改性乳化沥青在沥青路面层间处理上的应用
SBS改性乳化沥青技术

SBS改性乳化沥青技术近年来,乳化沥青的应用范围不断扩大,其中乳化沥青智能洒布车、稀浆封层摊铺车、微表处摊铺车、同步碎石封层车、超薄磨耗层摊铺设备及就地冷再生联合装置等设备的普及,对乳化沥青的发展、环保、经济和施工便捷等方面都有了更高的认识和评价。
在道路养护领域,乳化沥青将成为主流,发挥主导作用。
乳化沥青经过数十年的推广,品种规格已经非常丰富,生产和应用技术也得到了长足的发展。
其中,SBS改性乳化沥青作为一种高技术产品,被广泛应用于新修道路的粘层和封层、旧道路改造养护中的层间、表面处治及各种引进技术中的特殊粘结料,备受技术人员的推崇。
乳化沥青根据用途不同,分为透层、封层和粘层用乳化沥青。
随着我国乳化剂技术和乳化沥青加工生产技术的发展,乳化沥青的品种和用途越来越多,已很难用传统分类方法来划分。
尤其是我国近年来自行开发的SBS改性乳化沥青加工装置,打破了完全依赖进口设备才能生产高质量SBS改性乳化沥青的垄断,对快速发展我国乳化沥青在更广大范围内应用起到积极的推动作用。
在道路养护领域,SBS改性乳化沥青更能发挥其独特功效,支持微表处、冷再生、排水路面、降噪路面、超薄磨耗层等各种新型养护技术。
由于生产及应用技术的限制,我国各厂家大多只生产一些较低技术含量的普通乳化沥青或SBR改性乳化沥青,而对SBS改性乳化沥青研究较少,还没有从乳化机理、破乳机理、沥青含量控制、温度控制等各个生产工艺环节上彻底了解掌握。
因此,SBS改性乳化沥青的生产需要更大的输入功率和独特的磨齿结构,存放和搅拌方式也与普通乳化沥青有很大差别,需要更精确地控制介质温度、泵和磨进出口压力、沥青和皂液流量、成品的出口温度和泄压方式。
同时,对乳化剂和SBS改性剂的选择也更加严格。
普通乳化沥青生产操作简单,施工单位可以在现场自行生产,而且普通乳化沥青设备就可以生产。
但是,大多数普通喷洒和摊铺设备只适用于透层和少量要求不高的粘层及下封层。
国内厂家几乎不考虑或者生产完后马上使用。
浅谈改性乳化沥青同步碎石封层的应用

浅谈改性乳化沥青同步碎石封层的应用发表时间:2014-11-26T15:02:43.967Z 来源:《价值工程》2014年第9月上旬供稿作者:刘发伟[导读] 改性乳化沥青同步碎石封层是近年来新起的一项新工艺,常用于二级及二级以下公路沥青路面的预防性养护中。
On the Application of Modified Emulsified Asphalt Synchronized Crushed Stone Sealing Layer刘发伟LIU Fa-wei(甘肃省张掖公路管理局,张掖734000)(Zhangye Highway Bureau of Gansu Province,Zhangye 734000,China)摘要院随着公路建设规模日益扩大,各等级公路的养护工作也变得日趋重要,一批先进的公路建设、养护新工艺、新技术不断应用且逐渐成熟。
本文通过介绍Z075 线养护维修工程中改性乳化沥青同步碎石分层的施工工艺、应用情况等,为今后养护维修工程的设计、施工提供一些经验。
Abstract: With the increasing of highway construction scale, highway maintenance is also becoming increasingly important. A batch ofadvanced highway construction, maintenance and application technology has been constantly applied and gradually mature. By introducingthe modified emulsified asphalt synchronous stone crushing and sealing layer construction technology in the Z075 line maintenanceengineering and its application, this paper can provide reference for the design and construction of the future maintenance engineering.