乳化沥青稀浆封层罩面技术的应用

1、乳化沥青稀浆封层罩面技术的应用何宁 赵胜春(铁岭市弘达公路工程监理处 , 铁岭 112000 (铁岭技师学院 , 铁岭 112000摘要 :简述乳化沥青稀浆封层罩面技术的施工工艺和应用。关键词 :乳化沥青稀浆封层、罩面、适用性、应用情况1、概述在公路沥青路面养护技术规范 (JTJ073.2-2001中对罩面的说明是:凡旧路面强 度指标符合要求的情况下, 在旧沥青路面面层上加铺的沥青混合料薄处理层, 统称沥青路面 罩面。 从施工方法上来说罩面可以采用热拌沥青混合料法、冷拌沥青混合料法、层铺法 (表 处法 、稀浆封层法。本文主要介绍乳化沥青稀浆封层罩面技术。乳化沥青稀浆封层是一种道路罩面施工技术,

2、英文全称是 slurry seal,简称为 SS 技 术。乳化沥青稀浆封层是以乳化沥青为胶结材料与符合级配要求的骨料拌合的浆体混合物, 铺筑后通过一定时间的养护成为具有一定强度的沥青混合物壳体。这项技术四十年代发明于德国, 六十年代后在欧、 美得到迅速推广,在美国,改性沥青 稀浆封层的应用范围占全国黑色路面的 60%。 80年代后期, 稀浆封层技术传到我国, 各地开 始乳化沥青及稀浆封层技术的研究, “八五”期间得到迅速发展并取得了一系列成果。随着 国内外乳化沥青技术及设备的不断更新换代, “九五”期间,我国开始改性乳化沥青稀浆封 层的研究工作。近几年来,这项技术也越来越受到重视,在公路维修、

3、养护实践中,得到了 普遍的认同,它对于新、旧路面的老化、裂缝、光滑、松散、坑槽等病害能够起到预防和维 修的作用, 使路面的防水、 抗滑、 平整、 耐磨性能迅速提高, 并已应用到砂石路的防尘处理、 桥面铺装等方面。2、材料以 2007年修建的县道中兰线为例2.1 改性乳化沥青(1基质沥青选用辽河 90#基质沥青,产品质量标准符合 JTG F40-2004公路沥青路面施工技 术规范中的规定。(2改性剂选用 SBR 胶乳, 其特点是能显著提高沥青软化点、 低温延度、 粘韧性和耐久性,与 阳离子乳化剂配伍较好。一般情况下,聚合物改性剂剂量 (固胶占沥青的质量百分比 不小 于 3%。SBR 乳液提高了乳

4、化沥青的各种性能指标,尤其是低温抗裂性与高温稳定性,蒸发残留 物的 5延度超过 100cm ,软化点超过 55。(3乳化剂乳化剂采用 MQK -1型乳化剂,该乳化剂活性物含量高,对矿料选择性宽,有充足拌和 时间,固化时间小于 60min 。2.2 集料集料质量应符合 JTJ 032 1994公路沥青路面施工技术规范的矿料要求,颗粒状集 料应选用强度高、硬度大、耐磨耗、 无泥土和有机杂质的砂石集料,保证稀浆封层的抗滑性 与耐磨性。对于小于 5mm 的细集料,应选用坚硬、干燥、洁净、无泥土和有机杂质。2.3水水用量是决定稀浆混合料质量的重要因素。 水有 3种来源, 即集料的含水, 沥青乳液中 的水

5、及拌和前向集料喷洒的预加水。 喷洒的预加水可用饮用水, 不能使用盐水、 工业废水及 含泥土的水。2.4配合比集料:乳化沥青:纤维:水=100:11.5:0.25:93、乳化沥青稀浆封层的生产原理和施工工艺3.1 乳化沥青稀浆封层所使用的设备主要有沥青乳化设备和乳化沥青稀浆封层机。乳 化沥青稀浆封层设备是经过机械的作用,将沥青剪切成微小的颗粒悬浮在乳化剂水溶液中, 形成水包油状的乳状液。 它主要由五部分组成:沥青配置系统、乳化剂水溶液掺配系统、沥 青乳化机、 计量控制装置和电气系统。 沥青乳液储存系统。 乳化沥青乳化沥青稀浆封层机是 将适宜级配的骨料、填料、乳化沥青和水等几种原材料,按一定比例掺

