浅谈高渗透性乳化沥青在沥青路面透层施工中的应用

覃艳红

【摘 要】沥青路面不仅结构稳定、环保，而且能够提高道路整体使用寿命。在沥青路面施工设计过程中，通常采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体，沥青路面结构与材料设计密切相关，所以在设计沥青路面施工时，必须确保半刚性基层与沥青下基层界面连接。通常在基层设置透层，确保透层油快速渗入基层内部，从而形成类似沥青路面的保护膜，提高整个基层的稳定性。文章结合案例，分析高渗透性乳化沥青在沥青路面渗透层施工中的应用，详细介绍我国沥青路面渗透层的应用现状，明确高渗透性乳化沥青技术指标，并且提出施工技巧和质量检测评价标准，从而全面提升我国沥青路面施工的整体质量。

【关键词】高渗透性乳化沥青;沥青路面透层;施工

【中图分类号】U416.217 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）12-0111-03

0 引言

我国大多数高速公路都以沥青混凝土路面为主，为了确保沥青路面与非沥青材料基层有机结合，需要在基层与面层之间设置渗透层。沥青层必须完全渗透基层内部，才能进行下一步的铺筑。此外，必须认真分析和理解半刚性基层设计规范，确保基层联结成质量，并符合规范要求。如果只在表面形成一层保护膜或油皮，就无法对沥青路面起到加固、保护、防水的作用。半刚性固化材料的渗透性比较差，因此必须采用高渗透性乳化沥青作为渗透层施工材料，既能保证施工质量，又能实现经济效益快速提升[1]。

1 我国沥青路面透层材料应用现状分析

1.1 透层材料的要求

使用透层材料主要是为了确保沥青面层与基层紧密结合，通过喷洒沥青、液体沥青或乳化沥青而形成一层薄膜，所有层面之间的材料都有特殊的处理要求。根据相关规范规定，基层类型沥青选择必须保证以液体沥青、乳化沥青、煤沥青为主。在喷洒之后通过钻孔或挖掘确认透层，渗透入基层的深度在5.5～10 mm为宜，从而确保面层与基层形成统一的整体。随着我国社会经济的快速发展，道路工程建设规模越来越大，因此必须加强道路建设，提高透层施工的整体质量。透层的主要作用是确保沥青面层与非沥青材料基层紧密结合，在基层上通过浇洒乳化沥青、煤沥青等形成渗透基层的薄膜。透层施工时，必须符合以下要求：浇洒透层沥青的级配砂砾、级配碎石基层、水泥石灰粉煤灰等无机结合料稳定，粒料的半刚性基层必须浇洒透层沥青。施工时，用到的水泥、石灰粉、煤灰等所有无机结合料，都必须通过实验确定且表面致密性良好，对级配砂砾、级配碎石等要求比较高，应采用软透层沥青[2]。

1.2 我國透层材料的应用现状

目前，我国大多数工程在半刚性基层都以慢裂性乳化沥青、煤沥青为主要透层材料，但是透油层的黏度过稀，施工过程为了快速吸油，往往需要利用石屑等材料配合施工。由于水泥、石灰和粉煤灰半刚性基层材料碱性较强，普通阳离子乳化沥青渗透效果比较差，导致工程车辆在路面行走时会碾压路面而形成褶皱，路面质量受到严重影响。煤沥青渗透效果比较好，但毒性较大，对生态环境造成严重污染，还会影响施工人员的身心健康。目前大部分工程都是用煤沥青稀释而成的液体作为透油层，但是煤沥青必须现场配制，质量控制效果不理想，而且还可能对环境造成一定干扰，施工成本较高，所以必须积极探索新的沥青路面透层材料[3]。

2 高渗透性乳化沥青技术指标

高渗透性乳化沥青不仅能够解决不易渗透的问题，而且具有安全环保、价格较低的优势。沥青含量标准为50%～60%，剩余量应该小于0.3%，破乳速率比较慢，存储稳定性小于5，达到与水的混合性试验和与矿料粘附性试验要求。详细性质指标、测试方法和标准要求见表1。

