水性環氧乳化瀝青路面施工應用與分析

郭亮杰　杜丹丹

摘要：近年來，我國公路工程建設規模逐步擴大，隨著交通量及荷載等級的不斷提高，公路路面呈現了不同程度的病害問題，大量早期修建的公路工程步入了維修養護階段。為此，研究新型路面養護材料，對路面養護施工具有重要的現實意義。為此，本文通過混合乳化法制作了一種新型材料，即水性環氧一乳化瀝青復合改性材料，這種材料施工便捷、成本低、且具有高粘結力及良好的水穩性能，將這種材料用于公路養護施工，可達到良好的施工效果。

關鍵詞：水性環氧乳化瀝青;路面施工;工程概況

一、水性環氧乳化瀝青材料的作用

水性環氧乳化瀝青材料是指均勻混合水性化高分子聚合聚氨酯環氧樹脂材料和乳化瀝青材料后，在路面表層均勻噴酒，利用環氧樹脂的化學效應，有效提高乳化瀝青的使用性能。此外，通過水性環氧瀝青材料的水性流動、滲透性特征，可全面封閉瀝青路面孔隙。并通過環氧固化反應黏結強度，增強路表抗松散、抗老化的作用，為此，在公路路面施工中，選擇這種新型材料，可有效提升行車質量及路表摩擦力，延長路面使用年限，且起到翻新的視覺效果。

二、水性環氧乳化瀝青路面性能分析

于水性環氧乳化瀝青材料而言，粘結強度、抗剪強度均是影響路面使用性能的關鍵性指標，只有充分了解其指標值情況，才能更好地提升工程使用質量。

（一）粘結強度

作為路面功能層力學性能的主要指標之一，粘結強度是材料選擇重要標準，粘結強度主要在材料本體強度及粘接力方面充分體現。本文選擇附著力抗拉強度試驗進行分析，在25C溫度條件下，在6cm鐵環內灌入水性環氧乳化瀝青，按每平方米0.3kg涂布量，對10%、20%、30%、40%、50%水性環氧摻量進行測量，表干之后，可對各時間段內（9h＼24h）48h＼72h＼4d＼5d＼7d）的附著力拉拔強度進行測量。

通過試驗可見，（1）9h時，10%-30%摻量下，未完全表干，此時試驗無法實施;（2）24h時，全部基本表干，可做試驗。待初步固化結束，30～40%摻量范圍內的粘結力增長幅度較大，且增速快;（3）4d時，粘結強度基本趨于緩和、穩定。由此可見，當10%20%摻量時，則粘結強度基本無變化，由此表明在20%摻量下，根本無法增加乳化瀝青粘結強度。當40%摻量時，粘結強度明顯增強，且為10%摻量的4.5倍，為1.43Mpa。為此，可選擇40%左右的水性環氧改性乳化瀝青摻量。

（二）抗剪強度

水性環氧乳化瀝青直剪試驗通過水性環氧一乳化瀝青將2個馬歇爾試件粘結后，向直剪環內放入，并在萬能試驗機的配合下，對瀝青混合料表面抗剪性能進行測試。該試驗選用AC-10瀝青混合料，5.5%瀝青用量。通過試驗可知，在不斷增加水性環氧摻量的過程中，水性環氧乳化瀝青抗剪強度將隨之不斷提升，10%～30%摻量階段，強度增長緩慢;30%～40%摻量階段，剪切強度增長較快;40%～50%摻量階段，強度增長幅度變緩。也就是說，隨著水性環氧摻量的增長，固化物的剪切強度與其摻量之間呈正比，剪切強度也會隨之提高。

三、水性環氧乳化瀝青路面施工工藝

某公路工程總長度為3km，選擇制備的RT型水性環氧改性乳化瀝青進行路面施工，施工面積達4380m'，38%為水性環氧樹脂摻配乳化瀝青質量分數，其技術指標為黏度42s（25"C，4mm），附著力拉拔強度0.82～1.59MPa，復合件拉拔強度為0.76-0.89MPa，復合件剪切強度2.03-2.49MPa。此類復合材料，具有較高粘結強度及剪切強度，可滿足施工要求。

（一）施工準備

在施工前，根據本工程路面實際情況，先對原水泥混凝土路表進行噴砂、精銑刨處理，要求將浮漿、雜物清理干凈，去除凸出部位，確保表面清潔、干凈。

（二）氣候要求

施工前，要結合天氣預報，做好施工準備。避免完成攤鋪之后，降雨對路面造成沖刷破壞，此外，需在30-40C路面溫度下施工。根據施工要求，若路面溫度過高，極易導致水分蒸發過快，為此，需合理控制施工溫度。

（三）施工要點

（1）因該工程選擇RT型水性環氧改性乳化瀝青材料，分為A、B兩組，其中非離子型聚酰胺為B組分材料，可先均勻拌和聚酰胺和陽離子乳化瀝青，隨后向現場運輸，并與A組分結合，通過電動攪拌器進行配制，攪拌時間一般為8min左右，其配制過程為“乳化一改性”。待拌和之后，需在40min內控制儲存時間。

（2）按照施工現場實際情況，施工過程中，盡可能不選用智能灑布車，該類設備噴口較小、較細，噴頭堵塞問題極易發生。為保證施工質量，可通過瀝青泵接手持人工花灑法施工。

（3）根據相關規范要求，可在每平方米0.7-0.9kg控制涂布量，一般需下限即可。若涂布量較大，極易出現表面固化成膜時間過早問題，不利于施工質量提升。

（4）完成酒布作業后，需及時進入養護施工階段，一般12h后表面才處于干燥階段，待表干之后，可攤鋪瀝青混合料。經觀測，施工后，表面無結團等現象，且表面滲透性好。

四、水性環氧乳化瀝青路面施工應用效果

為了解水性環氧乳化瀝青施工效果，需要在施工前、后測試路面抗滑性能與滲水性能。路面構造深度可選用鋪砂法;路面抗滑性能測試可選擇擺式摩擦系數測定儀。試驗結果如下：

第一，構造深度試驗中，原路面為0.45mm，路面處理后為0.62mm;第二，摩擦系數試驗中，原路面為54，處理后未59;第三，滲水試驗，原路面為40ml/3min，處理后無滲水現象。

由此可見，經水性環氧乳化瀝青處理之后，可有效提升路面抗滑性能，但增長幅度較小，其根本原因在于原路面多細集料，因雨水嚴重沖刷，現粗集料居多，處于半松散狀態，且具有良好的路面抗滑性能。針對滲水處理效果，原路面存在滲水問題，且3分鐘內，滲水量高達40ml，經水性環氧乳化瀝青處理之后，滲水問題不存在，則表明該處理效果聯合，可將路表裂隙完全封閉，并能起到穩定松散混合料的作用。

五、結束語

綜上所述，隨著我國交通設施逐步完善，超載超限車輛仍在增加，使得國省道交通運輸愈加繁重。在我國公路通車運營過程中，不管是舊路或是改建的新路，路面質量問題都極為重要。為此，本文選擇了水性環氧乳化瀝青材料用于路面施工，通過提高施工技術水平，可有效延長路面工程使用壽命。

參考文獻：

[1]王立志。改性乳化瀝青混合料路用性能評價探討[J].山西交通科技，2016（05）.

[2]趙金生.水性環氧乳化瀝青混合料的路用性能研究[J].中國公路，2017（09）.

[3]周啟偉，徐光紅，王慶珍，岳學軍，吳雪柳。水性環氧乳化瀝青性能及其微表處修復車轍效果評價[J].公路工程，2017（05）.