1、简议道路养护中乳化沥青的相关运用【摘 要】本文是作者多年的工作经验，主要论述了如何应用乳化沥青进行路面养护以及其发展情况，举例说明了乳液的生产情况、乳液的配方、乳液的各种撒布和乳液在道路养护中的应用情况。 【关键词】乳化沥青；道路养护；应用 中图分类号：TF526+.3 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 乳化沥青是由沥青和水组成的混合物。其主要特性表现为它的储存稳定性、在混合过程中设稳定性、表面处治和粘度特性及养护速度。在这些特性中有许多是随着微粒尺寸和微粒在乳液中的分布情况而起作用的。该变化是一种随沥青型号、级配乳液生产所使用的设备和化学试剂的使用稳定性而变化。 一般乳液是通过设备和配方
2、来控制掺量。采用合适的乳化剂、正确的控制乳化剂效果的乳液配方，对于生产出满足需要设乳液是至关重要的。二、乳化沥青的优点和经济性 2.1 节能 现将乳液和具有同样固体的轻制油进行比较，结果如下： 轻制油（轻制沥青）： 加工 1L 摊铺用的轻制沥青大约需要能量 700KJ，再加上切削器等增加的能量，即 40000KJ/L，生产这样的轻制沥青乳液设整个能量需求是： 700+4.4x40000=16700(KN) 乳化沥青：生产 1乳化沥青需要能量KJ，生产乳化沥青的设乳化剂能量为KJ，这样生产 1乳化沥青的总能量为KJ。 由此可以看出，大部分能量是被燃料消耗掉了。2.2 多用途性 乳化沥青有许多种应
3、用方法，应用时要选择合适设方法，因为它们有一个非常广设应用范围。同样设乳液既能够作大面积的封层撤布，也能够用来进行小范围设坑槽修补工作。因为它们能够长期储存在储罐中，在偏远地区应用时，利用滚筒洒布应用起来非常容易。2.3 使用方便 乳液设专业化撒布，需要专业化设设备，如撒布机。然而，小面积设乳液应用可直接采用手工浇灌和手工撒布，如小面积设坑槽补工作、裂缝填缝料等，小数量设冷拌混合料只需要基本设备就行。例如，一只带挡板的洒水壶和一个铁锹就能够进行小面积的封层和裂缝修补，采用灌入式坑槽修补方法填充路面坑洞等应用简单易行。三、乳液的养护方法和应用路面损坏设分类如下：a）变形或扭曲 路面的塑性变形是由
4、于车辆超载造成的。包括车辙、挤浆和搓板现象及路面推挤。）裂缝 路面裂缝是由许多因素产生的，其中有许多是结构上设原因。例如，疲劳裂缝是由于路面刚度丧失和交通车辆的反复碾压引起的；纵裂缝、网裂缝和温缩裂缝是由于材料和设计因素引起的，既有路面的原因，也有材料老化和环境方面的原因。反射裂缝是由于已存在的裂缝损坏或在水泥砼路面中连接起来引起的。c）破裂 随着时间的推移，道路面层逐渐老化、沥青的老化在不同程度上取决于环境和沥青的化学性质，这些老化将导致路面断裂、面层结构丧失和通常的裂缝和坑洞。坑洞是由于混合料中细料的丧失或路面粒料较小及路面下沉造成的。d)剥离水分侵蚀 为了发挥乳化沥青养护的优点，目前正在
5、研究几种重要的养护方法，其中计划已经确认裂缝填缝料、稀浆封层、石屑罩面和喷射坑洞修补等四种方法是比较好的乳液养护方法。3.1 稀浆封层 稀浆封层是一种冷拌沥青混合料，具有骨料和沥青混合的优点，在通常情况下，相似的级配稀浆封层具有比热拌沥青混合料高的模量，所以常用它来填充路面车辙。比较高的稳定度具有较高的抗变形能力。 3.1.1 经济性 a）车辙修补 采用微观封层混合料进行路面车辙修补将使路面持续较长的时间，对热拌沥青混合料来讲，将持续大约年的时间。显而易见，正确的混合料设计和铺筑是非常重要的，采用微观封层进行路面车辙修补的相对费用比热拌沥青混合料要少，这主要是不需要脱离拌和设备现场；对通常的车
