乳化瀝青的應(yīng)用

1.乳化瀝青
乳化瀝青是將瀝青分散于有乳化劑的瀝青含量測(cè)定儀水中而形成瀝青乳液,這種乳液稱為乳化瀝青.其主要特征表現(xiàn)可以冷態(tài)施工,現(xiàn)場(chǎng)無需加熱設(shè)備和能源消耗,扣除制備乳化瀝青所消耗的能源后,仍然可以節(jié)約大量能源.由于乳化瀝青黏度低、和易性好、施工方便,故可節(jié)約勞動(dòng)力.此外乳化瀝青在集料表面形成的瀝青膜較薄,不僅提高了瀝青與集料的黏附性,而且可以節(jié)約瀝青用量.乳化瀝青施工不需加熱,故現(xiàn)場(chǎng)不污染環(huán)境,同事避免了勞動(dòng)操作人員受瀝青揮發(fā)物的毒害.瀝清乳液的制備可以采用不同的設(shè)備,但其主要流程基本相同.
2.改性乳化瀝青
改性瀝青是采用各種措施式瀝青的性能得到改善的瀝青.這種瀝青的流變性、耐久性、與集料的黏附性等都得到改善,以使瀝青路面高溫不推、低溫不裂、保證安全快速行車、延長(zhǎng)使用年限.
3.乳化瀝青和改性乳化瀝青在實(shí)際中的應(yīng)用
3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
乳化瀝青用于修筑路面,不論是陽離子型乳化瀝青或陰離子乳化瀝青均有兩種施工方法：1）灑布法（代號(hào)P）：如透層、黏層、表面處潑或貫入式瀝青碎石路面;2）拌合法（代號(hào)B）：如瀝青碎石或?yàn)r青混合料路面.乳化瀝青按其分裂速度可分為快裂、中裂、慢裂三種類型.上海市由于氣候濕熱,應(yīng)采用陽離子型乳化瀝青.在上海應(yīng)用乳化瀝青技術(shù),應(yīng)符合上海市標(biāo)準(zhǔn)DBJ 08—225—1997《城市道路工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》的規(guī)定.
對(duì)路用改性乳化瀝青,各國都制定了不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)乳化石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)也有相應(yīng)的規(guī)定,但目前我國尚未制定正式的路用改性乳化瀝青及時(shí)要求和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),故采用改性乳化瀝青時(shí),應(yīng)符合上述《城市道路工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》中對(duì)應(yīng)用于透層的乳化瀝青的破乳速度和黏度的規(guī)定.
3.2 工程應(yīng)用
乳化瀝青在個(gè)工程部位中的應(yīng)用情況分析如下：
3.2.1透層
瀝青路面層間處理主要是指基層和面層、面層和面層、瀝青含量測(cè)定儀面層與構(gòu)造物之間的過渡連接處理,用以增強(qiáng)層面間的黏接,使瀝青路面各層形成一個(gè)完整的受力體系,提高路面結(jié)構(gòu)承載力和耐久性;其次,層間處理使路面結(jié)構(gòu)在理論上與路面設(shè)計(jì)的理論假設(shè)（多層連續(xù)彈性層狀體）相一致,使路面設(shè)計(jì)更加符合路面實(shí)際受力狀況;此外,良好的層間處理措施能有效地防止半剛性基層干縮裂縫反射,并阻止地表水下滲和路基水上刀.
以下分述各處理層對(duì)利料性能的要求及施工要點(diǎn).
瀝青透層施工是適用于澆在瀝青向?qū)酉路菫r青類下承表面,增加利互黏結(jié)力.其主要作用如下：
l) 透入基層表向孔隙,增強(qiáng)了基層和瀝青向?qū)娱g的黏接.
2)有助于結(jié)合基層表向集料中的細(xì)料.
3)在完成基層的鋪裝后,適時(shí)噴灑透層油可以減少基層的養(yǎng)生費(fèi)用,提高養(yǎng)生質(zhì)量.
4)經(jīng)過透層油滲透成型以后的基層表面的開口空隙被填允,從而得到一個(gè)滲透深度上的防水層.
5)在由于某種原洲推遲鋪筑向?qū)拥那闆r下,透層可向基層提供臨時(shí)性防護(hù),防止降雨和臨時(shí)行車的破壞.
在所有的層問處理方式中,透層對(duì)制料有著其特殊的要求.理想的透層深度應(yīng)透入基層3-5 mm,為此透層油傳統(tǒng)采用低黏度的煤油稀釋瀝青,但由于將稀釋瀝青中的輕油分*揮發(fā)后的瀝青黏度低,很難保證基層與向?qū)又g的黏結(jié)強(qiáng)度,對(duì)環(huán)境亦有不良影響．因此宜采用乳化瀝青或改性乳化瀝青作為透層材料.
