改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工中的應(yīng)用研究

何海斌　許珊珊　高秋生

摘要：改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工過程中發(fā)揮重要作用，可用于路下封層與粘層，作為瀝青路面重要組成部分，改性乳化瀝青材料能夠有效起到連接作用，彌補(bǔ)普通瀝青不足，增加瀝青路面抵抗自然因素的能力。隨著公路網(wǎng)建設(shè)的不斷完善，對(duì)瀝青材料的性能要求逐漸升高。

關(guān)鍵詞：改性乳化瀝青；高速公路；路面施工

我國公路建設(shè)隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而逐漸完善，其路面形式以瀝青路面為主，由于交通量、雨水等多種因素影響，瀝青路面抗老化、松散能力不斷下降，使路面遭到嚴(yán)重破壞，直接影響行車安全與速度。而改性乳化瀝青材料作為新型路面施工材料，其優(yōu)勢逐漸顯露，并廣泛用于高速公路路面施工過程中。

1.改性乳化瀝青的制備

1.1乳化瀝青的改性

改性乳化瀝青主要是將瀝青進(jìn)行改性和乳化，改性將乳化瀝青和乳狀液的高分子聚合物分別作為基料、改性劑，在此基礎(chǔ)上添加適量分散穩(wěn)定劑，并配合其它微量元素制備而成。

1.2改性瀝青的乳化

借助溶劑的溶解和剪切作用，將高分子聚合物為主的改性劑溶解呈細(xì)小微粒，并使其在瀝青中均勻分散，通過各種形式交聯(lián)，最終以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在，有效提供瀝青性能，從而產(chǎn)生改性瀝青，對(duì)其成品進(jìn)行乳化，可得到改性乳化瀝青。

1.3制備形成

瀝青的改性和乳化同時(shí)進(jìn)行，通常采用的原料有丁苯（sBR）、氯丁（CR）膠乳、瀝青乳液等，上述材料混合均勻后可制成改性乳化瀝青。

2.改性乳化瀝青特征

2.1節(jié)約瀝青

作為新型路面養(yǎng)護(hù)材料，其顆粒極小，自身特征較為顯著。稀釋后，其滲透性良好，由于瀝青膜較為均勻，能夠充分與顆粒材料融合。相同施工條件下，其能夠節(jié)約瀝青量高達(dá)30%。

2.2使用方便

改性乳化瀝青可在常溫下存儲(chǔ)，其性能較為穩(wěn)定，并能直接用于路面養(yǎng)護(hù)，對(duì)時(shí)間、設(shè)備等要求較低。可采用手工撒布作業(yè)方式對(duì)坑槽、裂縫、透層等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。操作安全且方便。

2.3環(huán)保節(jié)能

改性乳化瀝青較普通瀝青能降低一般能耗，其配置溫度為120°C，而普通瀝青則為160°C，此外在攪拌過程中無需加熱，配置后可無需進(jìn)行保溫，可有效節(jié)約能耗，通過應(yīng)用原有瀝青面，可減少環(huán)境污染。

2.4用途廣泛

改性乳化瀝青可廣泛用于透油層、碎石封層以及微表處理等養(yǎng)護(hù)中，且使用效果良好。

3.改性乳化瀝青材料在高速公路路面施工中的應(yīng)用

3.1應(yīng)用于路面連接層

3.1.1粘層

粘層是為加強(qiáng)瀝青層、混凝土之間的粘結(jié)而撒布分薄層，其主要作用是膠結(jié)，促使各個(gè)層面粘結(jié)成整體。因而粘層材料對(duì)粘結(jié)和抗剪強(qiáng)度要求極高，而改性乳化瀝青則符合上述要求，SBR復(fù)合粘結(jié)劑改性后的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)膠束自由度具有良好約束作用，作用于路表后，可有效防止履帶打滑，實(shí)現(xiàn)交叉施工，并提高施工速度。此外SBR復(fù)合粘結(jié)劑通過粘結(jié)瀝青和水泥材料，可增強(qiáng)瀝青路面緊密性，并促使面層與基層形成整體，增加穩(wěn)定性。