6、辙道路表面不需要研磨，这是因为乳化沥青允许潮湿的道路表面和较好的粘附性，没有粘结层；现场使用的材料基本费用比较少。b)面层修整 通常情况下，在居民住宅区、稀浆封层根据原有的道路表面使用寿命可以持续 48 年。在高速公路上应用微观封层或者聚合物改性稀浆封层，其使用寿命将达到 8 年。3.2 石屑罩面 石屑罩面是在道路面层上使用一种标准的沥青撒布机洒布一层粘结料，然后铺一层同粒径的比较好的骨料。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。 石屑罩面的复合封层如果在比较好的道路基层上进行，处理后的道路表面可承受的交通量将达到40
7、000 辆/日，同时也能够通行大型载重车。321 经济性 a)路面养护应用 石屑罩面的目的是要增加路面的使用寿命。路面养护应用石屑罩面，在现场不需要限制沥青拌和设备，同时采用石屑封层的路面不会出现反射裂缝和微裂缝，防止了路面的进一步老化和水浸破坏。在美国，据记载在基层上进行石屑罩面养护，可以使路面的使用寿命增加到 10 年以上。b)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，但是它可以明显地延长路面寿命，澳大利亚有关机构研究发现：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 1015 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 58 年
8、。c)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,这种方法可以使路面使用寿命延长 58 年。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。采用这种方法可以对新的路面进行有效的处治。d)高浓度乳液 对于城乡道路来讲，采用高浓度乳液对路面进行处治是一种非常快的养护方法，一天可以处治 1625 km 的道路，只需 1 台乳化沥青洒布机和装水的罐车，成本相应地比较低。在低交通量的道路上，使用寿命可以延长 35 年。322 投资成本 在现场进行石屑封层处理，需要 1 台洒布机（大约300 000 美元/台） 、
9、1 台自动化的摊铺机（大约：150000 美元/台） 、或 1台简单的滚筒式拌和机（大约 15000 美元/台） 、两台碎石压路机和装载其他设备的辅助设备即可。33 Cape 封层 Cape 封层是石屑罩面的稀浆封层的组合。这种封层具有表面光滑的特点，在一层耐磨的稀浆封层下面有一层柔性的石屑罩面。这就为具有一个稀浆封层面层的同时，为减缓组合裂缝的继续发展创造了有利条件。 331 经济性 Cape 封层比单独使用稀浆封层或石屑罩面成本高得多，然而这种封层非常耐磨。石屑罩面中的大骨料具有比较好的抗滑性和承载性能，稀浆封层具有平整度好和比较低的车辆营运费。3.4 喷射修补坑洞 喷射修补坑洞是采用一种
10、特殊的机器对路面坑洞和凹地及破裂地带进行修补。 首先，修补机中的压缩空气将坑洞吹干净，除去坑洞里任何松散的材料，得到一个干净的表面。然后，将坑洞的内表面涂上一层乳液。再利用修补机上的操作装置，向坑洞里填上骨料，从喷嘴中喷出的热乳液和骨料混合，坑洞填充料，采用该方法修补的坑洞既防水又具有比较好的强度。修补坑洞的骨料要求单个尺寸为 7mm、10mm 或14mm 的石料，这也是进行封层时常使用的骨料级配。最后在坑洞上面铺一层干骨料，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。如果经常使用快凝型乳液和改性聚合物乳液，就能够使修补的坑洞具有比较高的强度，或者在冬季条件下，比较快地修补路面坑洞。DURAPATCHER 设备是用来修补路面坑洞的，该设备也能够修补路面裂缝。四、结论 a)一种合适的养护方案加上良好的检测系统或系统能够明显地延长路面的使用寿命。 b)乳化沥青是一种便利的和有效的粘结料。 c)稀浆封层、石屑罩面、封层和喷射坑洞修补被证明是路面养护的好方法，只要进行合适的设计，路面的损坏就能够鉴定和进行处治。 d)以上的路面处治方法是比较经济的，从一开始就具有最少的投资成本。