关键词院公路;养护;沥青同步碎石封层Key words: highway;maintenance;asphalt synchronized crushed stone sealing layer中图分类号院U416.2 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)25-0128-020 引言改性乳化沥青同步碎石封层是近年来新起的一项新工艺,常用于二级及二级以下公路沥青路面的预防性养护中。
乳化沥青在道路施工养护中的应用

浅析乳化沥青在道路施工养护中的应用摘要:该文详细论述了应用乳化沥青进行路面养护及发展情况,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:u416.217 文献标识码:a 文章编号:一、沥青路面常见病害路面的破坏大体上分为两类:一类是功能性破坏,即沥青路面面层出现微小裂缝、麻面、脱皮、泛油、沥青老化、路面渗水等轻微病害,造成路面的不平整和抗滑性性能的下降,使其不再具有预期的功能;另一类是结构性破坏,即沥青路面面层出现严重裂缝、坑槽、沉陷,它是路面结构的整体或其某一个或几个组成部分的破坏,严重时可达到不能支承车辆的荷载。
二、功能性病害产生原因分析功能性病害的表现形式主要为裂缝、麻面、脱皮、泛油、沥青老化、路面渗水,产生病害的主要原因如下:由于沥青面层温度变化而产生的非荷载裂缝,包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,这类裂缝主要是横向裂缝,也有纵向裂缝。
由于施工原因产生的裂缝和表面露骨料、麻面、脱皮等,裂缝是因为混合料摊铺时间过长、接缝处理不当、接缝处压实未达到标准、材料配合比不合适等造成的,这类裂缝一般为与道路中线垂直的横缝和纵向裂缝。
1.乳化沥青乳化沥青是由两种互不相溶的物质——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、在混合过程中的稳定性、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的。
乳液的颗粒尺寸大小是比较重要的参数,因为粒径变得越单一、分散,乳液的粘度越好,破乳率和粘结性能也越合适。
然而这也限制了乳液中的沥青含量,并且能够影响养护速度,在一般情况下,通过vss发现颗粒直径在l~5µm范围内时具有最好的总体特性。
2.乳化沥青的优点和经济性2.1节能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%。
关于改性乳化沥青在高速公路沥青路面下封层中的施工处治

关于改性乳化沥青在高速公路沥青路面下封层中的施工处治摘要: 改性乳化沥青封层作为下封层在高速公路中的使用能够起到层间联结;传递荷载;防水抗渗;提高强度,承担临时交通;保护基层及养生的作用。
文章阐述了改性乳化沥青在高速公路沥青路面下封层中的施工处治环节和方法。
关键词: 高速公路; 改性乳化沥青;下封层; 单层表面处治;双层表面处治改性乳化沥青封层作为下封层在高速公路中的使用能够起到层间联结;传递荷载;防水抗渗; 提高强度,承担临时交通;保护基层及养生的作用。
为此改性乳化沥青在高速公路沥青路面下封层如何施工处治相当重要。
在施工中下封层可采用如下结构类型:1、改性乳化沥青单层表面处治;2、改性乳化沥青双层表面处治。
