超黏磨耗層專用高黏改性乳化瀝青指標與材料開發研究

金塬上

（遼寧省交通科研院有限公司，遼寧沈陽 110000）

1 超黏磨耗層技術之中高黏改性乳化瀝青指標要求分析

1.1 適當減少蒸發殘留物的含量指標

在傳統的超薄磨耗層技術之中，對于噴灑性的乳化瀝青蒸發殘留物的要求標準是65%以上。首先因為傳統超薄磨耗層的上層所攤鋪的都是熱拌型的瀝青混合料，并且要求攤鋪層和黏層之間盡量沒有水，這樣才能讓后期的路面在抗水性方面得以有效保障。其次，為了讓黏層改性乳化瀝青之中的水分得以迅速蒸發，也要求盡量減少其中的含水量。另外，為了讓乳化瀝青可以上浮通過OGFC 的混合料大孔，有效包裹住熱拌料，乳化瀝青的固含量也一定要高，這樣才能讓上層的骨料以及原路面黏接這兩個要求得以有效滿足。

但是超黏磨耗層在蒸發殘留物的含量指標方面卻和超薄磨耗層有著明顯的不同，因為超黏磨耗層上層攤鋪的是冷拌型的乳化瀝青緩和料，其攤鋪厚度僅有1cm，這樣就可以使下黏層的乳化瀝青之中的水分能夠順利通過，進而得到有效蒸發。因為有著很薄的攤鋪厚度，所以應用很小固化含量的乳化瀝青就可以讓上下層之間實現充分的黏結。另外，如果乳化瀝青的固化含量很高，對于噴灑的設備也就會有著很高的要求，這樣在施工的過程中就很容易出現噴嘴堵塞的情況。

但是，超黏磨耗層之中的固化含量也不能太小，因為在上層攤鋪的冷拌型乳化瀝青混合料之中也有著一定的改性乳化瀝青含量。改性乳化瀝青有著較強的流動性，所以就會自動滲透到黏層改性乳化瀝青之中，如果黏層乳化瀝青之中有著過高的含水量，就很容易造成改性的乳化瀝青流失情況，但是如果將含水量減少，就會使其黏結力降低。因此，基于以上各種原因的考慮，在超黏磨耗層專用的噴灑改性乳化瀝青在使用的過程中，可以對蒸發殘留物含量進行控制，使其超過60%即可。

1.2 適當提高蒸發殘留物的軟化點要求

因為超黏磨耗層有著很薄的攤鋪厚度，所以路面的溫度就能夠快速向著黏層傳遞，如果黏層的改性乳化瀝青有著較低的蒸發殘留物軟化點，那么就會導致黏層很容易軟化，進而使得上層的冷拌冷鋪混合料很容易出現滑移現象，降低其抗剪能力。所以應該適當提高黏層用改性乳化瀝青的蒸發殘留物軟化點，將其指標控制在60℃以上。這對于整個體系在高溫環境下穩定性能的進一步提升將起到十分有效的作用。

2 超黏磨耗層技術之中專用的高黏改性乳化瀝青的制備

2.1 對改性瀝青的配方加以優化

在將改性瀝青要求的目標予以滿足的基礎之上，并通過一系列的對比，最終選擇SBS 的摻量較低的配比方式，分別按照SBS 摻量為2.5%、3.0%以及3.5%進行改性瀝青的配制。按照相關的制備要求，采用SBS 比例的降低以及穩定劑比例降低的方法，并且對橡膠油組分進行了適當的調整，進而得出配方：

SBS 改性劑配比分別為：2.5%、3.0%、3.5%，穩定劑配比分別為：0.062 8%、0.074%、0.876%，橡膠油配比分別為：3.02%、3.66%、4.01%。

在163℃的條件之下，改性瀝青通過布氏旋轉黏度計時的黏度分別為：0.256Pa·a、0.270Pa·a、0.325Pa·a。

從以上結果可以看出，在對改性瀝青進行優化之后，在這3種SBS 摻量的配比情況下，改性瀝青黏度都接近0.3Pa·a，這和改性瀝青乳化指標的需求做到了有效的符合，這樣就可以對這3 種SBS 摻量配比之下的改性瀝青進行性能的檢測，其檢測結果如下：

