改性乳化沥青在道路预防性养护中的应用

陈岩 李玉龙

【摘 要】预防性养护是道路养护中的新理念，是指在道路结构良好或路面病害发生的初期就进行养护。这相对于传统的养护方式能延长道路使用寿命，提高使用质量，降低养护成本。改性乳化沥青在道路养护中起到重要作用，在预防性养护中有广泛的前景。

【关键词】道路工程； 改性乳化沥青 ；预防性养护

The Application of Modified Asphalt Emulsion In The Preventive Maintence

Chen yan1， Li Yu-long 2

（1.Changchun architecture and civil engineering college Jilin Changchun 130607；

2.Wuhan Polytechnic University Wuhan Hubei 430023）

【Abstract】Preventive maintenance is a new concept of the road maintenance . It maintenance the road in the surface structure is good or disease occurs in the early years .It compared with the traditional way of maintenance can extend the service life of the road ，improve the service quality ，and reduce the maintenance costs .Modified asphalt emulsion play an important roal in pavement maintenance and it has a widely prospect in the preventive maintenance.

【Key words】Road engineering；Modified asphalt emulsion；Preventive maintenance

1. 引言

我国自1988年京石、沈大、沪嘉高速公路通车，这以后的20余年，我国公路事业突飞猛进。在高速公路里程大幅度增长的同时，高速公路的建设质量从总体来说也向世界先进水平前进了一大步。但是，我国已建的高速公路维修养护的工作量很大，部分出现早期破坏。

按照国外的一般情况，高速公路路面的设计寿命在15～20年内，交付使用后长则10余年，短则七、八年，表面层即需维修罩面一次。我国的高速公路沥青路面，早期的已经使用了20余年，相当一部分已有10年以上，已经面临维修养护期的到来。本文将探讨一种新的道路养护方式——预防性养护，并介绍改性乳化沥青在道路养护中的几种典型应用。

2. 改性乳化沥青

改性乳化沥青以沥青为原料，加入高分子聚合物改性材料，或者将高分子聚合物乳胶与乳化沥青成品混合，或者将高分子聚合物改性沥青进行乳化，从而得到乳化沥青产品。乳化剂、改性材料和沥青材料这三者各自的性能和相互匹配是决定改性乳化沥青材料路用性能的关键因素，其中乳化剂与改性剂匹配不当则可能达不到乳化沥青改性的目的。另外，改性剂的掺配工艺也是影响改性乳化沥青性能的关键因素。在改性乳化沥青的制作过程中要对沥青进行一定的选择是制备优质改性乳化沥青的前提，以保证沥青与胶乳、乳化剂、稳定剂在同时进入机械研磨时能够以细小和微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液中形成水包油状态的改性乳化沥青[1]。

3. 改性乳化沥青的优点

（1）热沥青使用时需要对沥青和矿料进行加热，在施工过程中也需要反复加热，这样既浪费能源又容易造成沥青的老化。乳化沥青不需要用石油溶解，可以在不需要加热的情况下施工，这能节省能源，节约资源。

（2）乳化沥青加热温度较低，且不需要长时间加热，游离出的碳氢化合物几乎为零，可以减少环境污染和保护施工人员的身体健康。

（3）乳化沥青由于其冷拌技术，可以在偏远地区用冷材料施工。

（4）加入改性剂的乳化沥青能提高高温稳定性，提高低温抗缩裂能力，延长路面使用寿命，提高粘附强度，提高内聚力，提高抗剥落能力，扩大应用范围，改善拌合性能等。

4. 改性乳化沥青在道路养护中的应用

4.1 微表处技术。

4.1.1 基本概念。

微表处即改性乳化沥青稀浆封层，普通稀浆封层技术与微表处技术都是利用由级配集料、乳化沥青、填料和水所组成的混合料进行施工的，不同的是微表处技术所采用的材料是经过严格检测筛选出来的，其中还包括高分子聚合物和其他添加剂，因而相比之下微表处技术具有更多的优点。

微表处技术铺筑厚度一般在3～10mm，具有防水、防滑、耐磨耗、填充、平整及恢复路面使用功能的作用。既可以作为新改建路面的表面磨耗层，又可作为维修、养护旧路面病害的加铺层，如表面坑槽、网裂、光滑等，是近年来发展很快的一种路面施工方法 [2]。

4.1.2 微表处技术的特点。

（1）经济性。单层微表处的造价为每平米15元左右，价格便宜，能适应我国道路养护经费不足的实际情况。

（2）快速施工。如果采用两台间歇式摊铺车交替作业，每天摊铺面积可达1万m2。如果采用连续式摊铺车，每天摊铺面积可达3～4万m2。微表处摊铺后1h内即可开放交通，可以最大限度的减少施工对交通的影响。

（3）寿命长。在路基路面稳定的前提下，优质微表处的使用寿命可达5年以上。

4.1.3 施工注意事项。

（1）微表处技术不能防止反射裂缝的出现，所以微表处不能填补深度在25mm以上的裂缝。15～25mm的车辙应分两层摊铺，第一层摊铺结束开放交通24h后才能摊铺第二层。15mm以下的车辙可以直接用微表处进行修补。

