阳离子乳化沥青应用于道路养护

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乳化沥青是将沥青热融后，经高速机械剪切后，以细小的微粒状态分散于含有乳化剂的水溶液中，形成的水包油型的沥青乳液。这种分散体系的沥青为分散相，水为连续相，常温下具有良好的流动性。其主要特性表现为它的储存稳定性、在混合过程中设稳定性、表面处治和黏度特性及养护速度。在这些特性中有许多是随着微粒尺寸和微粒在乳液中的分布情况而起作用的。该变化是一种随沥青型号、级配乳液生产所使用的设备和化学试剂的使用稳定性而变化的。

　　乳液的颗粒尺寸大小是比较重要的参数，因为粒径变得越单一、分散，乳液的黏度越好，破乳率和黏结性能也越合适。然而这也限制了乳液中的沥青含量，并且能够影响养护速度，在一般情况下，颗粒直径在1μm～5μm范围内时具有最好特性。

　　一般乳液是通过设备和配方来控制掺量。采用合适的乳化剂、正确的控制乳化剂效果的乳液配方，对于生产出满足需要的乳液是至关重要的。

　　1乳化沥青的应用

　　现将乳化沥青在道路施工中各工程部位中的应用情况分述如下：

　　1.1透层

　　沥青路面层间处理主要是指基层和面层、面层和面层、面层与构造物之间的过渡连接处理，用以增强层面间的黏接，使沥青路面各层形成一个完整的受力体系，提高路面结构承载力和耐久性；其次，层间处理使路面结构在理论上与路面设计的理论假设(多层连续弹性层状体)相一致，使路面设计符合路面实际受力状况；良好的层间处理措施能有效地防止半刚性基层于缩裂缝反射，并阻止地表水下渗和路基水上升。以下分述各处理层对材料性能的要求及施工要点。沥青透层施工是适用在沥青面层下非沥青类下承表面，增加相互黏结力，主要作用如下：①透入基层表面孔隙，增强了基层和沥青面层间的黏接；②有助于结合基层表面集料中的细料；③在完成基层的铺装后，适时喷洒透层油还可以减少基层的养生费用，提高养生质量；④经过透层油渗透成型以后的基层表面的开口空隙被填充，得到一个渗透深度上的防水层；⑤在由于某种原因推迟铺筑面层的情况下，透层可向基层提供临时性防护，防止降雨和临时行车的破坏。

　　在所有的层间处理方式中，透层对材料有着其特殊的要求。理想的透层深度应透入基层3mm～5mm，为此透层油传统采用低黏度的煤油稀释沥青，但由于将稀释沥青中的轻油分完全挥发后的沥青黏度低。很难保证基层与面层之间的黏结强度，对环境亦有不良影响，因此宜采用乳化沥青作为透层材料。基层铺装后，透层油施工要及时跟进，这样既可以实现透层油的最佳渗透效果，又有利于基层养生。对于存在浮浆和污染的基层表面，喷洒透层油之前必须进行严格的清理，存在浮尘的路段应在清扫后封闭交通，必要时可洒水润湿基层表面，洒水量以控制在使基层表面湿润无积水为宜，通过水的下渗将基层表面孔隙打通，有利于透层油透入。待表面水分蒸发后即可开始喷洒透层，撒布量保持在0.6kg／m³～1.1kg／m³之间，不宜过高。因此改性剂的用量不应使乳化沥青的黏度增加过大，一般宜控制在3％以下，对于级配碎石基层可适当加大。

　　1.2黏层

　　黏层的作用是使各面层之间、面层与构筑物黏结成+整体。沥青黏层适用于增加沥青类铺筑层和其下层及邻接构筑物接触面之间的黏结力。沥青黏层材料均称“沥青漆”，亦作水泥板邻接侧壁、传力杆等隔离剂之用。黏层应在铺筑沥青混合料前3h-4h内均匀涂刷于下承表面或侧壁，被涂刷的表面应洁净、干燥、无泥灰等杂物，层面间一定要清扫干净，黏层的撒布强调“薄”和“遍”。在各面层间均撒布一般用量为0.4kg／㎡～0.6kg／㎡，具体用量可根据乳化沥青的浓度进行调整，调整原则是确保在整个层面提供不大于0.2kg／㎡的残留沥青连续封面。在实际施工中从对所取芯样的劈裂试验结果来看，各面层结合处的断裂面均为不规则状，表明结合面的黏结强度大于或等于混合料本身的黏结强度，优于未进行黏层油层间处理的结合强度。