6、配、拌和,制成均匀 的稀浆混合料, 并按要求厚度摊铺在路面上。 其工作过程是在封层机行走时, 连续地进行配 料、拌和、摊铺。稀浆封层机主要由以下系统组成:汽车底盘、作业动力系统、矿料给料系 统、沥青供料系统、供水系统、填料供料系统、添加剂系统、拌和系统、摊铺系统。3.2 施工工艺(1 材料准备将改性乳化沥青、集料及水备齐。筛出超大粒径石料,并对改性乳化沥青进行检测。符 合要求方可投入使用。(2 机械设备的准备对施工中采用的稀浆封层机、 压路机等机具设备进行调试。 严格校对稀浆封层机的计量 控制系统。 根据室内试验确定的稀浆混合料设计配合比, 对改性乳化沥青、 集料、 水的用量, 进行单位输出量

7、的标定。(3 清洁工作面本工程在铺设稀浆封层之前,封闭交通后,要清扫基层上的泥土、杂质及其他附着物, 并用风筒灭火器吹尘。提高透层的作用效果,使其与基层更好的粘结。(4 放样划线根据封层路幅全宽, 调整摊铺箱宽度,使摊铺次数为整数,尽量避免半幅施工方案。划 出引导线,保持线路笔直。(5 摊铺先调整摊铺厚度到设计值, 然后根据设计配比, 调整好各材料的料门开度。 检查各部件 运行正常后,打开出料阀门进行拌和,并将混合料送入摊铺箱,进行摊铺。 摊铺过程中应保 持混合料合适的稠度,保证摊铺的平整度、均匀性等外观质量。如果出现漏铺、厚度不足及 过厚情况,应及时调整并修补。同时还要保证纵向接缝过渡自然,

8、横向接缝平整。(6 碾压封层初凝后, 可以采用胶轮压路机进行 23次低速碾压 (58km /h , 碾压时应洒水。 碾压 1小时后可以开放交通。4、稀浆封层技术的适用性4.1 对原有路面的要求(1原有路面必须有足够的强度,结构强度不足的,必须选择合适的方法进行补强。(2原路面 15mm 以下的车辙可直接进行乳化沥青稀浆封层罩面; 1525mm 的车辙应首先 进行车辙填充,然后再进行乳化沥青稀浆封层罩面,也可采用双层乳化沥青稀浆封层罩面; 深度 2540mm 的车辙应采用多层乳化沥青稀浆封层罩面填充车辙, 然后再进行罩面; 40mm的车辙必须先进行车辙处理,其方法可因地制宜,待达到强度后再进行罩

9、面处理。(3原路面的裂缝宽度 5mm的必须先进行灌缝处理,局部路段的松散、坑槽应彻底挖补。 原路面若有鼓包、隆起病害的应彻底处理。灌缝、挖补、隆起处理后达到一定强度,方可进 行乳化沥青稀浆封层罩面的施工。4.2 稀浆封层的类型及选择类型:一般按封层的厚度不同分为细封层(型 、中封层 (型 、粗封层(型 、加粗封层(型 。类型选择:型适用于高等级公路路面下封层及轻型交通量道路的表面封层, 碎石基层的透层和保 护层,对于基层稳定的路面,可用做磨耗层。型适用于中型交通量、 路面平整度较好、 路面贫油及轻微网裂路面, 中封层不但可以 治愈裂缝, 还可以通过粗骨料形成骨架结构修补面层的松散、 开裂和老化

10、, 改善中等交通量 道路和重交通道路的耐磨、 抗滑性能。 此结构还可以用于沥青路面或水泥混凝土路面的磨耗 层或稳定类基层的封层。型适用于高速公路预防性粗封层及重交通量普通道路的路面上, 也可在半刚性基层和 旧有街道上做双层铺设,即先做一层粗封层后,再加铺细封层。型适用于在轻交通量的半刚性基层的乡道上封层及低等级公路路面, 在交通量大的干 线公路及高速公路上做表处层代替中修罩面。同样也可以在水泥混凝土路面上摊铺改性稀浆封层, 可以增加行车的舒适性, 消除轮胎 与水泥路面产生的噪声,还可以消除混凝土表面的细小裂纹,防止由于裂纹渗水造成 路基 的破坏。在桥面上摊铺沥青稀浆封层,特别是大桥、特大桥上做

