冻融循环及盐侵蚀作用下雷诺峰雾封层技术在辽宁地区的应用研究

戴鹏飞

（辽宁省高速运营管理有限责任公司丹东分公司，辽宁沈阳110000）

0 引言

在我国东北地区，由于冬季持续时间较长，气温较低，冰雪不易消融，给路面的使用性能造成了极大的影响，因此常常会通过撒布除冰盐的方式进行道路融冰、融雪，从而导致沥青路面中的溶液一直处于冻融循环的交替状态，同时除冰盐溶液也会对路面产生侵蚀作用。因此在东北地区开展预防性养护措施的过程中，保证沥青路面的抗冻融及盐侵蚀能力也是至关重要的一方面。雷诺峰雾封层是沥青路面预防性养护新技术，由ASI 公司开发，是一种富含特殊活性化学反应成分渗透型的路面预防性养护材料[1]，应用于沥青路面上可以渗入到路面的沥青及空隙中，激活老化沥青中的沥青质，从而恢复沥青材料的针入度、软化点、延度及黏附性，具有较强的路面再生功能，缓解沥青路面的损坏，延长路面使用寿命[2]。鉴于此，本文对比分析了冻融循环及盐侵蚀作用下涂刷雷诺峰雾封层沥青混合料性能差异，并对雷诺峰雾封层的作用机理进行了深入分析。

1 试验方案

参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011）进行马歇尔及车辙板试件成型，成型后在马歇尔及车辙板表面充分涂刷雷诺峰雾封层。同时，为了模拟真实路面冻融循环及盐侵蚀效果，在规范冻融试验方法的基础上进行改进，将试件在水及8%除冰盐浓度溶液中放置2h。

采用吸水性较强的吸水棉充分吸收溶液后包裹住试件，并将吸水棉包裹的试件用塑料薄膜密封，避免溶液泄露及高低温冻融循环中水分蒸发造成的除冰盐浓度降低[3]。试件在冰箱-20℃条件下冰冻16h，然后移至60℃保温箱中恒温保持24h，重复冻融循环5 次[4]，见表1所示。

表1 试验方案设计

2 试验结果分析

2.1 试验前后SBS 改性沥青混合料抗渗性能分析

对冻融循环及盐侵蚀作用下的涂刷雷诺峰雾封层前后的SBS 改性沥青混合料进行渗水试验，见表2所示。

表2 冻融循环及盐侵蚀作用下涂刷雷诺峰雾封层前后渗水结果

由渗水试验结果可知，涂刷雷诺峰雾封层后渗水系数明显降低，这主要是因为涂刷雷诺峰雾封层后，在沥青混合料表面形成了一层防水薄膜，对原有的空隙进行了一定程度的封堵，可以有效防止水溶液向下渗透，增强了混合料的抗渗性能[5]。

由表3 可知，涂刷雷诺峰雾封层后，在冻融循环作用下渗水系数降低幅度明显降低，8%除冰盐浓度下渗水系数涂刷后降低了55.1%，而涂刷前渗水系数降低幅度达到了84.2%，涂刷前后渗水系数降低幅度减少近30%，因此通过试验结果表明，雷诺峰雾封层可以有效地减缓冻融循环对混合造成的内部损伤，这主要是由于涂刷后雷诺峰形成封闭空隙，使得溶液较难侵入混合料内部，从而避免了溶液中自由水低温结冰产生的冻胀力及除冰盐低温结晶产生的结晶压力对混合料内部的破坏。

表3 5 次冻融循环下涂刷前后渗水系数降低幅度

由表4 可以看出，冻融循环5 次后，除冰盐浓度由0%增加至8%，涂刷前后沥青混合料的渗水系数变化幅度也有着较为明显区别，涂刷前渗水系数降低了15.2%，而涂刷后渗水系数降低了8.4%。因此可以得出，雷诺峰雾封层对抗盐侵蚀也有着较为显著的效果，这也是因为雷诺峰雾封层的封闭空隙作用，从而减少了盐溶液的深入，从而可以有效地减缓盐溶液的侵蚀作用。

表4 不同除冰盐浓度下5 次冻融循环后渗水系数降低幅度

2.2 试验前后SBS 改性沥青混合料水稳定性

通过冻融劈裂试验，测定冻融循环5 次后不同盐溶液浓度下的冻融劈裂强度比。

由表5 可知，涂刷雷诺峰雾封层后不同浓度冰盐溶液作用下的冻融劈裂强度比分别为68.2%，71.5%，涂刷前冻融劈裂强度比分比为53.5%，58.6%，涂刷后的冻融劈裂强度远远大于涂刷前的冻融劈裂强度比，冻融劈裂强度比增加了约15%，这说明，雷诺峰雾封层可显著改善混合料的水稳定性。同时由表5 也可以看出，涂刷后随着除冰盐浓度的提升劈裂强度比降低了3.3%，涂刷前降低了5.1%，证明了雷诺峰雾封层可以减缓盐溶液对混合料的破坏作用。

表5 不同盐溶液浓度下冻融劈裂强度比

2.3 试验前后SBS 改性沥青混合料抗滑性能

对冻融循环及盐侵蚀作用下涂刷雷诺峰雾封层前后的沥青混合料进行抗滑性能评价。

由表6 可知，涂刷雷诺峰雾封层后构造深度有所降低，但也均满足规范要求，同时也可以看出随着冻融循环次数的增加，构造深度发生了明显的增大，这是由于冻融循环作用下，沥青混合料表面在自由水冻胀力、除冰盐结晶力及盐侵蚀的作用下，表面发生了明显的损坏、孔隙明显增大，导致构造深度增加[6]。

表6 冻融循环及盐侵蚀作用下涂刷雷诺峰雾封层前后构造深度

同时通过表7 可以看出，涂刷雷诺峰雾封层后构造深度增加幅度明显减小，这也是因为雷诺峰雾封层在表面形成的防水膜阻止了除冰盐溶液的渗入，从而减少了冻融循环及盐侵蚀对材料表面的损坏。

表7 5 次冻融循环后不同盐溶液浓度下构造深度变化幅度

3 结论

首先，雷诺峰雾封层作为一种渗透型快速养护材料，在沥青表层形成的防水薄膜可以对表面孔隙进行一定程度的封堵，可以有效地提升路面的渗水性能、抗冻性能、抗盐侵蚀能力及水稳定性。

其次，雷诺峰雾封层由于涂层较薄，渗透能力有着一定限制，对沥青混合料的高温稳定性有一定的提升作用，但作用较小。

再次，雷诺峰雾封层喷洒后会降低路面的抗滑性能，但影响较小，满足规范要求，依然可以保证路面的行车安全。

最后，雷诺峰雾封层由于具有显著的抗冻性能及抗盐侵蚀能力，因此对于辽宁等东北地区冬季降雪较为频繁，需大量撒布除冰盐进行融雪除冰的沥青路面具有显著的技术经济效益，可以有效地延长路面使用寿命，降低养护费用。