基燃料結(jié)構(gòu)非常不同。它不能輕易地從不同的燃料中溶解出來(lái)，并且是不活躍的，揮發(fā)性不強(qiáng)。干燥后會(huì)形成一層深黑色，防止柴油汽油滲透，有效防止紫外線在路面上的分化，并保持路面上的深黑色，從而提高了瀝青路面的使用壽命和美觀性。

一層的干燥時(shí)間少于3 小時(shí)，并且兩層可以在4-6 小時(shí)內(nèi)使用。“STAR”封層徹底干后，具有出色的耐久性和耐水性。在STAR 密封層中將催化橡膠和所選的聚合物與細(xì)碳樹(shù)脂進(jìn)行熱混合，可以大大提高其在不同溫度下的沖擊強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并且可以抵抗汽油，機(jī)油，化學(xué)品和冷凍鹽的分離。STAR 密封層的耐水性是表面特殊混合的結(jié)果，除了具有兩種材料的低吸水率和快速排水外，大大提高了其耐水性。

STAR SEAL SUPREME 是一種高質(zhì)量的瀝青涂料。這是美國(guó)STAT 公司開(kāi)發(fā)的最高級(jí)別的材料，該材料于2002 年在中國(guó)引入，并在河北、福建、江蘇、北京他省份的高速公路上使用。但是，甘肅甚至西北地區(qū)尚未引入這條道路。這是一種預(yù)防性修補(bǔ)瀝青鋪路的全新技術(shù)。這次，在酒泉路管理局下高速公路G30的瓜星路段進(jìn)行了試驗(yàn)。

2 工程概況

G30 連霍高速公路瓜星路段位于酒泉瓜州市境內(nèi)，全長(zhǎng)5Km，路幅結(jié)構(gòu)為超車(chē)道+行車(chē)道+應(yīng)急車(chē)道及硬路肩，寬度約11m，路面結(jié)構(gòu)為上面層5cmAC-16+下面層7cmAC-25。此路段自通車(chē)以來(lái)交通量增長(zhǎng)較快，超載、超限現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致路面出現(xiàn)集料脫離、路面瀝青老化、縱橫向裂縫等病害。為了減少路面病害，降低路面的養(yǎng)護(hù)成本，確保車(chē)輛行駛安全、改善道路行駛條件，延長(zhǎng)道路的使用年限，將新技術(shù)應(yīng)用到日常養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)中去、為過(guò)往車(chē)輛提綱安全、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，因此計(jì)劃于2019 年6 月25 日～6 月30 日對(duì)該路段進(jìn)行"科來(lái)福"瀝青還原劑再生封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工。通過(guò)對(duì)該路段施工可有效地補(bǔ)充路表瀝青因氧化還損失的瀝青活性成分，恢復(fù)瀝青各組分間的平衡，進(jìn)而提高原瀝青路面的整體性能，延長(zhǎng)路面的使用壽命3-5 年。

3 STAR SEAL SUPREME 混合料的配制

3.1 煤焦油瀝青乳液的配制。瀝青乳液在美國(guó)制造。它到達(dá)中國(guó)后必須保存一段時(shí)間。在保質(zhì)期內(nèi)，將觀察到沉淀現(xiàn)象。為了混合瀝青乳液，需要人工控制的可以調(diào)整速度的電動(dòng)機(jī)以及攪拌葉片，攪拌每一桶瀝青乳液，均勻分布在噴霧碗中。

3.2 混合料的配制（現(xiàn)場(chǎng)噴涂前）。激活噴涂設(shè)備啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，將乳液混合物均勻地吸入噴涂設(shè)備罐中。強(qiáng)制攪拌葉片位于容器罐中，因此攪拌器以中等速度運(yùn)行，并且均勻添加了硅砂。根據(jù)路面狀況的不同，砂比可以從無(wú)砂到50%石英砂不等。以恒定的速度添加石英砂，并每分鐘添加大約50 公斤一袋。添加硅砂時(shí)，請(qǐng)確保不要將手或手臂放在處于工作狀態(tài)的攪拌器中。加砂后，緊緊蓋上容器蓋，設(shè)置最大移動(dòng)速度，并繼續(xù)高速攪拌10 分鐘。讓混合物充分混合，并用瀝青乳液覆蓋所有石英砂。

4 現(xiàn)場(chǎng)施工

4.1 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。首先清潔道路的路面（污垢，沙子，淤泥等）所有異物，然后使用鼓風(fēng)機(jī)清除灰塵，污垢或淤泥。可以用掃帚將其移除。對(duì)于油污嚴(yán)重的地區(qū)，可用3 倍水稀釋的STAR SEAL SUPREME 噴漆或手工油漆。完全干燥后，噴涂SUPREME混合料。

STAR SEAL SUPREME 不可以在下雨或大霧的天氣中施工使用。施工前后的路面和氣溫應(yīng)在10℃以上。如果路面溫度高于37.8℃，建議用濕水將混合物涂在路面上，濕度少于60%，更高的是80%。

必須維護(hù)路面上的新建高速公路，以使路面上沒(méi)有集中在一起的油污染物。在將熱瀝青涂覆后，至少要等待90 天（白天溫度超過(guò)21.1℃），才可以鋪SURENE 混合料，也可以用水膜殘跡試驗(yàn)用于確保減少或去除道路油。將5 公斤水倒在路面上進(jìn)行測(cè)試。如果水流均勻，并且沒(méi)有因緩慢流動(dòng)或機(jī)油污染而形成環(huán)（水滴漂浮在機(jī)油上），則可以加一層SUPREME 高保護(hù)層。