基層鋪裝后,透層油施工要及時(shí)跟進(jìn),這樣既可以實(shí)現(xiàn)透層油的*滲透效果又有利于基層養(yǎng)生.對(duì)于存在浮漿和污染的基層表面,噴灑透層油之前必須進(jìn)行嚴(yán)格的清理,對(duì)于存在浮塵的路段應(yīng)在清掃后封閉交通,必要時(shí)可灑水潤濕基層表面,灑水量以控制在使基層表向濕潤無積水為宜,通過水的下滲將基層表面孔隙打通,有利于透層油透入.待表面水分蒸發(fā)后即可開始噴灑透層,灑布量保持在06-1.1 kg/㎡之間,不宜過高.
改性乳化瀝青摻加量要根據(jù)實(shí)際情況反復(fù)試驗(yàn)得出*摻入量,因?yàn)轲ざ忍髣t透層油不能滲入半剛性基層表面,在基層和面層之間形成災(zāi)芯,破壞上下層見的連接.因此改性劑的用量不應(yīng)使乳化瀝青的黏度增加過大,一般宜控制在3%以下,對(duì)于級(jí)配碎右基層可適當(dāng)加大.改性乳化瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于乳化瀝青,黏結(jié)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、黏附性方向都有明顯改善.
3. 2 .2 黏層
黏層的作用是使備面層之間、面層與構(gòu)筑物黏結(jié)成一個(gè)整體.瀝青黏層適用于增加瀝青類鋪筑層和其下層及鄰接構(gòu)筑物接觸向之間的黏結(jié)力.瀝黏層材料習(xí)稱“瀝青漆”,亦作水泥扳鄰接側(cè)壁、傳力桿等隔離劑之用.
黏層應(yīng)在鋪筑瀝青混合料前3-4 h內(nèi)均勻涂刷于下承表面或側(cè)壁,被涂刷的表面應(yīng)潔凈、干燥、無泥灰等雜物,層面間一定要清掃干凈,黏層的灑布強(qiáng)調(diào)“薄”和“遍”.在各層面間均撒布,一般用量為0.4-0.6 kg/㎡,具體用量可根據(jù)乳化瀝青的濃度（瀝青含量）進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整原則是確保在整個(gè)層面提供不大于0 2 kg/㎡的殘留瀝青連續(xù)封面.在實(shí)際施工中從對(duì)所取芯樣的劈裂試驗(yàn)結(jié)果來看,各向?qū)咏Y(jié)合處的斷裂向均為不規(guī)則狀,表明結(jié)合面的黏結(jié)強(qiáng)度大于或等于混合料本身的黏結(jié)強(qiáng)度,優(yōu)于未進(jìn)行黏層油層間處理的結(jié)合強(qiáng)度.
3. 2 .3路面防水層（下封層）
道路瀝青路面下封層通用于基層防水.
防水層一般是設(shè)在有機(jī)結(jié)合料面層與基層間的有一定厚度的隔水層.防水層與透層結(jié)合,在基層和面層之間形成一道抵御水害（包括動(dòng)水壓破壞）的防護(hù)層.防水層應(yīng)使用黏結(jié)性和溫度穩(wěn)定性好的制料.它在荷載應(yīng)力應(yīng)變作用下不僅要保持良好的水密性,還應(yīng)使面層和基層間形成足夠的結(jié)合力,防止薄瀝青面層產(chǎn)生滑動(dòng)、推移等破壞.與面層和基層不結(jié)合的情況相比,它可以減小面層底層由行車荷載引起的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變（一般情況下可減小50%以上,有時(shí)甚至可以減小到25%）．并可以明顯減小由溫度變化引起的瀝青面層內(nèi)的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變.
封層油要在透層油破乳后進(jìn)行灑布,灑布量控制在08-16 kg/㎡.在封層油沒有*破乳時(shí)及時(shí)撒布0.5-1 cm的單粒徑碎石,覆蓋率一般為整個(gè)面積的60%-70%．然后用輕型膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓1-2遍.經(jīng)穩(wěn)壓后的碎右顆粒浸入深度為粒徑的1/2.施工時(shí)應(yīng)注意掌握好石料撒布的時(shí)間,過早或過晚都不能收到良好的效果.改性乳化瀝青用于瀝青路面防水層,改性劑的總固物含量心該在65%左右.濃度較高的乳液不易流淌,成膜效果較好.SBS或SBR改性劑的摻量以4%-6%為佳.
3 2 4稀漿封層（上封層1
上封層適用于封閉路表孔隙和細(xì)裂縫或舊路養(yǎng)護(hù).
稀漿封層是一種冷拌瀝青混合料,是由乳化瀝青（改性乳化瀝青）、右屑（或砂）、水泥和水等拌制而成的一種具有流動(dòng)性的瀝青混合料.具有骨料和瀝青混合的優(yōu)點(diǎn),在通常情況下,相似的級(jí)配稀漿封層具有比熱拌瀝青混合料高的模量,有比較高的穩(wěn)定
度,具有較高的抗變形能力,所以常用它來填充路面車轍,而且可作為路向加鋪抗滑層、磨耗層.混合料通常是由較慢的細(xì)骨料級(jí)配和耐磨的只有高砂當(dāng)量的骨料組成,特別是微觀封層和聚合物改性封層這種情況極大地增加了路面的強(qiáng)度和完整性.這使路面只有高磨損阻力和*的變形阻力.
