淺談緩釋型抗凝冰含砂霧封層工程技術與推廣應用

陳文峰

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

1 緩釋型抗凝冰含砂霧封層預養護技術

改進型含砂霧封層技術其使用的改性瀝青不同于傳統的瀝青乳化工藝而是采用世界領先的泥漿式乳化工藝，通過陶土膨潤土等多種礦粉的融合而形成的瀝青還原劑材料，具有懸浮骨料，防水透氣等特性。突破了傳統霧封層的養護概念，解決的防滑不足，事后撒砂不均的問題。

抗凝冰霧封層技術是以霧封層技術作為載體，通過摻加具備抗凝冰功能的材料，滿足冬季抑制路面結冰的特殊養護需求，ZG-10S抗凝冰填料成分組成包括鹽化物、緩釋劑、抗腐蝕劑、增強劑等。鹽化物可以有效降低路面冰點，阻止路面結冰，緩釋劑可以有效減緩鹽化物的釋放，在路面使用年限內控制鹽化物均勻釋放，抗腐蝕劑可以對道路周邊的土壤、植被水源不造成破壞，有效保護橋梁，防止出現鋼筋腐蝕的現象，增強劑有助于使改性劑顆粒承受較強壓力。該技術通過特種噴灑車噴灑到路面上，形成一層保護膜，使得路面無法形成牢固的冰層。

2 緩釋型抗凝冰含砂霧封層預養護技術特點

(1)在改進型含砂霧封層中摻配ZG-10S緩釋型抗凝冰劑的施工工藝是技術關鍵，也是此項技術的創新之處，從而達到1+1>2的理念。在MSK瀝青基濃縮封面混合料加工過程中，其混合料由瀝青、乳化劑、添加劑和水組成，瀝青以細小的微顆粒狀態均勻分布在水溶液中，形成水包油狀態乳化溶液，按比例加入抗凝冰填料，低冰點填料可以均勻的分散在其中，然后采用含砂霧封層噴灑設備作業。

(2)性價比高，抗凝冰摻量低，成本可控，可以多種抗凝冰工藝復合應用，養護周期投資綜合效益高。

(3)含砂霧封層材料由陶土和優質濃縮乳化瀝青組成的道路封面料，由礦物質和纖維加固的乳化瀝青與聚合物和專用活化劑混合制成，具有高粘度、柔韌度強和持久耐用等特性，并在施工現場加兌骨料以形成防滑面層，是保護和美化瀝青路面的理想材料。

(4)路面抗滑性，通過在混合料中加入金剛砂將骨料直接投放到乳化瀝青中，能使之穩定懸浮，然后通過高壓設備均勻噴灑在路面后迅速成膜，其選取的特種瀝青其自身的乳化點和針入度都遠高于普通基質瀝青，所以可以更為有效的提高面層的耐高溫性能。

(5)節能減排。不需高溫加熱，節約大量燃料，減少有害氣體排放。

3 緩釋型抗凝冰含砂霧封層預養護技術的應用

根據項目依托工程施工單位施工水平，充分比較各種瀝青路面預防性養護方案，針對S19嫩泰高速路面結構良好，部分路面出現了裂縫等病害。為了保持嫩泰高速養護路段良好的行車性能和行車環境，項目組對K201+000～K202+900路段下行進行緩釋型抗凝冰含砂霧封層預防性養護施工。

3.1 前期施工準備

結合黑龍江地區常用礦料等原材料，模擬實際施工氣候環境，重點開展緩釋型抗凝冰含砂霧封層用常溫混合料的級配設計、材料組成控制指標研究等。

改進型含砂還原劑材料中的基質瀝青采用的是美國進口特種瀝青，軟化點高達70 ℃，延度在8以上，針入度低至17～23。進口特種瀝青使混合料具有超強的抗磨耗能力和抗裂性能。采用這種高軟化點高延度低針入度瀝青可保證適當提高油石比而不會造成路面泛油。混合料的抗高溫性能、抗裂能力及耐久性等均得到了顯著的提高。

從ZG-10S抗凝冰材料的釋放機理可以看出，抗凝冰材料的用量對其釋放速率有著重要的影響，影響著抗凝冰效果與持續時間以及混合料的路用性能，因此通過對混合料設計以及路用性能檢測，得出抗凝冰材料投放比例占MSK瀝青基濃縮封面料質量的15%～25%。(0 ℃，-5 ℃)可使路表冰雪融化，可有效降低(0 ℃，-10 ℃)冰-路面的粘結，有利于路表冰雪的清除。因此，緩釋型抗凝冰含砂霧封層配合比例為：瀝青路面還原劑∶水∶石英砂=250 kg∶50 kg∶100 kg，抗凝冰劑摻量為0.15～0.2 kg/m2。

3.2 路面清理

上層材料需碾壓密實碾壓密實，在油污污染區域，應首先進行清理，防止出現粘結不牢的情況。

3.3 緩釋型抗凝冰含砂霧封層拌和

改進型含砂霧封層還原劑配比嚴格按以下配比進行混合，在瀝青路面封層混合料運輸過程中，需充分攪拌，運輸途中設備自動攪拌定期打開，確保噴灑過程中原材料無沉降，在施工之前必須重新接通攪拌器電源繼續攪拌10 min以上，然后噴灑。

3.4 緩釋型抗凝冰含砂霧封層噴灑

封面料噴灑：均勻地噴灑瀝青路面封面料的第一層，隔日再次對該路段噴灑第二層，共噴灑二層，固化3～4 h，即開放交通。

4 緩釋型抗凝冰含砂霧封層預養護技術冬季觀測情況

黑龍江省高速公路管理局齊齊哈爾高速公路管理處養護路段為(嫩泰高速)，針對S19嫩泰高速路面結構良好，部分路面出現了裂縫等病害。為了保持嫩泰高速養護路段良好的行車性能和行車環境，項目組對K199+000～K203+700路段下行進行緩釋型抗凝冰含砂霧封層預防性養護施工，通車至今，路面完整，沒有出現車轍和網裂。從冬季融冰效果來看，經過觀測，對于雪量較小情況，低冰點復合封層路面可直接融化路表積雪，對于雪大情況，直接與路面接觸的雪層被融化，水不會在路表二次結冰，減小了冰雪與路面的附著性與粘結力，提高了機械和人工除冰雪的效率和效果，提高了冬季路面抗凝冰能力。

5 總 結

針對黑龍江等東北地區路面養護的技術需求，應用具有施工機具與材料普適性、覆蓋路面早期病害徹底性、施工溫度環保性、服役壽命耐久性等的技術措施，且綜合養護成本適合當地養護實際的技術措施在不改變原含砂霧封層預防性養護性能基礎上，賦予了霧封層融雪除冰的功能，有效減緩了路面病害發展，該材料施工便捷，效果持久，集預防性養護與融冰雪功能于一體，是公路預防性養護乃至公路養護技術研究的重要推廣應用方向。