浅析改性乳化沥青碎石封层技术

浅析改性乳化沥青碎石封层技术

王贤海李建廷

山东华辰路桥有限公司山东临沂276000

摘要：改性乳化沥青碎石封层技术作为一种新型的预防性养护技术在我国很多地区得到了应用，改性乳化沥青碎石封层技术具有很好的路用效果、良好的经济性以及较快的施工速度等优点，主要用来处理路面微小的车辙、裂缝等病害，提高路面防渗水能力，以及增加路面摩擦力。

关键词：改性乳化；沥青碎石封层技术

改性乳化沥青碎石封层技术的概念：是指将改性乳化沥青和单一粒径的石料依次洒布在路面上，在胶轮压路机或自然行车碾压下，使胶结料与石料之间产生充分的表面接触后，形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层。作为行之有效的路面养护技术，改性乳化沥青碎石封层技术。

1改性乳化沥青碎石封层技术所用材料

1.1改性乳化沥青

在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物胶乳，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。

注：①乳化温度是指生产乳化沥青时，把沥青加热到合适的温度，使其具有足够大的流动性和足够低的粘度（通常取旋转粘度应≤200cP），以便乳化能够顺利进行，这个温度我们称为沥青乳化温度。②乳化终了温度是指乳化生产时胶体磨内生产的乳化沥青的瞬时温度。

1.2石料的选择和用量

硬度-石料必须要有足够的硬度，确保罩面的使用寿命。

级配-近乎单一级配，几乎不含粉料，从而确保沥青对石料的裹附。

形状-尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料间的嵌锁。

改性乳化沥青碎石封层技术对石料种类无特殊要求，花岗岩、玄武岩、石灰岩等都可以。但碎石须是经过反击破碎（或锤式破碎）得到的碎石，要满足一定的磨耗值及压碎值指标，几何尺寸要好，不含杂质和石粉，并严格经过水洗风干，相关试验有石料的洛杉矶磨耗值试验、压碎值试验、筛分试验，针片状试验、含尘量试验。

碎石普遍采用间断级配结构，碎石封层所用石料粒径范围有严格要求，等粒径石料最理想。考虑到石料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同，一般分为2～4mm、4～6mm、6～10mm、8～12mm和10～14mm等5档，其中粒径范围4～6mm封层，行车噪音小，不容易脱落，适用于城市道路；6～10mm封层，适用于普通公路、高速公路；8～12mm、10～14mm封层，行车噪音较大，行车或者冬季机械除雪时容易脱落，适用于重交通公路或复合封层的下封层或中封层。

另外，合理的石料洒布量是形成有效嵌挤的必要条件，正确的石料撒布量应该是可以完全覆盖旧路面，满足100%石料覆盖率的要求。

2改性乳化沥青碎石封层裹覆机理

1）SBR胶乳在碎石封层系统中的分散：胶乳颗粒连同水一起转移石料周边包裹上SBR胶乳。

2）碎石封层中乳化沥青的破乳：乳化沥青破乳产生的清水随着石料表面毛细作用被带走，水比沥青球先转移，转移顺序为水，胶乳颗粒，然后是沥青球。

3）含有改性剂的沥青将石料粘结在一起。

3改性乳化沥青碎石封层技术施工工艺流程

乳化沥青碎石封层施工工艺流程：

备料→原路面修补→路面吹扫→乳化沥青洒布→碎石撒布→补料与修边→胶轮碾压→浮石清扫→养护和修补

4改性乳化沥青碎石封层技术可以有效地处治路面病害

1）SBR改性乳化沥青具有强嵌入性，能够有效弥合裂缝、形成隔水层，非常有效地阻止地表水向路基的侵入，为原路面增加防水层。

2）SBR改性乳化沥青强粘结力，使得撒布的碎石和原路面紧密粘结成一个整体而形成行车结构层，为原路面增加磨耗层、抗滑层。

3）沥青洒布更易控制更加均匀，外观不留碎石条痕，利用其较好的初期流动性，使低凹处沥青密度增高而粘结更多的石子，能使路面外表极大改观，适度改善平整度。

4）SBR改性乳化沥青具有良好抗温变能力和抗疲劳能力；选用洛杉矶磨耗值和压碎值低的碱性石料，就能够使得结构层的使用寿命延长，达到3-5年。

5）抑制原路面裂缝的反射与发展，作为裂缝反射的应力吸收层。

5改性乳化沥青碎石封层技术与热沥青碎石封层技术的比较

传统石屑封层（单层及多层洒油封面）可以用于低等级沥青路面面层、基层顶面下封层、低交通量老路面上封层等，但传统的普通乳化沥青由于粘结力不足，无法用于大交通量的沥青路面养护。改性乳化沥青碎石封层技术采用的是改性乳化沥青和集料，提供封水的表面，改善抗滑性能，可用于中、重交通量路面。

通过对室内试验和工程应用效果的大量调查发现，碎石封层使用改性乳化沥青与热沥青相比较，在施工成本、作业效率，后期路用性能、外观效果方面具有明显优势。

6改性乳化沥青碎石封层技术的优点

1）造价低，特别适合除高速公路外的其他公路的预防性养护及维修养护。

2）新建中、低交通量道路的罩面，可省去热沥青罩面。

3）农村公路的罩面，可省去热沥青罩面。

4）极佳的防水效果。

5）排列紧密的石料能够阻挡紫外线，有效地降低路面温度并减缓沥青的老化速度。

6）可以有效解决路面的贫油或者泛油问题。

7）有效修补路面的细小裂缝。

8）中等交通量情况下，SBR改性乳化沥青碎石封层使用寿命≥3年。

9）施工设备投入小，只需要沥青洒布车和带有石料洒布器的自卸卡车即可。

7结束语

通过对改性乳化沥青碎石封层原材料进行分析，对改性乳化沥青碎石封层混合料进行了试验，确定了乳化沥青的用量，同时结合工程阐述了乳化沥青碎石封层技术施工工艺和技术优点，结果说明乳化沥青碎石封层技术节省材料、设备成本，降低工程造价，提高工作效率，施工完成后即可通车，缩短封闭交通时间，提高公路的运输效益，值得在公路工程中应用与推广。

参考文献：

[1]JTGF40公路沥青路面施工技术规范[S].2004

[2]杨林江.改性沥青及其乳化技术[M].人民交通出版社.

[3]JTGF40一2004，公路沥青路面施工技术规范［S］.