11、改性稀浆乳化沥青封层,既 保护桥面又减少桥体自重,有利于桥面的养护。5、乳化沥青稀浆封层有以下优点:5.1、具有良好的经济效益。研究结果表明:用稀浆封层做有计划预防性养护路面的费 用,比不保养使用 20年再重建的费用要低 63%比每 10年加铺一次的费用要低 55%,而且路 面性能要好很多。5.2、减少环境污染,改善施工条件。乳化沥青稀浆封层施工从装料、配比、拌和、摊 铺自始自终在常温条件下操作, 乳化沥青和砂石料都不需要加热, 没有繁重的体力劳动, 完 全由机械自动操作减轻劳动强度,显著降低有害物质排放。5.3、节约能源。用热沥青修路,一般沥青应加热到 165170 , 倒运需要重新加热 ,

12、 拌制混合料用的大量砂石也必须烘干后加热至 160 . 而用乳化沥青修路 , 只需在生产乳化 沥青时将沥青加热到 130 , 以后无论倒运多次或保存多久都不需加热。 拌混合料用的骨料 , 即使在潮湿状态下 , 也可拌制 , 不需烘干加热。5.4、延长施工季节。乳化沥青稀浆封层在地表温度为 10以上时,即可进行施工,比 一般热沥青可延长 24个月施工时间。6、乳化沥青稀浆封层作用6.1 防水作用稀浆封层的集料较细, 并具一定级配, 乳化沥青稀浆混合料在路面铺筑成型后, 能与路 面牢固地粘附在一起,形成一层密实的表层,覆盖了原路面松散、麻面、轻微网裂、贫油, 防止了雨水和雪水渗入路面和基层,防止沥

13、青路面的水破坏和保持结构层的稳定性。6.2 耐磨耗作用由于阳离子乳化沥青对碱性矿料具有良好的粘附性, 因此稀浆混合料选用坚硬耐磨的优 质矿料后,有很好的耐磨性能,延长路面的使用寿命。6.3 填充作用乳化沥青稀浆混合料中有较多的水分, 拌和后呈稀浆状态, 具有良好的流动性, 因此稀 浆有填充和调平作用, 对路面上的细小裂缝和路面松散脱落造成的路面不平, 可用稀浆封层 封闭裂缝和填平浅坑及由于行车造成的轻微车辙,提高路面的使用功能。6.4恢复路面外观功能对于使用期较长的沥青路面, 表面沥青材料老化干涩, 或者由于养护修补, 路表外观不 够理想,采用稀浆封层或改性稀浆封层罩面,可以使老路面焕然一新。

14、7、施工中的要点7.1对路面明显车辙和坑槽等须提前进行处治,确保封层后路面平整。7.2水泥的作用为加快破乳速度,如气温较高可不加水泥,添加量视破乳速度而定。 7.3在破乳干硬成型前应禁止车辆、行人上路,防止出现明显轮迹和造成封层破坏。 7.4由于混合料摊铺后,在破乳干硬之前遭雨水冲淋,会将混合料中沥青冲掉,封层将 会松散脱落,因此在多雨的季节施工时要注意天气。8、应用情况铁岭地区的乳化沥青稀浆封层技术 2007年开始引进,主要以型为主,铺筑厚度为 0.81.2cm 左右,主要用于干线公路预防性养护,如国道 102线、省道辽开线等;还广泛应 用于普通公路的大中修工程中, 如省道彰桓线、 县道中兰

15、线等。 这些路段在经过乳化沥青稀 浆封层处理后, 使原有路面的使用性能大大提高, 铺筑后经过 1年多的使用, 个别路段因为 超载车过多而造成的部分推移,其他路段的防水、耐磨、低温抗裂等使用性能均没有降低, 稳定性非常好。另外, 在上述的路段的乳化沥青稀浆封层中均匀的加入了一定量纤维, 可以吸附部分沥 青,从而增大沥青用量, 提高沥青饱和度,并且使粘结在矿料上结构沥青膜变厚, 降低了水 对沥青胶浆的侵蚀作用, 增强了沥青胶浆抵抗自然环境的能力, 并且纤维能够握裹集料, 以 沥青为粘结物质,起到“加筋”效果,更能改善乳化沥青稀浆封层的整体结构。有效提高封 层的整体性、抗裂性、延长使用寿命,从而降低全寿命周期使用成本, 达到降低工程成本的 目的。8、结束语改性沥青在公路建