3.1.2透層

透層用于路段的下面層與基層的層間的處理，其作用是透入基層表面空隙，增強(qiáng)層面之間粘結(jié)，并將基層表面的細(xì)料進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而起到養(yǎng)護(hù)作用。透層油滲透后，能夠有效填充基層面的空隙，從而獲得防水層，并為基層提供臨時(shí)保護(hù)，降低路面破壞度。對(duì)于透層材料的選擇，改性乳化瀝青滲透性更好，能夠?qū)鶎颖砻鎸?shí)施有效固化。改性乳化瀝青作用于透層，因其處于基層與柔性路面之間，產(chǎn)生多層次結(jié)合結(jié)構(gòu)體系，再加上粘結(jié)效果較好，對(duì)于固結(jié)基層、防止水分下滲具有重要作用。

3.1.3下封層

下封層是設(shè)在基層與面層之間的防護(hù)層，為使其充分發(fā)揮防護(hù)作用，在材料選擇上更加重視粘結(jié)性和穩(wěn)定性。改性乳化瀝青用于下封層時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制改性劑摻量。保持基層路面干凈，完全吸收透層油后，再以0.8-1.6kg/m²的灑布量噴灑封層油，在其沒有完全破乳時(shí)，灑布碎石，保持其覆蓋率為70%左右，采用壓路機(jī)將碎石穩(wěn)壓，深度為碎石的一半，破乳后進(jìn)行下層面鋪筑。

3.2裂縫處理

路面裂縫分為橫縫和縱縫，這兩種形式由于路基變化，造成破壞較大，因而表現(xiàn)形式為不連續(xù)。坑洞易出現(xiàn)于雨雪天氣。對(duì)于裂縫處理，可根據(jù)大小進(jìn)行。低于5mm時(shí)，將縫中雜物清理干凈后灌滿改性乳化瀝青，然后用細(xì)砂和碎石進(jìn)行填充，清掃路面后即可正常通行。超過5mm以上，將瀝青乳液和細(xì)紗按照適當(dāng)比例攪拌均勻后，填充裂縫，并進(jìn)行夯實(shí)處理。上述處理方法耗費(fèi)較少，經(jīng)濟(jì)方便。

3.3坑槽填補(bǔ)

坑槽的壽命直接影響整個(gè)路面，因而坑槽修補(bǔ)可在一定程度上延長公路使用壽命。對(duì)于坑槽修補(bǔ)，一般以15mm作為分界線，低于分界線時(shí)，應(yīng)及時(shí)給予修補(bǔ)，噴射修補(bǔ)法在坑槽填補(bǔ)過程中應(yīng)用廣泛，主要采用特殊機(jī)器完成修補(bǔ)目的。將坑槽清掃干凈后，在其表面噴射改性乳化瀝青，將直徑低于10mm的骨料填充至坑槽中，最后在坑槽上方鋪設(shè)細(xì)沙，形成封層。

3.4車轍修補(bǔ)

改性乳化瀝青修補(bǔ)車轍，能夠增加路面摩擦系數(shù)，從而起到防滑作用。其中所含改良劑具有較好粘結(jié)作用，能夠增加與原有路面的粘附，通過改善路面平整度，從而延長公路使用壽命。以15mm為分界線，低于分界線時(shí)可采用微表處理法。超過分界線時(shí)，先用v字形車轍攤鋪箱處理，然后在進(jìn)行微表處理。當(dāng)車轍深度超過40mm時(shí)，微表處理法則不適用。

改性乳化瀝青材料用于高速公路路面施工，能夠有效提供路面承載力，并具有抗滑性能，在減少路面病害同時(shí)起到養(yǎng)護(hù)作用，且操作簡單，耗能少，提高公路使用性能和壽命。