　　1.3路面防水层

　　道路沥青路面下封层适用于基层防水。防水层一般是设在有机结合料面层与基层间的有一定厚度的隔水层。防水层与透层结合，在基层和面层之间形成一道抵御水害(包括动水压力破坏)的防护层。防水层应使用黏结性和温度稳定性好的材料。它在荷载应力应变作用下不仅要保持良好的水密性，还应使面层和基层间形成足够的结合力，防止薄沥青面层产生滑动、推移等破坏。与面层和基层不结合的情况相比，它可以减小面层底层由行车荷载引起的拉应力和拉应变，并可以明显减小由温度变化引起的沥青面层内的拉应力和拉应变。封层油要在透层油破乳后进行撒布，撒布量控制在0.8kg／㎡～1.6kg／㎡。在封层油没有完全破乳时及时撒布0.5cm～1cm的单粒径碎石。覆盖率一般为整个面积的60％-70％，然后用轻型胶轮压路机稳压1～2遍。经稳压后的碎石颗粒浸入深度为粒径的1／2。施工时应注意掌握好石料撒布的时间，过早或过晚都不能收到良好的效果。

　　1.4稀浆封层

　　上封层适用于封闭路表孔隙和细裂缝或旧路养护。稀浆封层施工：在施工前原路面的整体强度要满足强度要求，对影响原路面使用功能的病害均应进行修补。封层前，修补的路面应基本稳定；施工时应当封闭交通，清扫路面上的杂物，必要时用水冲洗原路面，但路面不能有积水。施工时，根据设计配比调整好封层机各料门的开度，打开出料阀门，待摊铺箱内的稀浆混合料达箱容积的1／2时，启动底盘，低速行进，进行摊铺。摊铺结束后应当进行养护，待封层黏结力达到要求时，即可开放交通(普通乳化沥青封层铺筑一般封闭4h～5h，气温低时要在8h～10h，改性稀浆封屡铺筑一般只需0.5h～1h)。乳化沥青稀浆封层的施工气温宜在10℃以上；雨天及日平均气温低于5℃时，应停止施工。从道路养护看，采用稀浆封层进行路面车辙修补不需要脱离拌和设备现场，因而相对费用比采用热拌沥青混合料的要少；因乳化沥青允许潮湿的道路表面和较好的黏附性，没有黏结层，对通常的车辙道路表面不需要研磨。因此，现场使用的材料基本费用比较少，而且改善施工条件，降低劳动强度，减少环境污染。

　　1.5桥面防水层

　　由于桥面的各种应变量较大，温度变化剧烈，使用一般的防水措施其效果和耐久性较差。尤其是沥青砼面层与水泥砼桥面两种材料模量相距较大，这就对兼有防水和黏结过渡作用的防水层材料和工艺方法提出了更高的要求。桥面防水工程采用SBR、SBS改性乳化沥青效果较好。这种处理方法的优点在于：防水效果好，黏结力强，均匀无接缝，施工进度快，有效地克服了使用防水卷材与多布多涂防水法易出现的空鼓剥离和层间滑动等问题。

　　2结束语

　　乳化沥青可冷态施工，具有节约能源，便利施工、节约沥青，保护环境等许多的优越性。尤其是高聚物改性乳化沥青的性能比乳化沥青的性能又有了本质的提高，有使路面沥青高温不发软和低温不脆裂、防止高温车辙和低温裂缝的效果，不仅能大幅度改善沥青路面层间结合状况，减少使用过程中各种病害的发生，还在道路养护中，特别是对高等级路面的养护具有较大的经济和社会效益。具体应用时应对透层油在改性后的黏度变化进行检验。在进行层间处理时。清扫是最为关键的一个环节，下承层的清洁程度将直接影响到层间处理的效果。目前的清扫方式主要是人工以扫帚和钢刷清扫，并辅以高压水枪冲洗。各种层间处理方式要灵活应用，必要时可进行复合处理。随着改性乳化沥青的性能的不断发展和其独特的优越性，改性乳化沥青在以后施工中会得到充分的应用。