乳化瀝青在公路養護中的應用現狀

曲青龍

陜西煜邦交通科技有限責任公司

引言：

隨著我國的公路通車里程不斷增加，公路的養護任務日漸重要。為了更經濟、有效、迅速地完成破損路面的日常養護任務，使用乳化瀝青新工藝進行預防性的維護可以從根本上提高道路的養護水平、保證路面的完好率、降低養的護成本。裂縫是瀝青路面常見的病害，一般為縱向裂縫、橫向裂縫、網狀的裂縫以及不規則裂縫等。尤其在春季和雨季，因為凍融的積水滲入到裂縫，會使路面的基層承載力嚴重下降，產生塑性變形，最終導致破壞路面。作為公路養護的主要材料之一，乳化瀝青是把瀝青材料通過乳化劑的作用，形成瀝青與水所組成的混合物，即為乳化瀝青。因其較為穩定的儲存性也使得它成為公路養護的常用方法。

一、乳化瀝青的概念及特性

乳化瀝青是將瀝青分散于有乳化劑的水中而形成瀝青乳液，這種乳液稱為乳化瀝青，乳化瀝青是由兩種互不相溶的物質——瀝青和水組成的混合物，主要特性表現為它的儲存穩定性、混合過程中設穩定性、表面處治和粘度特性及養護速度，在這些特性中有許多是隨著微粒尺寸和微粒在乳液中的分布情況而起作用的。

乳化瀝青的特性：

1.節約能源，稀釋瀝青中的煤油或汽油含量可以達到50%，而乳化瀝青中則只含0～2%。所以，這是一項在白色燃料生產利用方面具有重要價值的節約行為，僅僅依靠增加輕制油溶劑來減少瀝青的粘度標準，瀝青就能夠被澆灌和撒布，并希望使用后的輕制油能夠揮發進入大氣中。事實上，如果輕制油不能夠揮發，那么瀝青就太軟了，在交通荷載作用下，道路表面就可變形，使用乳化瀝青一般可以節省瀝青用量的10%～20%，采用乳化瀝青筑路的經濟效益非常顯著。另外，陽離子瀝青乳液與各種骨料都有良好的粘附效果，從而擴大了骨料的來源，更便于就地取材，減少材料的運輸，降低工程造價。

2.使用方便，乳液設專業化撒布，需要專業化設設備，如撒布機，然而小面積設乳液應用可直接采用手工澆灌和手工撒布，如小面積坑槽補工作、裂縫填縫料等，小數量設冷拌混合料只需要基本設備就行。例如，一只帶擋板的灑水壺和一個鐵鍬就能夠進行小面積的封層和裂縫修補，采用灌入式坑槽修補方法填充路面坑洞等應用簡單易行。而且可以冷態施工，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。

二、乳化瀝青在公路養護中的應用現狀

路面的預防性養護是為了緩解因為交通以及環境的載荷而引起的路面性 能的惡化同時延長其的使用壽命，達到減少路面周期養護費用的目的，具有顯著得經濟效益。資料表明，當路面的生命周期達到75%的時候，進行預防性的養護可以有效延長路面的使用壽命并節省很大一部分的養護資金。

但在我國的實際情況是：一條路只有路面出現了明顯的病害，才開始被動地修補，或者是等到整體的路況嚴重下降甚至嚴重影響同行的時候才進行養護維修。現在，公路的預防性養護雖然已經引起了管理部門以及專家學者們的高度重視，但它的使用和推廣還處于起步的階段，其技術還處在一個認識、推廣的初步過程。

原因如下：

1.我國的預防性養護技術的相配套機械設備以及相應的技術水平、實用性能與發達國家相比，差距還是很大，所以沒有滿足預防性養護工程中的使用和推廣的要求。

2.養護材料的研發較緩慢，材料生產的設備工藝以及技術水平的落后。目前，我國的乳化瀝青改性劑、乳化劑的質量還是相當不穩定的；我國的乳化瀝青低質量、使用的小范圍、生產的小批量遠遠不能滿足當前使用的要求。目前，高等級路面稀漿封層所用的乳化瀝青，有很大一部分是依靠進口的。

3.多年來，由于“重建輕養”的觀念使得用于公路養護的資金嚴重不足，導致許多公路建成后，缺乏足夠的資金進行預防性養護。

4.受舊的理念的影響，新路建成后，基本不養護，等出現明顯的病害后再進行養護。這種做法不僅成本高，效果也不好。

5.缺乏實力強的專業承包商，在實際施工中，養護工程產品質量的整體水平不高，使得投資部門對預防性養護資金的有效利用沒有信心。

三、公路養護中乳液的應用

乳化瀝青用在公路的養護中使用時，應該根據不同的路面等級、路況以及環境，選擇不同的預防性養護技術以及相應的材料設備。適合于高等級路面的預防性養護技術有改性乳化瀝青稀漿封層、乳化瀝青碎石封層以及路面坑洼和裂縫修補，與之相配套的機器設備是乳化瀝青稀漿封層機、碎石封層機、智能型灑布機、冷拌料攤鋪設備等。由于高品質的乳化瀝青的不斷開發，使得用于預防性養護的乳化瀝青數量大大增加。同時，改性乳化瀝青稀漿封層機技術和乳化瀝青的生產技術也不斷發展，稀漿封層機、碎石封層機正向著機電液的一體化、連 續化、智能化方向飛快發展。

