改性乳化瀝青在微表處預防性養護中的應用

摘要：為了提高改性乳化瀝青在微表處預防性養護中的應用效果，對微表處預防性養護中改性乳化瀝青的制備材料與方法進行了總結，從路面雜物清理、放樣畫線、下層施工、上層施工、霧封穩固層施工、改性乳化瀝青灑布、搭接縫處理、開放交通等方面，對微表處施工工藝和施工技術進行了分析。并對微表處后路面進行抗滑性能、抗滲性能、平整度檢測。結果表明，改性乳化瀝青在微表處預防性養護中的應用，經濟效益和社會效益顯著，可有效降低養護成本，延長公路的使用壽命。

關鍵詞：改性乳化瀝青；微表處；預防性養護

0" "前言

微表處技術是指采用專門的機械設備將聚合物改性瀝青、集料、填料、水、添加劑等材料，按照一定的設計比例拌合成稀漿混合料攤鋪到原路面，使原路面產生具有高抗滑性和耐久性的薄層[1-2]。采用改性乳化瀝青進行微表處預防性養護處理，具有較好抗滑性能、抗滲性能，而且可以提高路面的平整度[3]。因此，對改性乳化瀝青在微表處預防性養護中的應用進行分析具有重要的意義。

1" "工程概況

某公路運營多年，沿線交通量越來越大，重載問題嚴峻，路面出現了不同程度的破壞，主要包括裂縫、水損壞、坑槽、車轍，其中車轍病害較為嚴重。選取某路段作為試驗路段，采用改性乳化瀝青材料進行微表處病害處治。

2" "改性乳化瀝青的制備材料與方法

2.1" " 集料

選擇的集料類型是玄武巖，相關技術性能指標詳見表1。

2.2" " 改性乳化瀝青

微表處用SBS改性乳化瀝青技術要求如表2所示。

2.3" " 級配

改性乳化瀝青混合料級配篩孔通過率具體見表3。

2.4" " 制備設備與儀器

在改性乳化瀝青的制備中，使用的設備與儀器具體如表4所示。

2.5" " 制備方法

制備改性乳化瀝青的方法具體如下[4-5]：首先，將瀝青烘干升溫達到180℃，取出電爐后，加入SBS改性制劑和乳化劑，摻和量配置在3.5%的比例，攪拌溶液膨脹10min后，再進行瀝青預熱處理。調整機頭轉子盤，啟動高速剪切機，控制均勻調節的速度在 7000 r/min，控制瀝青溫度在 180℃左右。不斷地攪拌，1h后停止。檢查改性乳化瀝青的針入度、延度、轉化點等指標。

3" "微表處施工工藝

3.1" " 施工準備

針對瀝青路面養護而言，在改性乳化瀝青進行微表處預防性養護之前需要完成好施工準備工作，具體如下[6]：

一是原瀝青路面的修補。若是原瀝青路面出現了坑槽、裂縫等相關問題，則要及時完成修補處理。針對路面坑槽問題，需選擇切割機把坑槽切割成方形，并以原瀝青路面的混合料配合比為準，選用同類型、 同級別混合料完成坑槽填補。而裂縫主要是在清理縫內雜物之后，選擇灌入瀝青混合料的方式進行處理。二是原瀝青路面的清理。多以高壓水槍方式進行瀝青路面的清洗處理，保證原瀝青路面的表面無塵土、石粒等雜物，保證表面干凈、整潔。三是構造物防護。針對原瀝青路面的路緣石等相關構造物，需要選擇膠帶等措施進行防護處理，以免施工階段污染構造物。四是灑水潤濕。若是在夏季高溫天氣施工，必須及時地進行灑水處理，保證道路表面處于潤濕狀態。但是需要注意一點，路面不能出現積水問題。

3.2" " 放樣畫線

安排專業技術人員進行放樣畫線操作，根據現場實際情況來設置控制線，為后續工作的順利開展創造良好條件。在條件允許的情況下，路緣石、車道線可以代替控制線，成為參照基準，避免攤鋪偏離正常的軌道，保證放樣畫線質量[7]。

3.3" " 下層施工

采用精細碎石表處車進行改性乳化瀝青和集料的撒（灑）布，集料規格為7～12mm，覆蓋率80%～90%。為保證灑布均勻性，起點處采用油氈或鐵皮，避免噴灑過量或過少，并及時對起頭和結尾進行處理。橫向搭接處應調整好寬度，避免搭接處噴灑過多或漏灑現象，車速宜控制在3～4.5km/h。待改性乳化瀝青初步破乳后，采用30t 膠輪壓路機碾壓2～3 遍，碾壓初始速度不宜超過2km/h[8]。

3.4" " 上層施工

待下層碾壓結束后，可立即進行上層施工。同樣采用專用設備灑鋪SBR改性乳化瀝青和單粒徑較細集料，集料規格為5～7mm，覆蓋率95%～105%。施工后，立即采用30t 膠輪壓路機進行碾壓3～5 遍。通過一定時間的養生，待上層SBR 改性乳化瀝青完全破乳后，采用集料回收車收集路面浮料[9]。