乳化瀝青乳液也容易在移動(dòng)的稀漿封層攤鋪機(jī)上使用,在該機(jī)器上進(jìn)行拌和及運(yùn)用摻加劑進(jìn)行化學(xué)控制來滿足養(yǎng)護(hù)的需要.除原料和稀漿配合比因素外,施工影響稀漿封層質(zhì)量的主要因素就是稀漿封層機(jī).由于要求封層機(jī)有較強(qiáng)的拌和能力和較快的攤鋪速度,同時(shí)國產(chǎn)封層機(jī)很難達(dá)到要求,只能采用進(jìn)口稀漿拌和機(jī).
稀漿封層施工：在施工前原路面的整體強(qiáng)度要滿足強(qiáng)度要求,對(duì)影響原路面使用功能的病害均應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ).封層時(shí),修補(bǔ)的路面應(yīng)基本穩(wěn)定;施工時(shí)應(yīng)當(dāng)封閉交通,清掃路面上的雜物,必要時(shí)用水沖洗原路面,但路面不能有積水.施工時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)配比
調(diào)整好封層機(jī)備料門的開度,打開山料閥門,待攤鋪箱內(nèi)的稀漿混合料達(dá)箱容積的1/2時(shí),啟動(dòng)底盤,低速行進(jìn),進(jìn)行攤鋪.攤鋪結(jié)束后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),待封層黏結(jié)力達(dá)到要求時(shí),即可開放交通（普通乳化瀝青封層鋪筑一般封閉4-5 h．氣溫低時(shí)要在8-10 h．改
性稀漿封層鋪筑一般只需0.5-1 h）.乳化瀝青、改性乳化瀝青稀漿封層的施工氣溫宜在10℃以上：雨天及日甲均氣溫低于5℃時(shí),應(yīng)停止施工.
從道路養(yǎng)護(hù)看,采用稀漿封層進(jìn)行路向車轍修補(bǔ)不需瀝青含量測(cè)定儀要脫離拌和設(shè)備現(xiàn)場(chǎng),因而相對(duì)費(fèi)用比采用熱拌瀝青混合料的要少;因乳化瀝青允許潮濕的道路表面和較好的黏附性,沒有黏結(jié)層,對(duì)通常的車轍道路表面不需要研磨.因此現(xiàn)場(chǎng)使用的材料基本費(fèi)用比較少,而且改善施工條件,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,減少環(huán)境污染.對(duì)于面層修整,通常情況下,稀漿封層可使原有的道路表面使用壽命再持續(xù)4-8 a.在高速公路上應(yīng)用稀漿封層或者改性瀝青稀漿封層,其使用壽命將達(dá)到8a.
3 .2 .5橋面防水層
由于橋面的各種應(yīng)變量較大,溫度變化劇烈,使用一般的防水措施其效果和耐久性較差,尤其是瀝青混凝土面層與水泥混凝土橋面兩種制料模量相距較大,這就對(duì)兼有防水和黏結(jié)過渡作用的防水層材料和工藝方法提出了更高的要求.橋面防水工程采用SBR、SBS改性乳化瀝青效果較好.這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于：防水效果好,黏結(jié)力強(qiáng),均勻無接縫,施工進(jìn)度快,有效地克服了使用防水卷材與多布多涂防水法易出現(xiàn)的空鼓剝離和層間滑動(dòng)等問題.
4結(jié)語
乳化瀝青、改性乳化瀝青可冷態(tài)施工,具有節(jié)約能源,便利施工、節(jié)約瀝青,保護(hù)環(huán)境等許多的*性.尤其是高聚物改性乳化瀝青的性能比乳化瀝青的性能又有了本質(zhì)的提高,有使路向?yàn)r青高溫不發(fā)軟和低溫不脆裂、防止高溫車轍和低溫裂縫的效果,不僅能大幅度改善瀝青路面層間結(jié)合狀況,減少使用過程中各種病害的發(fā)生,還在道路養(yǎng)護(hù)種,特別是對(duì)高等級(jí)路面的養(yǎng)護(hù)具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益.
改性乳化瀝青應(yīng)用于高速公路瀝青路面層間處理時(shí),因各處理層對(duì)制料的要求不同,具體應(yīng)用時(shí)成對(duì)透層油在改性后的黏度變化進(jìn)行檢驗(yàn).在進(jìn)行層間處理時(shí),清掃是zui為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),下承層的清潔程度將直接影響到層間處理的效果,同時(shí)的清掃
方式土要是人工以掃帚和鋼刷清掃,并輔以高壓水槍沖洗.各種層件處理方式要靈活應(yīng)用,必要時(shí)叫進(jìn)行復(fù)合處理.
隨著改性乳化瀝青的性能的不斷發(fā)展和其*的*性,改性乳化瀝青在以后施工中會(huì)得到允分的應(yīng)用。