高速公路瀝青面層粘層油應(yīng)用研究

郭建軍

（河南瑞航公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司，河南 開封 475000）

本文通過在廈蓉高速公路江西瑞金至贛州段進(jìn)行高速公路瀝青面層粘層油施工的應(yīng)用與研究，總結(jié)了高速公路瀝青面層粘層油采用改性陽離子乳化瀝青施工的技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施。高速公路瀝青面層施工中，因?yàn)楣芾砜刂撇粐?yán)而造成瀝青面層層間連接性能下降，其原因歸納起來有：1)一些高速公路項(xiàng)目，提前確定了通車時(shí)間，在施工的后期往往出現(xiàn)趕工期的現(xiàn)象，瀝青面層施工期間，交叉施工嚴(yán)重，無法避免對(duì)已鋪瀝青層的污染；2)大部分高速公路瀝青路面施工被安排在7、8、9月，空氣濕度大，造成已鋪瀝青層表面的粘結(jié)力下降；3)空氣中的粉塵對(duì)已鋪瀝青層的污染。

在保證瀝青路面層間良好結(jié)合的技術(shù)措施中，在瀝青層上合理噴灑粘層油是解決層間粘結(jié)問題的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。粘層油的作用是使上下瀝青層完全粘結(jié)成一個(gè)整體。實(shí)踐證明，采用改性陽離子乳化瀝青作為粘層油效果最好，在道路施工中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

1 高速公路材料的選擇

粘層油宜采用快裂或中裂乳化瀝青、改性乳化瀝青，也可采用快、中凝液體石油瀝青。由于液體石油瀝青造價(jià)較高，并且不宜制作出符合規(guī)范要求的粘層油產(chǎn)品，因此，目前國內(nèi)廣泛采用乳化瀝青。乳化瀝青分陰離子乳化瀝青（PA-3型）、陽離子乳化瀝青（PC-3）或改性陽離子乳化瀝青（PCR型）。

1.1 陰離子乳化瀝青（PA-3型）

陰離子乳化瀝青的乳化劑原料易得，生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。與石灰石礦料有較好的粘附性，但如果空氣濕度大，陰離子乳化瀝青與濕潤(rùn)集料表面帶有的負(fù)電荷相同，根據(jù)同性相斥的原理，造成瀝青不能盡快的粘附到集料表面上，影響路面的早期成型。因此，陰離子乳化瀝青用于粘層油受到很大的限制。

1.2 普通陽離子乳化瀝青（PC-3）

普通陽離子乳化瀝青中的瀝青微粒上帶有陽離子電荷,當(dāng)與礦料表面接觸時(shí),由于異性相吸的作用,使瀝青微粒能夠很快地吸附在礦料的表面上。對(duì)酸性礦料和堿性礦料都有很好的粘附性。

1.3 改性陽離子乳化瀝青（PCR型）

為了提高乳化瀝青的粘附性、彈韌性、耐候性與抗老化性，開發(fā)出加入一定量的高分子聚合物和添加劑的乳化瀝青而制成改性陽離子乳化瀝青（PCR型）。改性陽離子乳化瀝青具有陽離子乳化瀝青的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提高了基質(zhì)瀝青路用性能，因此，在國內(nèi)外道路施工中得到越來越多的應(yīng)用。

廈蓉高速公路江西瑞金至贛州段采用三層熱拌熱鋪瀝青混合料的瀝青層，其中下面層普遍采用重交70號(hào)（AH-70）基質(zhì)瀝青，中面層采用重交70號(hào)（AH-70）基質(zhì)瀝青或改性瀝青，上面層普遍采用改性瀝青。

根據(jù)粘層油宜采用與主層瀝青混合料所使用的標(biāo)號(hào)相同的基質(zhì)瀝青進(jìn)行乳化的原則。高速公路瀝青路面層間粘層油，宜采用重交基質(zhì)瀝青制成的改性陽離子乳化瀝青（PCR型）。

2 對(duì)改性陽離子乳化瀝青（PCR型）的技術(shù)要求

2.1 改性陽離子乳化瀝青應(yīng)符合下表的規(guī)定，其試驗(yàn)方法遵照《公路工程瀝青及瀝青混合試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20-2011）中的規(guī)定執(zhí)行。

2.2 聚合物改性劑的種類及其最小用量由改性乳化瀝青試驗(yàn)確定。一般情況下，聚合物改性劑劑量（固膠占瀝青的質(zhì)量百分比）不得小于3%。

2.3 如果現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)的聚合物改性乳化瀝青在裝運(yùn)后36小時(shí)以內(nèi)就將使用，或是使用前又作了數(shù)量添加，則可以不做5天儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)。

3 改性乳化瀝青的生產(chǎn)

目前，國內(nèi)普遍采用橡膠類的改性劑材料丁苯橡膠（SBR）膠乳，這種水包油狀的膠乳，在機(jī)械與乳化劑的作用下，使橡膠以均勻微粒狀態(tài)，穩(wěn)定地分散在乳化瀝青之中，制成SBR改性乳化瀝青。