3.5" " 霧封穩固層施工

待上層施工并對浮料進行回收后，即可進行穩固層施工。采用瀝青灑布車灑布，穩固材料。瀝青灑布車必須均勻、以霧狀形式連續灑布，不得隨意變換速度或者中途停頓。

3.6" " 改性乳化瀝青灑布

嚴格控制改性乳化瀝青、集料的灑布量，保證碎石厚度均勻、顆粒嵌擠密實。改性乳化瀝青建議灑布量如下：下層改性乳化瀝青灑布量1.0～1.4kg/m2。上層改性乳化瀝青灑布量1.2～1.6kg/m2。霧封穩固層所用改性乳化瀝青采用35%～40%含量，灑布量為0.2～0.4kg/m2。

3.7" " 搭接縫處理

兩幅搭接處第一幅暫留5～10cm寬度不撒骨料，第二幅沿預留瀝青邊緣進行撒布。上層施工時，橫縫搭接處應與下層橫縫搭接處錯開，橫縫搭接處如有漏撒，需及時進行人工補撒和處理[10]。

3.8" " 開放交通

施工結束后即可開放交通，對來往的車輛進行限速，設立標志或派人把守，使過往車輛限速在20km/h 以下，對于一些散落在路邊的集料采用回收車進行及時清理。

4" "微表處后路面性能檢測

4.1" " 抗滑性能

現階段，評價采用改性乳化瀝青進行微表處的路面抗滑性能指標，主要包含了構造深度與橫向力系數。由于構造深度與擺值無法進行連續性檢測，橫向力系數成為了評價瀝青路面抗滑性能的一項重要指標。測試某試驗路段改性乳化瀝青稀漿封層施工前、后橫向力系數變化，同時換算成標準溫度，詳細結果見表5。

根據表5測試結果可知，改性乳化瀝青微表處施工之前的橫向力系數（SFC）最小值是42，最大值是48，均值是44，未能達到工程質量的要求。而改性乳化瀝青微表處施工后的橫向力系數（SFC）最小值是61，最大值是67，均值是64.5，高于驗收標準規定要求。

4.2" " 抗滲性能

抗滲性能直接關系到改性乳化瀝青微表處路面的運行年限，若是路面滲水系數相對偏大，雨水會由路表下滲，加之集料大部分具備親水性，所以受到車輛荷載后，瀝青就會慢慢地與集料相脫離，從而出現松散問題。與此同時，車輛荷載作用會導致路面結構中的滯留水形成動水壓力，直接破壞路面原有結構，因此必須對路面滲水系數進行嚴格控制。此次試驗選擇6個檢測點，針對施工前、后瀝青路面滲水系數展開了檢測，具體結果見表6。

根據表6可知，改性乳化瀝青微表處施工前瀝青路面的滲水系數最小值是78mL/min，最大值是155mL/min，均值是115mL/min。施工后瀝青路面的滲水系數最小值是6，最大數值是16mL/min，均值是9.5mL/min。由此可見，采用微表處技術能夠有效減小原路面滲水系數，顯著提高原路面的抗滲性能。

4.3" " 平整度

改性乳化瀝青微表處后的路面平整度檢測，采用8輪連續式平整度儀。其中原路面的平整度標準差檢測最小數值為1.2mm，最大數值為1.52mm，均值為1.01mm。微表處后的路面平整度標準檢測結果最小數值為0.36mm。最大數值為0.60mm，均值為0.48mm，平整度較高。由此表明改性乳化瀝青微表處能夠提升路面平整度，保證行車安全。

5" "結語

微表處技術施工能夠有效提高公路養護的整體質量，施工方便、養護成本低，保證行車安全。在實際公路養護中，多采用預防性養護，在微表處預防性養護中應用改性乳化瀝青材料，可實現預防性養護的有效控制，提高養護的質量，降低養護成本。

參考文獻

[1] 付大瑋.高速公路預防性養護中微表處填補車轍與薄層罩面技術的應用研究[J].青海交通科技，2020，32（5）：64-66.

[2] 張天喜，程強.改性乳化瀝青廠拌冷再生工藝在公路改造施工中的應用[J].交通世界，2022（11）：52-55.

[3] 劉瑞，劉婉秋，孟祥宇，等.瀝青膠漿抗車轍性能力學評價方法研究[J].海南大學學報（自然科學版），2022，40（1）：91-98.

[4] 尤平若.微表處填補車轍與薄層罩面技術在寧宿徐高速公路預防性養護中的應用[J].公路工程，2011，36（5）：104-107.

[5] 謝邦柱.固化劑乳化型水性環氧乳化瀝青及稀漿混合料性能研究[J].北方交通，2022（3）：39-42+46.

[6] 付大瑋.高速公路預防性養護中微表處填補車轍與薄層罩面技術的應用研究[J].青海交通科技，2020，32（5）：64-66.

[7] 艾斯卡爾·木和塔爾.改性乳化瀝青類型對纖維微表處路用性能的影響[J].山東交通科技，2021（6）：94-95+103.

[8] 蘇昭，賀永樂，郭小謀.MS-3和MS-4型微表處的路用性能研究[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2015（12）：144.

[9] 豆瑩瑩，許新權.復合式SMA橋面鋪裝混合料配比設計及高溫抗車轍性能研究[J].中國建材科技，2022，31（1）：61-64.

[10] 尤平若.微表處填補車轍與薄層罩面技術在寧宿徐高速公路預防性養護中的應用[J].公路工程，2011，36（5）：104-107.