4.2 噴涂方式。（1）手動(dòng)噴涂：使用帶筆的硬毛刷子刷（限于使用在一小部分范圍），如果需要涂抹第二層，盡可能垂直地涂抹在第一層上。（2）機(jī)械噴涂：按照傳動(dòng)設(shè)備上顯示的方法，根據(jù)所需寬度開(kāi)孔數(shù)量。一次最大溶出量可達(dá)到3.75 米。噴霧量為每分鐘200～210 公斤。以每小時(shí)2.0～2.2 英里速度進(jìn)行噴涂，幾分鐘內(nèi)約200 平方米。

4.3 噴涂層數(shù)。預(yù)防性維護(hù)必須遵循四個(gè)適當(dāng)?shù)脑瓌t：正確的時(shí)間，正確的位置，正確的方式和正確的預(yù)防性維護(hù)材料。對(duì)于路面建筑深度大于5～6mm 的路面，可以使用三層噴涂方法來(lái)延長(zhǎng)材料的使用壽命。對(duì)于深度為4.5mm 或更大的，可以噴涂?jī)蓪踊旌蠈樱瑑蓪訃娡糠椒ㄟm用于大多數(shù)高速公路，對(duì)于建筑深度小于4mm 的道路，也可以噴涂一種混合物一層（一層），兩層的壽命將減少一半或更多）。對(duì)于結(jié)構(gòu)深度小于4 毫米的路面，還可以使用純凈的SUPREME，加20%的飲用水直接噴灑在路面上，主要優(yōu)點(diǎn)是它不會(huì)減少結(jié)構(gòu)的深度，并且還可以起到材料作用。SUPREME 分兩層噴在道路上，日流量為50,000 輛汽車(chē)的公路上，使用壽命為4～5 年。在道路的生命周期中每4～5年噴灑一次即可延長(zhǎng)道路壽命達(dá)300%。

4.4 每平方米的噴涂量。調(diào)節(jié)120 PSI，將液壓雙隔膜泵的工作壓力。隔膜泵的容量設(shè)置為每分鐘200-210 千克，輸出尺寸控制噴涂層的厚度。可以使用牛皮紙將厚度測(cè)量方法應(yīng)用于路面，并在噴涂和干燥后測(cè)量厚度。干燥后噴涂的兩層混合物的厚度為1.05～1.12mm。

4.5 噴涂后的光化干燥時(shí)間。在物料允許的氣候條件下，在10℃和37.8℃的情況下，濕度小于60%，但不大于80%，為加快干燥時(shí)間，可以添加2%-3%STARMACRO--FAST（快速干燥劑）通常在噴涂第一層后干燥一小時(shí)后再噴涂第二層。在日光照射下，約6 小時(shí)后即可交通開(kāi)放。在北京建設(shè)八達(dá)嶺高速公路時(shí)，由于交通限制，必須開(kāi)放至第二天早晨11：00 至6：00，每天只能使用一層，以確保物料完全干燥。由奧組委開(kāi)發(fā)的高速公路自行車(chē)（17 公里）于今年八月初在八達(dá)嶺高速公路上建造，每天只噴涂一層。

5 試驗(yàn)效果

再生封層技術(shù)就是本著瀝青路面缺什么、補(bǔ)什么的原則而產(chǎn)生的一種實(shí)用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

第一，可以抵御油類、水及其他損害性雜質(zhì)的影響。第二，不改變?yōu)r青表面結(jié)構(gòu)就能起到密封和再生作用的特征。第三，能快速滲入瀝青表層、變成瀝青層整體的一部分與之共同收縮和膨脹，恢復(fù)老化瀝青的活性，瀝青的針入度及軟化點(diǎn)明顯提高；可有效地補(bǔ)充路面瀝青因氧化損失的瀝青活性成分，恢復(fù)瀝青各組分間的平衡，進(jìn)而提高原瀝青路面的整體性能，延長(zhǎng)路面的使用壽命3-5 年。第四，向?yàn)r青路面噴灑科來(lái)副瀝青還原劑，一方面，可補(bǔ)充在建設(shè)和養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)，路面面層瀝青活性成分的損失，即極性化合物（膠質(zhì)）、飽和烴、初級(jí)酸和次級(jí)酸、恢復(fù)瀝青各組分的原始平衡；另一方面，路面面層瀝青在再生劑的作用下軟化膨脹，進(jìn)而填充路面結(jié)構(gòu)中的空隙，有效地隔絕空氣、水對(duì)路表面層及下面層的氧化和腐蝕，達(dá)到路面防水、抗紫外線的密封作用。第五，該技術(shù)對(duì)瀝青路面是一個(gè)緩慢再生和深層治理的過(guò)程，即還原劑以乳液的形式噴灑到新建瀝青路面后，不斷地向下滲透，與面層瀝青不斷反應(yīng)溶合，直至穩(wěn)定。考慮到路面結(jié)構(gòu)及材料差異，還原劑對(duì)瀝青路面面層的作用深度也會(huì)有所不同，通常在1-3 公分。第六，該技術(shù)僅作用于瀝青路面的上面層，但面層老化瀝青的再生過(guò)程，同時(shí)也是對(duì)瀝青路面的密封過(guò)程，可有效地隔絕空氣和水對(duì)中面層和下面層瀝青的氧化和侵蝕，從這個(gè)意義上講，對(duì)于新建瀝青路面，此項(xiàng)技術(shù)是有一種深層的養(yǎng)護(hù)措施。第七，施工方法簡(jiǎn)單，既可用專門(mén)的機(jī)械設(shè)備，也可用人工涂刷。施工時(shí)不需要對(duì)原材料進(jìn)行加熱、炒拌，有利于施工人員的身體健康。而且工期短，整個(gè)施工過(guò)程無(wú)任何廢棄物產(chǎn)生，是一種快捷方便、環(huán)保的養(yǎng)護(hù)方法。