乳化沥青在公路养护中的应用
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作者: 王博逸
摘 要 本文主要论述了乳化沥青在公路养护中的应用，通过举例及实际应用说明乳化沥青在公路养护中的应用情况。
关键词 乳化沥青；公路养护；应用
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0150-01
近几年来，随着我国公路建设飞速发展，为使建成的公路发挥应有的经济效益，交通部提出公路发展要建养并重，在公路养护政策中明确提出：“预防为主，防治结合”。为贯彻落实科学发展观，节约资源，不断提高公路养护质量和公路的通行能力，根据总段提出大力推广新材料、新技术、新工艺的应用以及预防性养护的要求，促进全段公路养护工作上水平。2006年5月份开始，我段在S202线华灵公路上利用乳化沥青稀浆封层175 760 m2/21.97 km，经过一年的实际行车观察，路面的抗渗能力增强，翻浆、坑槽等常见病害较往年减少90%，有效的延长了公路使用寿命。因此，在公路工程建设和养护中，应大力推广乳化沥青这种新材料、新工艺的应用。
1 乳化沥青的优点
1.1 节能
我们如果采用煤油或汽油对沥青进行稀释使用，稀释沥青中的煤油或汽油含量可以达到50%，而乳化沥青中则只含0-2%。所以，仅这一项在燃料生产利用方面是具有重要价值的节约行为。根据有关资料关于乳化沥青与具有同样物理性能和使用效果的稀释沥青，进行能量消耗试验比较，结果如下：
轻制沥青：加工1L摊铺用的轻制沥青大约需要能量700 KJ，再加上切削器等增加的能量，约为40 000 KJ/L，生产这样1 L 60%的轻制沥青乳液整个能量需求大约是： 700+4.4×40 000=176 700（KJ）。
乳化沥青：生产1 L乳化沥青需要能量57ZZ6 KJ，生产1 L乳化沥青的乳化剂能量584 KJ，这样生产1 L乳化沥青的总能量是1 160 KJ。
由此可见，大部分能量是被燃料消耗掉了。
1.2 多用途性
乳化沥青在道路工程中应用很广，可以用于表面处治、贯入式路面及沥青碎石、沥青混凝土等路面结构，还可用作透层油、粘层油、封层油、稀浆封层等，也可用于旧沥青路面的冷再生及砂石路面的防尘处理。乳化沥青的各种不同用途，各有其不同的技术要求与施工方法，必须严格地按照规定的要求，方能保证施工质量。由于乳化沥青混合料的成型有个过程，因此其早期强度较低，应注意做好路面的早期养护，根据实际条件，用适当的措施提高路面早期强度。
1.3 节省材料
乳化沥青与矿料表面及有良好的工作度和粘附性，可以在矿料表面形成均匀的沥青莫，容易准确地控制沥青用量，保证矿料之间能有足够的结构沥青，使混合料中的自由沥青降低到适宜程度，因而提高路面的稳定性、防水性与耐磨性。我段对已铺筑的乳化沥青路面的观察，高温季节很少出现推移、波浪等常见病害，第温季节较少见到开裂，显示出其特有的优越性。这是由于在施工过程中，的加热温度低，加热次数少，沥青的热老化损失小，因而增强了路面的稳定性和耐久性。我段就去年利用乳化沥青施工与往年使用热沥青施工进行统计比较，结果如表1所示。
由表1可见，用乳化沥青筑养路最少可节省沥青10%。另外，阳离子乳化沥青与碱性、酸性矿料都有良好的黏附效果，扩大了材料的来源，便于就地取材，减少材料的运输量，降低工程造价。
2 乳化沥青的养护方法和应用
在SHRP（Strategic Highway Research Program）计划中，美国和加拿大等发达国家已经将路面预防性养护计划进行了试验研究，且效果比较好。研究结果表明，持续时间较长的养护方法是稀浆封层、石屑罩面和灌入式坑洞修补。
2.1 稀浆封层
1）乳化沥青稀浆封层的作用和使用范围。稀浆封层是将适当级配的骨料、填料、乳化沥青、水、添加剂等几种原材料，按一定比例掺配拌和，制成均匀的稀浆混合料，并按要求的厚度和宽度摊铺在路面上。稀浆封层无论是对低等级公路或高等级公路，无论是对城市公路或郊区公路，都可以产生显著的经济效益和社会效益。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害，迅速得到修复，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。乳化沥青稀浆封层施工技术在我国还是一项新技术，目前主要用于旧沥青路面的维修养护、新铺沥青路面的封层、桥面的维修养护等。
