高速公路瀝青面層粘層油應用研究

郭建軍

（河南瑞航公路養護技術有限公司，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行高速公路瀝青面層粘層油施工的應用與研究，總結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要點和質量控制措施。高速公路瀝青面層施工中，因為管理控制不嚴而造成瀝青面層層間連接性能下降，其原因歸納起來有：1)一些高速公路項目，提前確定了通車時間，在施工的后期往往出現趕工期的現象，瀝青面層施工期間，交叉施工嚴重，無法避免對已鋪瀝青層的污染；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力下降；3)空氣中的粉塵對已鋪瀝青層的污染。

在保證瀝青路面層間良好結合的技術措施中，在瀝青層上合理噴灑粘層油是解決層間粘結問題的一項重要技術手段。粘層油的作用是使上下瀝青層完全粘結成一個整體。實踐證明，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較高，并且不宜制作出符合規范要求的粘層油產品，因此，目前國內廣泛采用乳化瀝青。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，生產工藝相對簡單，價格低廉。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集料表面帶有的負電荷相同，根據同性相斥的原理，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,當與礦料表面接觸時,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點，同時提高了基質瀝青路用性能，因此，在國內外道路施工中得到越來越多的應用。

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（AH-70）基質瀝青，中面層采用重交70號（AH-70）基質瀝青或改性瀝青，上面層普遍采用改性瀝青。

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

2 對改性陽離子乳化瀝青（PCR型）的技術要求

2.1 改性陽離子乳化瀝青應符合下表的規定，其試驗方法遵照《公路工程瀝青及瀝青混合試驗規程》（JTG E20-2011）中的規定執行。

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確定。一般情況下，聚合物改性劑劑量（固膠占瀝青的質量百分比）不得小于3%。

2.3 如果現場存儲的聚合物改性乳化瀝青在裝運后36小時以內就將使用，或是使用前又作了數量添加，則可以不做5天儲存穩定性試驗。

3 改性乳化瀝青的生產

目前，國內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，在機械與乳化劑的作用下，使橡膠以均勻微粒狀態，穩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摻法和外摻法兩種形式進行生產。選用SBR膠乳時，首先測定它的PH值，再通過試驗選擇適宜的乳化劑品種、要求的PH值和水溶液溫度等。在取得預期的指標產品后，再進行大規模的工業化生產。

改性乳化瀝青的生產一般采用專用的成套設備進行。其中乳化機是成套乳化設備的核心部分，它對改性乳化瀝青的質量和產量起著至關重要的作用，因此，對乳化機的種類、結構、型號、轉速、功率、乳化微粒細度等參數，應做嚴格、慎重的選擇。

4 粘層油施工機具的準備

粘層乳化瀝青的灑布一定要采用專用瀝青灑布車。先進的瀝青灑布車自身帶有導熱油加熱系統和自動控制灑布量的電腦控制系統，灑布寬度和灑布量均可根據需要自動調節，每個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。

不帶電腦控制系統的瀝青灑布車應進行灑布量的精確標定。方法是：對瀝青灑布車的車速、噴灑泵的轉速和噴頭離地高度進行記錄，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、噴灑泵的轉速等參數，并確定其參數之間的關系。用專用瀝青灑布車噴灑粘層乳化瀝青時，灑布量一般為0.3～0.6L/m2。

5 施工質量控制

5.1 施工前的技術指標檢測

5.1.1 施工前必須提供改性陽離子乳化瀝青（PCR型）的檢測報告，并確認符合技術標準要求；必須提供瀝青灑布車標定報告。在確認材料規格和灑布車參數等沒有變化，并得到監理確認后方可施工。

5.1.2 施工前材料的質量檢查應以在生產現場儲入同一儲罐的相同規格品種的改性乳化瀝青等為一“批”進行檢查。檢查頻率為試驗段抽檢一次。

5.2 施工過程的質量控制

施工中應對改性陽離子乳化瀝青進行抽樣檢測，抽檢項目、頻率、允許誤差及方法如下表1所示：5.3施工中應注意的事項

表1 粘層乳化瀝青施工過程檢驗要求

5.3.1 粘層乳化瀝青應均勻灑布或涂刷，不要過量澆灑。

5.3.2 路面若有臟物或塵土時應清除干凈，當有沾粘的土塊時，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。噴灑不足的要補灑，噴灑過量處應予刮除。

5.3.4 噴灑粘層油后，嚴禁除瀝青混合料運輸車外的其他車輛、行人通過。

5.3.5 當氣溫低于10℃或正在下雨時，不得澆灑粘層乳化瀝青。

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

結語

高速公路瀝青路面層間噴灑粘層油已經被列入《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）中的強制性條款。在高速公路瀝青路面層間科學、合理地噴灑粘層油，將直接關系到瀝青面層層間連接的有效性。因此，應該從材料的具體選擇，材料技術指標的檢測與控制，施工工藝，施工過程控制等具體細節入手嚴格管理和操作，才是保證粘層油施工質量的有效措施。

[1]JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[2]JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程.[S].