（2）在摊铺过程中，技术人员应根据摊铺厚度来调整摊铺箱的刮板高度，保证摊铺厚度符合要求，确保平整度和整体外观。摊铺速度尽量保持匀速前进。

（3）摊铺后，应立即对横向纵向接缝处进行人工找平，防止摊铺不均匀。

（4）微表处施工结束后应限制交通，禁止一切行人和车辆通行，在达到要求后方可开放交通。

4.2 雾封层。

雾封层技术也是道路预防性养护措施的一种。其原材料主要是乳化沥青、水、胶乳、成膜剂及一定量的添加剂，施工时直接将乳液喷撒在道路路面，形成一层黑色的表面。雾封层主要用于封住路面的孔隙及微裂缝， 可以有效防止水分和空气进入路面结构而引起结构的破坏。雾封层还能防止道路表面松散的骨料发生进一步的松散。能减少路面的风化和老化作用，延长道路的使用寿命[3]。

4.2.1 原材料的选择。

（1）改性乳化沥青。雾封层中选用的乳化沥青必须为阳离子型乳化沥青，破乳速度一般选择快裂型。雾封层所用的乳化沥青其粒度要求比普通用乳化沥青粒度更细，通常采用0.6mm的筛孔检测乳液的筛上剩余量。

（2）水。雾封层中对水要求很高，必须要达到饮用水的要求。水中不能含有不溶性的杂志，且PH值应控制在6～8左右为宜。在材料的配制前，还要检查水与乳化沥青的相容性，检查方法为：将水与乳液混合，搅拌2～3min，然后用150um的滤网过筛，如果滤网上残留物的质量超过1%，则说明水与乳液不相容，对于不满足相容性试验的水，不得采用。

（3）改性剂。雾封层一般采用SBR乳胶进行改性。

成膜剂。雾封层采用的成膜剂一般为醇类。成膜剂能保证雾封层的成型和提高稳定性与均匀性。

（4）添加剂。添加剂可根据施工时实际情况选择。如缓凝剂，再生剂，促凝剂等。

4.2.2 施工注意事项。

（1）施工前应将路面打扫干净，必要时可用水冲洗。确保施工时路面处于洁净干燥的状态。

（2）对于大于3mm的裂缝，应按照《公路养护技术规范》进行预处理。

（3）雾封层乳液温度最好不超过50℃，施工时认真检查喷洒棒的高度及喷嘴的顺畅程度。

（4）施工时应控制好施工速度及乳液撒布量。乳液撒布过多，破乳后路面容易发生打滑，撒布过少，效果不佳。撒布量在施工前应通过试验确定。

4.3 超薄磨耗层。

超薄磨耗层是将间断级配热拌改性沥青混合料摊铺在改性乳化沥青粘层膜上，混合料厚度一般为15～25mm，其中改性乳化沥青可起到黏结表面层与下面层的作用，同时可以进入到沥青混合料中而起到封层的作用。超薄磨耗层在2002年引入中国，在高速公路和市政道路上都得到了很好的性能发挥，超薄磨耗层具有抗滑、耐磨、降低噪音、改善排水等优点。

超薄磨耗层具有以下路用性能：改善路面轻微到中等病害，延长使用寿命；改善路面光滑，摩擦系数不够或纹理深度不足的问题，提高行车安全性；校正表面轻微裂缝，轻微剥落等缺陷；能减小路面噪音；改善表面排水。

施工前应对乳化沥青运输车辆的保温效果进行检查，乳化沥青工作温度为60～80℃，乳化沥青的运输车辆要求有保温和加热装置，至少要有保温装置，最好采用专门用于超薄磨耗层施工的乳化沥青转运车。在施工前同样要对大的裂缝和车辙进行彻底处理，否则容易出现反射裂缝，使养护达不到预期目的。

5. 结束语

近几年，我国大部分水泥混凝土路面和沥青路面处于超负荷和超期服务状态，面临大量的维修和保养。改性乳化沥青作为粘结料，在道路养护中有很多应用，除微表处、雾封层、超薄磨耗层等技术外，还有碎石封层、薄层罩面技术等。预防性养护能有效改善行车条件，提高运行速度，降低运输成本，并能够快速开放交通，提高道路服务水平。预防性养护理念的提出，在公路养护事业中起到了很大的推动作用。同时我们应当认识到，建立科学化、规范化的道路养护体系，也是目前道路养护部门面临的重要课题。

参考文献

[1] 谢猛.改性乳化沥青在道路养护中的应用[J].交通世界，2010.2：249～250.

[2] 罗义.高速公路施工中改性乳化沥青稀浆封层的应用[J].建筑与工程，2011：127～128.

[3] 汪成夫，杨斌.雾封层设计与施工[J].公路交通技术，2007.6，（3）：36～37.

[文章编号]1619-2737（2015）05-31-567

[作者简介] 陈岩（1981-），女，2003年毕业于吉林建筑工程学院，土木工程专业，讲师，先从事土木工程教学研究。