2）经济性。①稀浆封层具有良好的经济效益，据美国研究结果表明，用稀浆封层作有计划预防性养护路面费用，比不保养使用20年后重建的费用要低63%，比每10年加铺一次的费用要低55%。S202线华灵公路乳化沥青稀浆封层工程，预算金额为12.77元/m2，而利用一般热沥青修正路面病害，预算金额为19.95元/m2，由此可看出节约资金7.18元/m2。
②减少环境污染、改善施工条件：稀浆封层施工从装料、配比、拌和、摊铺自始至终始终在常温条件下操作，乳化沥青和砂石料都不需加热，减少了浮尘和烟尘等有害物质对环境的污染，且没有繁重的体力劳动，完全由机械自动操作，减轻劳动强度。③延长施工季节：乳化沥青稀浆封层在地表温度为10℃以上时，即可进行施工，比一般热沥青可延长2-4个月施工时间。2006年10月我们完成X043线4.5 km的稀浆封层工程，可在下雨后立即施工，有效地缩短工期，提前完成施工任务，这样有利于沥青路面的及时养护，制止病害的加剧与扩大。
2.2 石屑罩面
石屑罩面是在道路面层上使用沥青撒布机洒布一层粘结料（乳化沥青），然后铺一层粒径与处置层厚度相同的比较好的骨料。这种方法可以根据交通类型进行调整，粘结料和石料两者的撒布率必须符合设计要求，所采用的粘结料和石料必须经过严格的筛选（粘结料在粘度、附着力、模量和适当的弹性及石屑的形状、结构、大小和干净程度等方面都应严格要求）。石屑罩面既能够用于道路养护，又可以用于道路重建，尤其是在道路的抗裂方面有重要作用。另外，使用SBR或SBS改性，能够进行道路封层和桥梁裂缝修补，尤其重要的是可以减少路面的反射裂缝。如我段于2006年8月，在Y128线陶瓦公路的罩面工程，经过半年的车辆行驶观察，有效的减少了路面的反射裂缝、龟裂、网裂等路面病害的出现，进而防止了路面的进一步老化和水浸破坏。
经济性：①路面养护应用：路面养护应用石屑罩面工程，在现场不需要限制沥青拌和设备。采用石屑封层的路面不会出现反射裂缝和微裂缝，有效的防止了路面的进一步老化和水浸破坏，提高公路的完好率。
②填充裂缝和桥梁修补：对于乳化沥青来讲，掺加聚合物增加了粘结料的成本（甚至达到了两倍以上），但是它可以明显地延长路面寿命，据有关机构研究发现：通过这种方法设计重建的乡村道路，可以使损坏比较严重的道路寿命增加10～15年。对路面的反射裂缝进行处理，也可以使路面的使用寿命增加5～8年。③粘层油：粘层油是指在封层之间或者是在具有裂缝的路面层和其他路面层之间的涂刷层。而且它也能够消除反射裂缝（尤其是水泥处治或再生路面），运用这种完整的养护体系，能够减少重建费用一半以上。
2.3 修补油路坑槽和沉陷
修补坑洞是对路面坑洞和凹地及破裂地带进行修补。
首先，用人工将坑槽清扫干净，除去坑槽里任何松散的材料，得到一个干净的表面。然后，将坑槽的内表面涂上一层乳液。利用专用机械上的操作装置或人工向坑洞里填上骨料，喷洒热乳液和骨料混合，填充坑槽，采用该方法修补的坑槽既防水又具有比较好的强度。修补坑槽的骨料要求单个尺寸为7 mm、10 mm或14 mm的石料，这也是进行封层时常使用的骨料级配。最后在坑槽上面铺一层干骨料，使它具有一个表面封层，这样就完成了封层工作，但是也有再铺一层细砂的情况。采用这种方法几乎不需要进行任何压实工作。另外，如果经常使用快凝型乳液和改性聚合物乳液，在冬季条件下，也能够比较快地修补路面坑槽。
经济性：坑槽修补的主要特点是生产和输出比较容易，资源消耗少，因此，应用这种方法具有一定的经济效益。对路面修补来讲，要保证道路的畅通，在很大程度上依赖于所修补的坑槽范围和坑槽在多快的时间内修补完成，如果道路已经特别潮湿，这时坑槽的修补可以说是一种浪费。
3 结论
通过我段乳化沥青稀浆封层、石屑罩面施工、坑槽修补，其能够真正达到防止和减少路面龟网裂，防止路面水下渗，减少路面水损坏，有效的延长公路使用寿命。
参考文献
[1]乳化沥青及稀浆封层技术.人民交通出版社,2001.
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