SBR改性乳化瀝青一般采用內(nèi)摻法和外摻法兩種形式進(jìn)行生產(chǎn)。選用SBR膠乳時(shí)，首先測(cè)定它的PH值，再通過試驗(yàn)選擇適宜的乳化劑品種、要求的PH值和水溶液溫度等。在取得預(yù)期的指標(biāo)產(chǎn)品后，再進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。

改性乳化瀝青的生產(chǎn)一般采用專用的成套設(shè)備進(jìn)行。其中乳化機(jī)是成套乳化設(shè)備的核心部分，它對(duì)改性乳化瀝青的質(zhì)量和產(chǎn)量起著至關(guān)重要的作用，因此，對(duì)乳化機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)、型號(hào)、轉(zhuǎn)速、功率、乳化微粒細(xì)度等參數(shù)，應(yīng)做嚴(yán)格、慎重的選擇。

4 粘層油施工機(jī)具的準(zhǔn)備

粘層乳化瀝青的灑布一定要采用專用瀝青灑布車。先進(jìn)的瀝青灑布車自身帶有導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)和自動(dòng)控制灑布量的電腦控制系統(tǒng)，灑布寬度和灑布量均可根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)，每個(gè)灑布噴頭都是可控的，從而保證了灑布量的衡定和灑布的均勻性。

不帶電腦控制系統(tǒng)的瀝青灑布車應(yīng)進(jìn)行灑布量的精確標(biāo)定。方法是：對(duì)瀝青灑布車的車速、噴灑泵的轉(zhuǎn)速和噴頭離地高度進(jìn)行記錄，然后剪一塊1×1m2硬紙板，稱好重量，鋪在瀝青層表面，待灑過粘層乳化瀝青后再稱其重量，反算出乳化瀝青用量和瀝青灑布車的車速、噴灑泵的轉(zhuǎn)速等參數(shù)，并確定其參數(shù)之間的關(guān)系。用專用瀝青灑布車噴灑粘層乳化瀝青時(shí)，灑布量一般為0.3～0.6L/m2。

5 施工質(zhì)量控制

5.1 施工前的技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)

5.1.1 施工前必須提供改性陽離子乳化瀝青（PCR型）的檢測(cè)報(bào)告，并確認(rèn)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求；必須提供瀝青灑布車標(biāo)定報(bào)告。在確認(rèn)材料規(guī)格和灑布車參數(shù)等沒有變化，并得到監(jiān)理確認(rèn)后方可施工。

5.1.2 施工前材料的質(zhì)量檢查應(yīng)以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)入同一儲(chǔ)罐的相同規(guī)格品種的改性乳化瀝青等為一“批”進(jìn)行檢查。檢查頻率為試驗(yàn)段抽檢一次。

5.2 施工過程的質(zhì)量控制

施工中應(yīng)對(duì)改性陽離子乳化瀝青進(jìn)行抽樣檢測(cè)，抽檢項(xiàng)目、頻率、允許誤差及方法如下表1所示：5.3施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)

表1 粘層乳化瀝青施工過程檢驗(yàn)要求

5.3.1 粘層乳化瀝青應(yīng)均勻?yàn)⒉蓟蛲克ⅲ灰^量澆灑。

5.3.2 路面若有臟物或塵土?xí)r應(yīng)清除干凈，當(dāng)有沾粘的土塊時(shí)，要用水沖刷干凈，待表面干燥后再澆灑粘層乳化瀝青。

5.3.3 噴灑的粘層油必須成均勻霧狀，在路面全寬度內(nèi)均勻分布，不得有灑花漏空或成條狀，也不得有堆積。噴灑不足的要補(bǔ)灑，噴灑過量處應(yīng)予刮除。

5.3.4 噴灑粘層油后，嚴(yán)禁除瀝青混合料運(yùn)輸車外的其他車輛、行人通過。

5.3.5 當(dāng)氣溫低于10℃或正在下雨時(shí)，不得澆灑粘層乳化瀝青。

5.3.6 粘層乳化瀝青宜在當(dāng)天灑布，應(yīng)待乳液破乳、水分蒸發(fā)完后，緊跟著鋪筑上層瀝青層，確保粘層不受污染。

結(jié)語

高速公路瀝青路面層間噴灑粘層油已經(jīng)被列入《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中的強(qiáng)制性條款。在高速公路瀝青路面層間科學(xué)、合理地噴灑粘層油，將直接關(guān)系到瀝青面層層間連接的有效性。因此，應(yīng)該從材料的具體選擇，材料技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)與控制，施工工藝，施工過程控制等具體細(xì)節(jié)入手嚴(yán)格管理和操作，才是保證粘層油施工質(zhì)量的有效措施。

[1]JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程.[S].