一、原材料的选择、试验及验收1、沥青材料沥青路面下封层宜采用优质改性乳化沥青,其技术要求见表1.下封层用改性乳化沥青的技术要求表12、集料采用坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质、并有适当级配的颗粒组成的人工轧制的米砂,岩性宜为石灰岩,不得采用山场的下脚料,小于0.6mm的粉料含量不超过5%。
对于单层式下封层,采用公称粒径3~8mm的集料;对于双层式下封层,上层采用公称粒径3~8mm 的集料,下层采用公称粒径5~10mm的集料。
采用单层式下封层集料加工规格的级配要求见表2.单层式下封层集料加工规格的级配要求表2二、主要施工机械及检测仪器1、主要施工机械⑴沥青洒布车(智能)⑵洒水车⑶森林灭火鼓风机3~4台⑷压路机:8~10吨轮胎压路机1台⑸集料撒布机2、主要检测仪器⑴沥青针入度仪⑵沥青延度仪⑶沥青软化点仪⑷标准筛(方孔筛)⑸路面渗水仪三、沥青路面下封层的施工工艺1、二灰碎石基层需保湿养生,水泥稳定碎石基层需洒水养生。
经验收合格的二灰碎石基层或水泥稳定碎石基层应在正常养生7天后才可施工下封层。
2、彻底清除基层表面浮灰和泥浆,确保下封层与基层粘结牢固。
先人工用竹扫帚将基层表面进行全面清扫,再用2~3台森林灭火鼓风机沿纵向排成斜线将浮灰吹净,若不能到达“除净”的要求,则用水冲洗,清除基层表面浮灰和泥浆,尽量使基层顶面集料颗粒能部分外露。
乳化沥青在道路建设和维修的应用

百 家 论 坛
胡梅
宿州市公路管理局材料供应站 安徽 宿州 2 3 4 0 0 0
乳化沥青在道路建设和维修的应用
பைடு நூலகம்
( 3 ) 乳化沥青在粘结层 中的应用 。 路面建设 中要满足一个 摘要: 乳化沥青是将 通常高温使用的道路沥青 , 经过机械 搅拌和化 学稳 定的 方法( 乳化 ) , 扩散到水 中而液化 成常 温下 条件 , 就是每一层 的负载不可超过其承载能力。 但现实 中任何 且粘度低 、 流动性好 的一种材料 , 乳化 沥青的应 用为公路 事业 辆重载卡 车都可能对路 面造成结构上 的变形 ,随之产生的 的发展开辟 了更加 广阔的天地。本文介绍 了乳化沥青的特点 压力也会在 每个面层和沥青粘结层之间传递 ,每次压力传递 和在公路 建设 中的经济效益 ,探 讨 了乳化 沥青在公路 工程 中 都会带来细微 的损坏 ,长时间的压力传递会使连接的各个层 的应用情况。 面发生分离 。 当所有层粘结在一起时 , 整个结 构就变成一个合 关键词 : 乳化 沥青 公路 建设 特点应用 成块 。每一层的形变并不取决 于各 层面的特性( 分子结构 、 厚 度等) , 而是取决于它所连接 的那个层面特性 。另一方面 , 如果 什么是乳化沥青和特点 两个层面连接不 紧密 , 就会发生层间的相对 滑动 , 路面整体承 乳化沥青是将 通常高温使用的道路沥青 ,经过机械搅拌 载力被单一层所 承担 , 从 而明显降低路面承载能力 。 和化学稳定 的方法( 乳化 ) , 扩散到水 中而液化 成常温下粘度 层面间的连接问题在施工 阶段是很难被发现 的,只有在 很低 、 流动性很好的一种道路建筑材料 。 乳化沥青 因此可以常 路面 出现病 害时才会发现这个 问题 , 此 时应及时对路面进行 温使用 , 且 可以和冷 的和潮湿的石料一起使用。 当乳化沥青破 维修 和养护 。 内部粘结 层 的质量 将直接决 定维修 路 面的质 乳凝 固时——还原 为连续 的沥青并且水分完全排除掉 ,道路 量 。 材料 的最终强度才能形成 。 三、 乳化沥青在路面维护中的应用 目前 , 在道路维修中乳化沥青在路面封面层 、 小规模路面 在众多 的道路建设应用 中,乳化沥青提供 了一种 比热沥 青更为安全 、 节 能和环保的系统 , 因为这种工艺避免 了高温操 修补和冷再生等几个方面都得到了大规模的应用。 作、 加热和有害排放 。无论老路或是新路 , 均可用较少的沥青 1 . 