1.乳化瀝青稀漿封層技術

1.1 技術特點

在公路的養護中，乳化瀝青稀漿封層技術是通過對瀝青的混合料進行冷拌然后施工，乳化瀝青稀漿封層有瀝青和骨料的混合特征。稀漿封層可以使磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害，迅速得到修復，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。在操作中，將一定比例的骨料、填料等，根據相應的配比，得到一種均勻稀漿混合料，在養護的過程中，根據不同的養護需求，進行相應的厚度鋪設，提升公路養護中的質量。這項技術不論在低等級還是在高等級的公路養護中使用，均能獲得良好的養護效果以及使用效益。

1.2 公路養護中乳化瀝青稀漿封層的適用性

在公路使用中，舊瀝青路面由于風雨雪等的侵蝕以及瀝青公路要承載的各型車輛的碾壓，使得路面在使用一段時間以后，就會產生物理性的疲勞，路面會呈現開裂、松散、老化和磨損等現象，如不及時維修處理，破損路面受地表水的侵蝕，將使基層軟彈，路面的整體強度下降，導致路面的破壞。當這些現象產生之后，如果沒有有效的維護，這些受損的路面就會擴大。如果現有的瀝青路面在沒有受到車輛壓、自然侵蝕之前，就利用使用乳化瀝青稀漿封層這一項技術來進行預防性公路養護的話，公路的使用的質量以及使用年限將會有效的提升。

對于新鋪設的瀝青公路路面，利用這項技術能夠有效的提升瀝青路面的防水效果，同時提高路面的抗磨損能力。由于在新的瀝青公路路面上進行預防性養護只需要5 mm的厚度，這種做法能夠為后期節省下不少的維護成本，進而提升了公路的使用效益。 對于砂石路面，也可以利用這項技術進行預防性養護。在砂石路面上的鋪磨耗層，在平整壓實后的砂石路面上鋪筑乳化瀝青稀漿封層，可使砂石路面外觀具有瀝青路面的特征，提高砂石路面的抗磨耗性能，防止揚塵、改善行車條件，進而增加砂石路面的使用壽命，改善砂石路面的交通環境。。

2.應用乳化瀝青進行石屑罩面

2.1 公路石屑罩面技術

石屑罩面是道路養護中最常用的方法之一。石屑罩面是一個高瀝青含量的薄表面處治層，這種處治層具有柔性和耐磨的，摻加聚合物能夠增加粘結力、粘附性、耐磨性和路面的抗裂性能。這使石屑罩面既能夠用于道路養護，又可以用于道路重建，尤其是在道路的抗裂方面有重要作用。

2.2 公路石屑罩面技術的實施

在進行公路路面的養護之前，受限利用清掃工具清掃路面，清理路面上的雜物，結束后，用水沖洗施工現場，最后用道路清掃專用鼓風機將表面的浮塵吹干凈，以利于乳化瀝青與基層的粘結。從而保證了乳化瀝青與公路基層之間的有效粘結。接著再進行乳化瀝青的撒布。噴灑過程中乳液分布均勻，無泡沫粘附在石料表面導致空白。同時，乳化瀝青必須嚴格按照規定保存，以保證乳化瀝青發揮更好的性能，進而保證效果，使得養護效益的最大化。

2.3 公路石屑罩面封層的實施工藝

在公路養護中，封層是為了解決公路所產生網裂、不規則裂縫等問題。由于在初始階段，這種裂縫對路面的影響是很小的，容易被忽略，但是隨著實踐的推移和車輛荷載的增大，裂縫會不斷擴大。若不能夠及時修補，那么這種裂縫將會越來越明顯，不僅會造成修補工作的越來越難，效果也會漸漸不甚理想。因此，及時的預防性養護，是提升公路社會效益的重要辦法。

噴灑前用安全標志放在待噴灑一側，并由現場負責人指揮車輛靠一側行駛；清掃路面雜物后即可噴灑，迅速將石屑均勻地撒在噴灑面上，乳化瀝青的用量應控制在0.5千克/平方米左右，石屑的用量為1.2～1.5千克/平方米，乳液的噴灑及石屑撒布要均勻，乳液撒布既不能流淌，也不能露出原地面，石屑不能有漏撒的地方，要將乳化瀝青全部蓋住，且邊緣要整齊。對于此項操作，操作人員須經過一段時間的訓練，才能達到標準的要求，如果操作過程中有欠缺，應等到噴灑完成后再進行修補； 作業完成后，施工現場還要維護好現場交通秩序，在乳化瀝青風干以后，及時清理粘結不牢的石屑。

四、乳化瀝青的未來發展情況

1.使用量將越來越大

隨著網路的逐漸形成與完善，低等級道路的升級要求，乳化瀝青使用量將越來越大；隨著環保意識的增強和能源的逐漸緊張，乳化瀝青占瀝青的比例也將越來越大。

2.使用范圍越來越廣

乳化瀝青的使用，除了新建道路外，更重要的領域是預防性養護和矯正型養護。

3.質量越來越高

隨著配方技術、乳化技術、膠體磨技術的不斷發展，乳化瀝青更趨于專用化，這有利于發展施工工藝和路面質量的提高。