3 高渗透性乳化沥青在沥青路面施工中的具体应用

3.1 洒布时间和洒布量

根据施工规范要求，透层施工必须在沥青路面基层没有完全硬化时，洒布量为0.7～1.5 m深。在高速公路施工时选用高渗透性乳化沥青能够增强稳定性，采用振动成型的试验方法，对组成设计、最大干密度、基层表面致密平整度进行判断，并且要全覆盖保湿养生7 d左右，全面提高高速公路的密实度和施工强度。在试验阶段应该对透油层洒布量进行试喷，最后判断合适的洒布量。透油层在施工结束24 h后喷洒。在透层质量控制时，要根据级配比例进行分析，因为透层内的煤油含量过高很容易导致透层的黏结作用和防水作用下降，大量煤油挥发，煤油会随雨水流入地下，造成当地的生态环境污染。煤油含量过低、黏度高，也不利于渗透，导致表面浮层。这些表面浮油的软化点比较低，会在结合层中间形成不良影响，既提高了生产成本，也导致道路安全性受到干扰，所以煤油稀释沥青透层。煤油配合比例必须适中，尽可能减少煤油使用量，因为煤油的级配比例不固定，搭配比例与基质沥青标号相同，使其达到相同的渗透深度，沥青标号越高则煤油穿越量越低。黏度作为透层施工的重要控制指标，维持在8～12 s，透层的黏结作用和防水性能非常好，由于煤油配料很难测出，而黏度实验非常容易，所以应该通过黏度指标对煤油的渗透比例进行控制。当黏度值大于12 s时，说明透层油黏度大、沥青含量大、煤油掺量低;当黏度值小于8 s时，说明透层油黏度小、沥青含量少、煤油掺量高。高速公路建设都会进行沥青路面透层施工，因为在原有沥青路面上加透层路面铺设不仅会提高公路的耐热性，还可以整体提高公路的路面强度和美观度[4]。

3.2 施工工艺

在高渗透性乳化沥青施工时，首先要确保材料制备符合要求，利用保温沥青储蓄罐存储原液，按照水和原液1∶3的比例，加入60 ℃的温水对沥青进行稀释，同时将养生覆盖物彻底清除，利用3～4台大功率森林灭火器，沿着道路两旁清扫基层表面的浮沉和颗粒，确保基层表面光滑平整。利用洒水车在基层表面适当喷洒清水，等到表面稍微湿透，保证透层沥青喷洒透时，利用沥青洒布车沿高速公路车道逐个进行喷洒，所有车道喷洒量保持均匀，不能有露白情况。如果出现露白，必须由人工及时喷洒，沥青散布后，既要保证沥青混合料不随意乱流，也不能在表面形成油膜，所有施工完毕后需要为期72 h的交通管制，确保渗透养护水平得到提升。

3.3 施工注意事项

高渗透性乳化沥青施工完毕后，要及时洒水，确保养护工艺。实验表明，乳化沥青的封闭养护对基层不会产生影响，而且能够极大地减少公路表面清理工作，渗透速度更快、渗透深度更深，如果养生超过2周则容易影响渗透速度，需等待5 d后才能达到理想深度。

在采用高渗透性乳化沥青时，应该不用洒布，因为洒布最重要的功能是隔离油膜，避免沥青与车轮产生粘连。利用高渗透性乳化沥青，能够向上反渗透，在播撒石屑之后，不仅无法起到有效的隔离效果，反而会影响正常的渗透。