路面封 面层 。 材料 , 较快的速度改善路况 , 且沥青混合料分布均匀 、 适量 , 并 对于路面裂缝或 凹坑 的情况主要采用路 面封 面层 。主要 获得较显著 的效益。 乳化沥青主要用于道路 的升级与养护 , 乳 是运用乳化沥青是液态 的, 具有流动性 , 很容 易灌进道路 的裂 化沥青亦可用于新建道路施工 。乳化沥青 的质量关键在于 四 缝 和凹坑 中, 而且还可以覆盖路面表层 。 采用封面层是 因为他 个方 面 : 能形成一层防水膜 , 防止水份进入路面各层。 由于封面层形成 1 . 产 品的乳化特性 。 的一层 防水膜 ,这层膜可 以很好的控制其所保护 的层 面中的 2 . 产品的工作性 ( 是否易操作 ) 。 水含量 ,因此延长了道路 的寿命 ,延缓 了道路维修 的间隔 时 3 . 产 品的应用特性 。 间。 封面层使用的是慢裂乳化沥青 , 沥青含量 3 0 %~ 4 0 %, 小量 4 . 产 品在路面的耐久性 。 喷洒 , 喷洒完后应撒上一层薄薄的沙子覆盖上面。 _ 二 、 乳化沥青在道路建设中的应用 2 晋L 化沥青在小规模路面修 补的应用 。 在道路建设 中路面修整工程 为了提高路面 的防水渗透和 小规模路面维修 主要是道路填坑 , 补齐路面 , 裂缝修补 等 路面的粗糙采用 的是将骨料和基层粘结在一起 。这可 以适用 小型的操作 。 在这些小型操作中乳化沥青 的使用十分广泛 , 效 于多种道路建设 中, 例如 高速公路 , 乡村道路建设等 。乳化沥 果 也很好 。比如道路 破坏或者是断面弯曲需要随时修补 的路 青在路 面修整 的过程 中是 由撒布车喷 到道路表 面,然后再撒 面 , 常使用乳化沥青冷混合料。 这些道路修补不需要大量的乳 布石屑 , 最后 由压路机进行反复的碾压。 一般道路建设 的修整 化沥青 , 也不需要摊铺设备 , 所 以通常在现场临时生产乳化 沥 都需要多层施工 。 青并 与集料混合进行施工 。 在道路修整 中 , 乳 化沥青有用 的只 占 3 0 %一 4 5 %, 其余 的 修补路面主要是填料到路面凹坑处使路面平齐 ,在上面 水分都 流失 或蒸发掉 了 。现 在道路整 修材料 中最好 的是含 喷洒一层乳化沥青 , 使其渗透到集料 中即可 。 这对乳化沥青的 6 9 %弹性体 阳离子 的乳化沥青 。含有 6 9 %弹性体 阳离子的乳 用量也有一定 的限定 , 不易过多 , 能够覆盖集料而使其不溢 出 化沥青有足够的粘度 , 可以在下承层上形成一层 固定的膜 , 防 最好 , 然后进行反复碾压 , 最后在修补道路上撒上一层细沙即 止相对的移动。 为 了加速乳化 沥青 的变性和分解 , 在乳化沥青 可 。 喷洒后应及时的撒布石屑 , 压路机碾压 , 使石屑能够很好 的吸 3 . 冷再生技术。 附乳化沥青中的弹性体 阳离子 。一般快凝设计 的乳化沥青在 在欧美 和 日本等发达国家 ,沥青摊铺层 的循环冷再生技 变性 的 3 0 m i n内有较强 的粘附性。 术正在迅速发展 。冷循环再生技术 同样也适用路面 的建设和 ( 1 ) 乳化沥青在路面建设 中的应用 。 路面修整可分为单层 修补 。冷循环再 生中采用的沥青混合料是 由铣刨沥青路面 的 路 面修 整 , 骨架嵌 入式 路面修整 , 双层路面修整等几种 结构 。 废料和乳化 沥青混合而成的。由于乳化过程可 以在现场使用 公路 的路基和交通量 的大小决定了路面的修整结构。现在路 专用设备来实现, 所以施工很方便。 通常冷循环采用 6 9 %的阳 面修整 中最常用的是单层路面修整 。 如果道路交通量大 , 并且 离子型乳化沥青 , 沥青采用纯沥青或改性沥青均可 。 路基情况相 同, 往往会采用双层路 面修整方式 , 这样才能提高 这项技术 比传统 的热沥青摊铺 技术 降低成本 ,沥青和集 路 面的承载力和改善衬砌层 的防水能力 。