乳化瀝青在工程中的應用

劉慧蘭 吳雅琴

（1、贛州市公路管理局南康分局，江西 贛州 341400 2、贛州市公路管理局直屬分局，江西 贛州 341400）

1 乳化瀝青

乳化瀝青是將黏稠瀝青加熱至流動狀態，再經高速離心、攪拌及剪切等機械作用，使瀝青形成細小的微粒，且以此狀態均勻分散在含有乳化劑和穩定劑的水中，形成水包油型瀝青乳液。其主要特性表現可以冷態施工，現場無需加熱設備和能源消耗，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，故可節約勞動力。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，而且可以節約瀝青用量。乳化瀝青施工不需加熱，故現場不污染環境，同時避免了勞動操作人員受瀝青發揮物的毒害。

2 乳化瀝青在實際中的應用

2.1 技術標準

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型乳化瀝青均有兩種施工方法：1)灑布法(代號 P)：如透層、黏層、表面處潑或貫入式瀝青碎石路面；2)拌和法(代號B)：如瀝青碎石或瀝青混合料路面。乳化瀝青按其分裂速度，可分為快裂、中裂、慢裂三種類型。

在應用乳化瀝青技術，對路用改性乳化瀝青，各國都制定了不同的技術標準，對乳化石油瀝青標準也有相應的規定，但目前我國尚未制定正式的路用改性乳化瀝青技術要求和檢驗標準，故采用改性乳化瀝青時，應符合上述《城市道路工程施工及驗收規程》中對應用于透層的乳化瀝青的破乳速度和黏度的規定。

2.2 工程應用

乳化瀝青在不同的工程部位中有著不同的作用，現將乳化瀝青在各工程部位中的應用情況分述如下。

2.2.1 透層

瀝青路面層間處理主要是指基層和面層、面層和面層、面層與構造物之間的過渡連接處理，用以增強層面間的黏接，使瀝青路面各層形成一個完整的受力體系，提高路面結構承載力和耐久性；其次，層間處理使路面結構在理論上與路面設計的理論假設 (多層連續彈性層狀體)相一致，使路面設計更加符合路面實際受力狀況；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升。

以下分述各處理層對材料性能的要求及施工要點。瀝青透層施工是適用于澆在瀝青面層下非瀝青類下承表面，增加相互黏結力。其主要作用如下：透入基層表面孔隙，增強了基層和瀝青面層間的黏接；有助于結合基層表面集料中的細料；在完成基層的鋪裝后，適時噴灑透層油還可以減少基層的養生費用，提高養生質量；經過透層油滲透成型以后的基層表面的開口空隙被填充，從而得到一個滲透深度上的防水層；在由于某種原因推遲鋪筑面層的情況下，透層可向基層提供臨時性防護，防止降雨和臨時行車的破壞。

在所有的層間處理方式中，透層對材料有著其特殊的要求。理想的透層深度應透入基層3-5mm，為此透層油傳統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完全揮發后的瀝青黏度低，很難保證基層與面層之間的黏結強度，對環境亦有不良影響，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，透層油施工要及時跟進，這樣既可以實現透層油的最佳滲透效果又有利于基層養生。對于存在浮漿和污染的基層表面，噴灑透層油之前必須進行嚴格的清理，對于存在浮塵的路段應在清掃后封閉交通，必要時可灑水潤濕基層表面，灑水量以控制在使基層表面濕潤無積水為宜，通過水的下滲將基層表面孔隙打通，有利于透層油透入。待表面水分蒸發后即可開始噴灑透層，灑布量保持在0.6-1.1kg/m2之間，不宜過高。

2.2.2 黏層

黏層的作用是使各面層之間、面層與構筑物黏結成一個整體。瀝青黏層適用于增加瀝青類鋪筑層和其下層及鄰接構筑物接觸面之間的黏結力。瀝青黏層材料習稱“瀝青漆”，亦作水泥板鄰接側壁、傳力桿等隔離劑之用。黏層應在鋪筑瀝青混合料前3-4h內均勻涂刷于下承表面或側壁，被涂刷的表面應潔凈、干燥、無泥灰等雜物，層面間一定要清掃干凈，黏層的灑布強調“薄”和“遍”。在各面層間均撒布，一般用量為0.4-0.6kg/m2，具體用量可根據乳化瀝青的濃度(瀝青含量)進行調整，調整原則是確保在整個層面提供不大于0.2kg/m2的殘留瀝青連續封面。在實際施工中從對所取芯樣的劈裂試驗結果來看，各面層結合處的斷裂面均為不規則狀，表明結合面的黏結強度大于或等于混合料本身的黏結強度，優于未進行黏層油層間處理的結合強度。

