摘 要:文章主要概述了乳化瀝青的形成及其特點,分析了乳化瀝青稀漿封層技術,探討了應用乳化瀝青如何進行石屑罩面,封裂縫等方面的問題。
關鍵詞:乳化瀝青;稀漿封層技術;石屑罩面;裂縫
一、乳化瀝青及特點
(一)乳化瀝青的形成
乳化瀝青是按配比將瀝青溶于有乳化劑的水中而形成瀝青乳液(乳化劑用量為乳化瀝青質量的0.3%~0.8%——按有效含量為100%計算),它是由兩種互不相溶的物質——瀝青和水組成的混合物。
(二)乳化瀝青的特點
1.節(jié)約能源,稀釋瀝青中的煤油或汽油含量可以達到50%,而乳化瀝青中則只含0~2%。使用乳化瀝青一般可以節(jié)省瀝青用量的10%~20%,采用乳化瀝青修建公路的經濟效益非常顯著。
2.使用方便,操作簡單易行,而且可以在常溫下施工,現(xiàn)場無需加熱設備和能源消耗,扣除制備乳化瀝青所消耗的能源后,仍然可以節(jié)約大量能源,由于乳化瀝青黏度低、和易性好、施工方便。
3.乳化瀝青與基層和面層的粘結性非常好,且具有良好的穩(wěn)定性。
二、乳化瀝青稀漿封層技術
(一)乳化瀝青稀漿封層概念
乳化瀝青稀漿封層是一種冷拌瀝青混合料,具有骨料和瀝青混合的優(yōu)點,它是將適當級配的骨料、填料、乳化瀝青、水、添加劑等幾種原材料,按一定比例摻配拌和,可以使磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害,迅速得到修復,起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。
(二)乳化瀝青稀漿封層應用范圍
舊瀝青路面的維修養(yǎng)護,瀝青路面由于長期暴露在自然環(huán)境下,受到日曬、風吹、雨淋和凍融的作用,同時還要承受車輛的重復載荷作用。路面經過一段時期的使用后,會出現(xiàn)疲勞,路面會呈現(xiàn)開裂、松散、老化和磨損等現(xiàn)象,如不及時維修處理,破損路面受地表水的侵蝕,將使基層軟彈,路面的整體強度下降,導致路面的破壞。如果瀝青路面在沒有破壞前就采取必要的預防性養(yǎng)護措施—乳化瀝青稀漿封層,將會使舊路面煥然一新,并使維修后的路面具有防水、抗滑、耐磨等特點,是一種優(yōu)良的保護層,起到了延長路面使用壽命的作用。
新鋪瀝青路面的封層,在新鋪筑的粗粒式瀝青混凝土路面上,為了增加路面的防水和磨耗性能,可在該路面上加鋪一層乳化瀝青稀漿封層保護層,其厚度為5mm,僅為熱瀝青砂厚度的一半,可以節(jié)省資金,并具有施工簡便和工效高的特點。
(三)公路原材料的要求
1.骨料的選擇范圍比較廣泛,一般可就地取材。碎石應選擇質地堅硬、干燥、無雜質、帶有棱角、硬度大、耐磨的骨料,在施工中嚴格控制級配,根據(jù)工程量大小一次備齊,且要拌和均勻,否則將會造成封層各段外觀不一致,如果細料過多,表面易脆裂;粗料過多則與原路面結合不牢,混合料的和易性不好,產生離析,影響工程質量。
2.乳化瀝青的質量技術指標要求主要控制粘度、瀝青含量(55%~60%)、PH值(陽離子型<7,陰離子型>7)等,乳化瀝青分陰離子型和陽離子型兩種。陰離子型帶有負電荷,而骨料和填料多為堿性材,兩者不易結合,水分完全靠自然蒸發(fā),破乳的時間較長;陽離子乳化瀝青帶有正電荷,與骨料拌和產生化學變化,水分被擠出,強度形成較快。因此大多稀漿封層都使用陽離子乳化瀝青,我們的實際應用中也采用了陽離子乳化瀝青,比如2006年廣西路網(wǎng)工程白永線二級公路改建工程No.1合同段均采用陽離子乳化瀝青。
三、應用乳化瀝青進行石屑罩面
(一)石屑罩面(也稱封層)的特點分析
石屑罩面是一個高瀝青含量的薄表面處治層,但是這種處治層是柔性的和耐磨的,摻加聚合物能夠增加粘結力、粘附性、耐磨性和路面的抗裂性能。這使石屑罩面既能夠用于公路日常養(yǎng)護,又可以用于公路工程新建或改建,尤其是在公路的抗裂方面有重要作用。石屑罩面的復合封層如果在比較好的公路基層上進行,處理后的公路表面可承受的交通量為32000輛/日,同時也能夠通行大型載重車。
(二)材料配制
石屑罩面采用乳化瀝青灑布型,乳化瀝青用量1.8kg/m2;0~5mm石料6m3/km2,所用石屑質地堅硬、清潔無雜質、干燥、無風化的石灰?guī)r,嚴格控制粉料含量,沿路兩側堆放。