施工人员必须掌握与其他沥青材料封层施工的正确时间，等到高渗透性乳化沥青完全渗透油层后，才能进行分层或其他沥青施工处理，否则会影响高渗透性乳化沥青的渗透效果。高渗透性乳化沥青的有效渗透成分会不断向上层沥青材料转移，施工时上层沥青材料会产生大量的高渗透性乳化沥青，影响渗透效果，也可能是上层沥青材料受高渗透性乳化沥青软化，造成沥青膜受到严重破坏。

4 高渗透性乳化沥青在沥青路面透层施工的具体案例

4.1 工程概况

某高速公路路面全长14.13 km（第1期合同），基层采用水泥稳定层设计，水泥用量约为5%，压实度高于98%，而且设计强度必须超过4 MPa，在基层表面运用薄膜覆盖养生技术，而下层则采用8cmAC-25c型沥青混凝土材料。为了确保基层与面层之间的粘连形成稳定性，高速公路路面施工必须采用高渗透性乳化沥青。为了确保路面透层施工的整体水平，透层洒布时间应该在基层完工后的8 h、24 h和7 d，促进高渗透乳化沥青洒布量为0.7% L/m2。实验结果显示，渗透性乳化沥青洒布量为0.7% L/m2，均匀残留在表面的油膜也能够将基层与沥青面层快速结合，这说明高渗透性乳化沥青在实际工程中具有良好的施工效果。为了增强高渗透性乳化沥青的质量，可以参考其他国家的优秀案例。

高渗透性乳化沥青具有良好的渗透性能，能够符合我国透层施工的质量要求，且高渗透性乳化沥青的最佳洒布量为0.7% L/m2，洒布时间必须在基层完工后24 h内进行，这样才能够达到良好的渗透效果。传统的沥青洒布车操作麻烦，喷洒量不准，洒布不均，特别是在喷洒起步和结束时效果更差，然而过量喷洒或喷洒不足会造成路面泛油或透水，严重影响路面的施工质量。因此，本工程透层油施工作业选用具备强喷功能、罐内循环功能、准确计量功能、喷头组合调整功能及带手动喷枪的智能型沥青洒布车喷洒，克服了旧式设备靠车速控制洒布量、起步时洒布量过多、行进中花白、结束时洒布量過少的现象，保证了洒布量的均匀性。

4.2 质量检测与评价

采用高渗透性乳化沥青作为透层油具有以下优势：一是渗透性强。因为沥青能够完全进入基层内部，而且渗透的平均深度超过5 mm，更是达到8 mm，确保基层与面层实现有机粘连。二是具有良好的经济性。高渗透性乳化沥青利用水稀释，在同样的洒布量下，比煤油稀释节约1/3左右的材料。高渗透性乳化沥青挥发物少，而且材料含量不具有毒性，不会对人体和自然生态环境造成损害。三是无须洒布。在普通乳化沥青透油层施工时，必须及时洒布石穴。喷洒透油层后，洒布量应该控制在2 L/m2左右。利用PSP高渗透性乳化沥青则无须撒石屑，既省时省力，又能够降低施工成本，使用高渗透乳化沥青不会对车轮粘连，更不会造成油膜破坏，从而有效维护沥青路面的使用寿命。

5 结语

在我国目前的沥青路面铺装防护工程中，几乎没有关于渗透层的具体说明，但是沥青铺装多层组件可以更好地结构化轴承容量。为了对耐久性和水损伤具有抗药性，必须充分注意透气层的设计和配置，并在材料选择、用量、建筑要求和过程中进行科学选择。

参 考 文 献

[1]管勤.一种新型高渗透性透层油的应用研究[J].公路交通科技（应用技术版），2015，11（9）：135-137.

[2]何朝辉，唐治祥.高渗透乳化沥青用于高速公路透层材料的探讨[J].湖南交通科技，2014，40（3）：52-54.

[3]薛芳，张颖.高速公路高渗透乳化沥青透层油的施工[J].知识经济，2012（8）：97.

[4]包龙生，徐磊，于玲，等.高渗透乳化沥青渗透性能研究[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2011，27（4）：642-645，665.