2.2.3 路面防水層(下封層)

道路瀝青路面下封層適用于基層防水。防水層一般是設在有機結合料面層與基層間的有一定厚度的隔水層。防水層與透層結合，在基層和面層之間形成一道抵御水害 (包括動水壓破壞)的防護層。

防水層應使用黏結性和溫度穩定性好的材料。它在荷載應力應變作用下不僅要保持良好的水密性，還應使面層和基層間形成足夠的結合力，防止薄瀝青面層產生滑動、推移等破壞。與面層和基層不結合的情況相比，它可以減小面層底層由行車荷載引起的拉應力和拉應變(一般情況下可減小50%以上，有時甚至可以減小到25%)，并可以明顯減小由溫度變化引起的瀝青面層內的拉應力和拉應變。

封層油要在透層油破乳后進行灑布，灑布量控制在0.8-1.6kg/m2。在封層油沒有完全破乳時及時撒布0.5-1cm的單粒徑碎石，覆蓋率一般為整個面積的60%-70%，然后用輕型膠輪壓路機穩壓1-2遍。經穩壓后的碎石顆粒浸入深度為粒徑的1/2。施工時應注意掌握好石料撒布的時間，過早或過晚都不能收到良好的效果。

2.2.4 稀漿封層(上封層)

上封層適用于封閉路表孔隙和細裂縫或舊路養護。稀漿封層是一種冷拌瀝青混合料，是由乳化瀝青、石屑(或砂)、水泥和水等拌制而成的一種具有流動性的瀝青混合料。具有骨料和瀝青混合的優點，在通常情況下，相似的級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，而且可作為路面加鋪抗滑層、磨耗層。混合料通常是由較硬的細骨料級配和耐磨的具有高砂當量的骨料組成，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度和完整性。這使路面具有高磨損阻力和極好的變形阻力。

乳化瀝青乳液也容易在移動的稀漿封層攤鋪機上使用，在該機器上進行拌和及運用摻加劑進行化學控制來滿足養護的需要。除原材料和稀漿配合比因素外，施工影響稀漿封層質量的重要因素就是稀漿封層機。由于要求封層機有較強的拌和能力和較快的攤鋪速度，目前國產封層機很難達到要求，只能采用進口稀漿拌和機。

稀漿封層施工：在施工前原路面的整體強度要滿足強度要求，對影響原路面使用功能的病害均應進行修補。封層前，修補的路面應基本穩定；施工時應當封閉交通，清掃路面上的雜物，必要時用水沖洗原路面，但路面不能有積水。施工時，根據設計配比調整好封層機各料門的開度，打開出料閥門，待攤鋪箱內的稀漿混合料達箱容積的l／2時，啟動底盤，低速行進，進行攤鋪。攤鋪結束后應當進行養護，待封層黏結力達到要求時，即可開放交通(普通乳化瀝青封層鋪筑一般封閉4-5h，氣溫低時要在8-10h，改性稀漿封層鋪筑一般只需0.5-1h)。

從道路養護看，采用稀漿封層進行路面車轍修補不需要脫離拌和設備現場，因而相對費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，沒有黏結層，對通常的車轍道路表面不需要研磨。因此現場使用的材料基本費用比較少，而且改善施工條件，降低勞動強度，減少環境污染。對于面層修整，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4-8a。在高速公路上應用稀漿封層或者改性瀝青稀漿封層，其使用壽命將達到8a。

3 結語

乳化瀝青可冷態施工，具有節約能源，便利施工、節約瀝青，保護環境等許多的優越性。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的提高，有使路面瀝青高溫不發軟和低溫不脆裂、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合狀況，減少使用過程中各種病害的發生，還在道路養護中，特別是對高等級路面的養護具有較大的經濟和社會效益。

[1]梁海,等.改性瀝青在機場高速公路的應用與研究[J].公路.2009年06期.

[2]陳剛.改性瀝青在瀝青混凝土施工中的應用[J].中國新技術新產品.2009年22期.