(三)撒布乳化瀝青和石料
噴灑前用安全標志放在待噴灑一側,并由現(xiàn)場負責人指揮車輛靠一側行駛,用掃帚清除表面的所有雜物(必要使用鐵鍬鏟除嚴重污染處)后,用水沖洗干凈,最后用公路清掃專用鼓風機(也可用消防用的吹風機)將表面的浮塵吹干凈,以利于乳化瀝青與基層的粘結。清掃路面后,采用管道直接泵送,撒布乳化瀝青每輸送一車時間45min,乳化瀝青的撒布量為1.7~2.1kg/m2。噴灑過程中乳液分布均勻,無泡沫粘附在石料表面導致空白,無流淌。灑布后乳化瀝青由棕褐色開始變黑時(即破乳),立即人工撒料,檢測到厚度一致,集料不重疊,撒布后嚴格找平。然后用6~8t膠輪壓路機重疊1/2輪寬碾壓2~4遍,碾壓時先路邊后中心,碾壓速度開始不宜超過2km/h,以后適當增加,碾壓后為使其良好粘結,應使石料嵌擠緊密而又不致有較多壓碎為宜,對于此項操作,操作人員須經過一段時間的訓練,才能達到標準的要求,如果操作過程中有欠缺,應等到噴灑完成后再進行修補;作業(yè)完成后,要維護交通,待乳化瀝青風干后,石屑與瀝青粘結好后再撤離或轉移現(xiàn)場
四、應用乳化瀝青進行貫入式路面
(一)貫入式乳化瀝青路面
瀝青貫入式乳化瀝青路面是在初步碾壓的碎石層上灑布瀝青,早分層鋪撒嵌縫料、灑布瀝青和碾壓,并借行車壓實而成,但厚度一半為4~8cm
(二)乳化瀝青貫入式路面的特點
乳化瀝青灌入式路面在公路建設中即可作為面層的上層,也可作為面層下層或聯(lián)接層,同時灌入式路面具有較高強度,穩(wěn)定性,其強度的形成,主要依靠碎石的嵌擠作用和瀝青材料的粘結力。
(三) 乳化瀝青貫入式路面
清掃基層路面后,人工撒布碎石料,撒布時應避免大、小顆粒了集中,并控制松鋪厚度,同時鋪好的集料層上嚴禁車輛通行;用8~12T雙輪壓路機重疊1/2論款碾壓2~4遍,使碎石料穩(wěn)定,碾壓到碎石料嵌緊,無明顯輪跡為止,再去愛均勻噴灑第一次乳化瀝青,待乳化瀝青由棕褐色開始變黑,均勻撒鋪第一次嵌縫料,不得有空白或重疊過厚,再用10~12T壓路機碾壓2~4次,依次類推,一般厚度可以達到4~8cm。同時,乳化瀝青貫入式路面鋪裝時必須注意施工路段不宜過長,且當天必須完成,以免施工中因瀝青冷卻而不能裹復碎石料和產生塵土污染碎石料而產生不良后果;
乳化瀝青在裂縫上的處理
第一類輕微裂縫(寬度<5mm)處理
處理方法:將有裂縫的路段清掃干凈,沿裂縫灌涂乳化瀝青,用量控制在0.5L/m2,然后勻撒一層2~5mm的干燥潔凈米石,用輕型壓路機碾壓。
施工要點:灌涂乳化瀝青時,先沿縫灌入乳化瀝青,隨后用刷子沿裂縫兩側各10cm,裂縫延伸端20cm涂刷乳化瀝青,乳化瀝青用量及米石灑布量通過試驗確定。
第二類 裂縫較寬(寬度≥5mm),沒有明顯沉陷,有輕微發(fā)展的裂縫處理
處理方法:先畫出處理范圍,沿所畫范圍先用割縫機開V型槽,槽寬約2.0cm,深2.5cm,如果周圍還有細小裂縫,則人工用鎬切除使之于V型槽貫通,人工用吹風機將縫中雜物及塵土清除,先灌涂乳化瀝青,人工用毛刷涂刷均勻,然后用瀝青石屑冷拌料補至比老路標高高出1.5cm左右,用振動夯壓實,使灌縫處高出原路面2-3mm,最后再涂一層乳化瀝青。
第三類:裂縫較寬,有明顯沉陷,伴有小范圍網(wǎng)裂的裂縫處理
處理方法:先用山貓銑刨機將油層剔除,然后看基層破損情況,若基層沒有破損,只處理基層裂縫;若基層塌陷面積大,將破碎部分剔除后先灌縫,然后瀝青石屑冷拌料補齊。
結 論
總之,乳化瀝青是一種便利公路筑路材料,在公路建設中具有先天的優(yōu)勢:具有投資成本小,施工工藝簡單,易操作等優(yōu)點,隨著我國大力發(fā)展基礎設施的構想,公路建設將迎來空前的發(fā)展,乳化瀝青使用量將越來越大,其使用范圍也越來越廣,它將會受到人們更多的重視。
參考文獻:
〔1〕 《公路工程施工及驗收標準》TJ002-87
〔2〕 《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTJ032-94
〔3〕 《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》JTJ073-96
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