水性环氧乳化沥青路面施工应用与分析

郭亮杰　杜丹丹

摘要：近年来，我国公路工程建设规模逐步扩大，随着交通量及荷载等级的不断提高，公路路面呈现了不同程度的病害问题，大量早期修建的公路工程步入了维修养护阶段。为此，研究新型路面养护材料，对路面养护施工具有重要的现实意义。为此，本文通过混合乳化法制作了一种新型材料，即水性环氧一乳化沥青复合改性材料，这种材料施工便捷、成本低、且具有高粘结力及良好的水稳性能，将这种材料用于公路养护施工，可达到良好的施工效果。

关键词：水性环氧乳化沥青;路面施工;工程概况

一、水性环氧乳化沥青材料的作用

水性环氧乳化沥青材料是指均匀混合水性化高分子聚合聚氨酯环氧树脂材料和乳化沥青材料后，在路面表层均匀喷酒，利用环氧树脂的化学效应，有效提高乳化沥青的使用性能。此外，通过水性环氧沥青材料的水性流动、渗透性特征，可全面封闭沥青路面孔隙。并通过环氧固化反应黏结强度，增强路表抗松散、抗老化的作用，为此，在公路路面施工中，选择这种新型材料，可有效提升行车质量及路表摩擦力，延长路面使用年限，且起到翻新的视觉效果。

二、水性环氧乳化沥青路面性能分析

于水性环氧乳化沥青材料而言，粘结强度、抗剪强度均是影响路面使用性能的关键性指标，只有充分了解其指标值情况，才能更好地提升工程使用质量。

（一）粘结强度

作为路面功能层力学性能的主要指标之一，粘结强度是材料选择重要标准，粘结强度主要在材料本体强度及粘接力方面充分体现。本文选择附着力抗拉强度试验进行分析，在25C温度条件下，在6cm铁环内灌入水性环氧乳化沥青，按每平方米0.3kg涂布量，对10%、20%、30%、40%、50%水性环氧掺量进行测量，表干之后，可对各时间段内（9h＼24h）48h＼72h＼4d＼5d＼7d）的附着力拉拔强度进行测量。

通过试验可见，（1）9h时，10%-30%掺量下，未完全表干，此时试验无法实施;（2）24h时，全部基本表干，可做试验。待初步固化结束，30～40%掺量范围内的粘结力增长幅度较大，且增速快;（3）4d时，粘结强度基本趋于缓和、稳定。由此可见，当10%20%掺量时，则粘结强度基本无变化，由此表明在20%掺量下，根本无法增加乳化沥青粘结强度。当40%掺量时，粘结强度明显增强，且为10%掺量的4.5倍，为1.43Mpa。为此，可选择40%左右的水性环氧改性乳化沥青掺量。

（二）抗剪强度

水性环氧乳化沥青直剪试验通过水性环氧一乳化沥青将2个马歇尔试件粘结后，向直剪环内放入，并在万能试验机的配合下，对沥青混合料表面抗剪性能进行测试。该试验选用AC-10沥青混合料，5.5%沥青用量。通过试验可知，在不断增加水性环氧掺量的过程中，水性环氧乳化沥青抗剪强度将随之不断提升，10%～30%掺量阶段，强度增长缓慢;30%～40%掺量阶段，剪切强度增长较快;40%～50%掺量阶段，强度增长幅度变缓。也就是说，随着水性环氧掺量的增长，固化物的剪切强度与其掺量之间呈正比，剪切强度也会随之提高。

三、水性环氧乳化沥青路面施工工艺

某公路工程总长度为3km，选择制备的RT型水性环氧改性乳化沥青进行路面施工，施工面积达4380m'，38%为水性环氧树脂掺配乳化沥青质量分数，其技术指标为黏度42s（25"C，4mm），附着力拉拔强度0.82～1.59MPa，复合件拉拔强度为0.76-0.89MPa，复合件剪切强度2.03-2.49MPa。此类复合材料，具有较高粘结强度及剪切强度，可满足施工要求。

（一）施工准备

在施工前，根据本工程路面实际情况，先对原水泥混凝土路表进行喷砂、精铣刨处理，要求将浮浆、杂物清理干净，去除凸出部位，确保表面清洁、干净。

（二）气候要求

施工前，要结合天气预报，做好施工准备。避免完成摊铺之后，降雨对路面造成冲刷破坏，此外，需在30-40C路面温度下施工。根据施工要求，若路面温度过高，极易导致水分蒸发过快，为此，需合理控制施工温度。

（三）施工要点

（1）因该工程选择RT型水性环氧改性乳化沥青材料，分为A、B两组，其中非离子型聚酰胺为B组分材料，可先均匀拌和聚酰胺和阳离子乳化沥青，随后向现场运输，并与A组分结合，通过电动搅拌器进行配制，搅拌时间一般为8min左右，其配制过程为“乳化一改性”。待拌和之后，需在40min内控制储存时间。

（2）按照施工现场实际情况，施工过程中，尽可能不选用智能洒布车，该类设备喷口较小、较细，喷头堵塞问题极易发生。为保证施工质量，可通过沥青泵接手持人工花洒法施工。

（3）根据相关规范要求，可在每平方米0.7-0.9kg控制涂布量，一般需下限即可。若涂布量较大，极易出现表面固化成膜时间过早问题，不利于施工质量提升。

（4）完成酒布作业后，需及时进入养护施工阶段，一般12h后表面才处于干燥阶段，待表干之后，可摊铺沥青混合料。经观测，施工后，表面无结团等现象，且表面渗透性好。

四、水性环氧乳化沥青路面施工应用效果

为了解水性环氧乳化沥青施工效果，需要在施工前、后测试路面抗滑性能与渗水性能。路面构造深度可选用铺砂法;路面抗滑性能测试可选择摆式摩擦系数测定仪。试验结果如下：

第一，构造深度试验中，原路面为0.45mm，路面处理后为0.62mm;第二，摩擦系数试验中，原路面为54，处理后未59;第三，渗水试验，原路面为40ml/3min，处理后无渗水现象。

由此可见，经水性环氧乳化沥青处理之后，可有效提升路面抗滑性能，但增长幅度较小，其根本原因在于原路面多细集料，因雨水严重冲刷，现粗集料居多，处于半松散状态，且具有良好的路面抗滑性能。针对渗水处理效果，原路面存在渗水问题，且3分钟内，渗水量高达40ml，经水性环氧乳化沥青处理之后，渗水问题不存在，则表明该处理效果联合，可将路表裂隙完全封闭，并能起到稳定松散混合料的作用。

五、结束语

综上所述，随着我国交通设施逐步完善，超载超限车辆仍在增加，使得国省道交通运输愈加繁重。在我国公路通车运营过程中，不管是旧路或是改建的新路，路面质量问题都极为重要。为此，本文选择了水性环氧乳化沥青材料用于路面施工，通过提高施工技术水平，可有效延长路面工程使用寿命。

参考文獻：

[1]王立志。改性乳化沥青混合料路用性能评价探讨[J].山西交通科技，2016（05）.

[2]赵金生.水性环氧乳化沥青混合料的路用性能研究[J].中国公路，2017（09）.

[3]周启伟，徐光红，王庆珍，岳学军，吴雪柳。水性环氧乳化沥青性能及其微表处修复车辙效果评价[J].公路工程，2017（05）.