針入度（25℃）分別為：84×10-1mm、85×10-1mm、87×10-1mm。

軟化點分別為：50.5℃、55.2℃、61.8℃。延度（5℃）分別為：59cm、72cm、91cm。

彈性的恢復（10℃）分別為：83%、91%、87%。

離析（48h 軟化點差）分別為：0.4%、0.4%、0.7%。

通過以上結果可以看出，通過對輕質油組分的用量以及穩定劑的用量進行調整之后，在這3 種SBS 配比條件之下，改性瀝青的針入度在（84～87）×10-1mm 的范圍之內得以良好保持，這樣就可以對改性瀝青進行可乳化性的確定。按照上文所述的制備標準要求，針入度的指標可以將改性乳化瀝青軟硬方面的建議指標予以反映，其彈性的恢復以及離析也都能夠滿足建議指標之中的相關要求。而離析的測試結果則可以對改性瀝青穩定性能予以有效反映。因此，通過各項指標的檢測結果可以發現，應用SBS 摻量配比為3.5%進行配制的改性瀝青有著更好的穩定性。

2.2 高黏改性的乳化瀝青制備研究

在本次研究之中，應用的是KL-2乳化劑以及KL-3乳化劑，并且分別用這兩種乳化劑對SBS 摻量配比為2.5%、3.0%以及3.5%的改性瀝青進行乳化實驗，進而制成了SBS 改性的乳化瀝青，然后對其性能進行檢測。這樣就可以根據給出的建議指標，對配方進行優選。首先應用KL-2乳化劑對以上三種改性的乳化瀝青進行制備，第一步就是檢測其中的蒸發殘留物的性能，以下是檢測結果：

蒸發殘留物比例分別為：70.95%、65.09%、64.47%。

針入度（25℃）分別為：113×10-1mm、119××10-1mm、101×10-1mm。

軟化點分別為：43.4℃、45.1℃、50.2℃。

延度（5℃）分別為：150cm 以上、150cm 以上、150cm 以上。彈性的恢復（10℃）分別為：35.5%、37.5%、63.5%。

通過以上結果可以看出，在3種SBS 配比劑量之下的改性乳化瀝青的蒸發殘留物的含量方面有著細微的波動，這也就說明了在乳化的時候通過對皂液流量的控制以及瀝青流量的控制就可以實現對樣品蒸發殘留物含量的控制。同時，因為乳化瀝青所應用的設備是不同的，所以對于固含量的控制經驗方面也會有著一定的區別。在各種劑量的SBS 配比條件之下，乳化之前10℃的彈性恢復能力比指標的要求都明顯高，但是在乳化之后，僅僅配比為3.5%的改性瀝青可以達到指標的要求。

通過以上的研究與分析可以發現，乳化劑的應用也會對乳化瀝青之中蒸發殘留物的性能起到重要的影響。隨著乳化劑的氨基物，針入度的指標實現了明顯提升，軟化點得到了顯著降低，高溫性能以及彈性的恢復性能得到了明顯的降低。因此，為了讓乳化改性瀝青性能得以有效保障，在進行改性瀝青的前期制備之中應該適當提升橡膠油的添加量，同時應該適當降低穩定劑的比例。所以，高劑量的橡膠油以及低劑量的穩定劑能夠讓瀝青在乳化的后期得以顯著變軟。

3 結束語

對超黏磨耗層這一技術應用過程中專用高黏改性乳化瀝青的指標以及材料開發進行研究。希望本次研究可以為這一技術在我國高等公路建設之中的合理應用提供一定的幫助。相信隨著當今技術科學技術的發展，這一技術也將會得到更好的發展，高黏改性乳化瀝青指標與材料開發的研究也將不斷收獲更加滿意的成效。