骨架嵌入式是一种 料可 以再生 , 节省材料 , 并且冷态作业 、 节省能源 , 而且不需要 尤其适用于农村公路 , 并且操 特殊的结构 , 他整合 了单层和双层路面修整 的结构优点。 适用 增加摊铺厚度而完成路面 翻新 , 于车速较快 , 交通量大 , 路 基较 硬的道路建设 中。 作可一次铺料完成。 ( 2 ) 乳化沥青在稀浆封层 中的应用。 稀浆封层技术最早起 参考文献 : [ 1 】 徐 向阳; 李天金; 凌金位. 阳离子乳化沥青的研制. 石油沥 源于美国德 克萨斯州 ,乳化沥青出现的早期并不是应用在道 2 0 0 1 . 路建设 中的 , 相反它在道路 建设应用方面进展却 十分缓慢 。 一 青. 『 2 1 刘 东杰. 改性乳化 沥青 的制备及其应用研 究【 D 】 西北 师 个主要因素就是乳化沥青不适应不同路 面混合料 ,必须经过 特制才能使用。 稀浆封层是采用机械设备将乳化沥青 , 粗细集 范大 ¥. 2 0 0 6 . 料、 填料 、 水和添加剂等按 照设计配 比拌和成稀浆混合料摊铺 到原路面上形成的薄层 。 由于其在路面形成的层薄 , 所 以决定 了其 只能用在那些限速且 交通承载低的市区公路 。
SBR改性乳化沥青粘层施工工法

SBR改性乳化沥青粘层施工工法SBR改性乳化沥青粘层施工工法是一种能够有效提高施工效率和保障施工质量的工法。
其适用范围包括沥青混凝土路面各面层之间、面层与构造物粘结以及沥青混凝土路面和水泥混凝土桥面之间防水层施工。
工艺原理方面,由于沥青路面施工中的各种环境和施工因素制约,沥青路面上、中、下三个层次分层连续施工的可能性较小。
因此,采用粘层油在提高沥青路面层粘结能力方面发挥着重要作用。
粘层油主要起胶结作用,对材料的要求也主要在粘结强度和抗剪强度方面。
改性乳化沥青各项指标都优于未改性的乳化沥青,粘结强度、抗剪强度、粘附性方面都有明显改善。
在沥青粘层施工中,通常采用SBR改性乳化沥青。
施工工艺流程及操作要点方面,施工前需要进行技术准备和现场准备。
在施工过程中,需要进行放样和下承层离析处理等操作。
同时,对喷洒区附近的结构物也需要加以保护,以免受到污染。
总之,SBR改性乳化沥青粘层施工工法是一种高效、高质的施工工法,能够有效提高施工效率和保障施工质量,适用范围广泛。
在施工过程中,需要注意各项操作要点,确保施工质量。
本文介绍了洒布车司机、洒布操作工和力工的职责和数量,以及SBR改性乳化沥青的试验项目和技术指标。
在机械设备方面,配备了沥青洒布车、强力清扫车、道路清扫车、水车、空气压缩机、森林灭火器、沥青储存罐和工具车等设备。
此外,文章还引用了《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004,并介绍了施工过程中的检测项目和检验方法。
洒布车司机负责驾驶乳化沥青洒布车,洒布操作工负责洒布乳化沥青,力工负责对洒布后的粘层进行修补等工作。
他们共同负责现场施工各项工艺和质量控制。
此外,还有一名全面负责各部门协调的人员和一名施工技术总负责。
SBR改性乳化沥青的试验项目和技术指标如表5.2-1所示,其中包括破乳速度、粒子电荷、恩格拉黏度、筛上剩余量、蒸发残留物含量、与矿料的粘附性和储存稳定性等。
在机械设备方面,配备了沥青洒布车、强力清扫车、道路清扫车、水车、空气压缩机、森林灭火器、沥青储存罐和工具车等设备。
沥青混凝土路面施工方法

沥青混凝土路面施工方法一、改性乳化沥青透层施工方法施工流程:基层验收并清扫干净→附属构造物覆盖保护→沥青洒布车喷油→撒布石屑→碾压→质量检验→封闭交通。
透层油混合料采用外购,施工采用智能沥青洒布车喷洒,洒布必须均匀,有花白遗漏应人工喷洒,喷洒过量的立即洒布石屑或砂吸油,必要时作适当碾压。
二、改性乳化沥青稀浆封层施工方法施工流程:准备工作→附属构造物覆盖保护→沥青洒布车喷油/集料撒布机撒布石屑→胶轮压路机碾压→养护。
下封层混合料采用外购,施工采用单层沥青表面处治。
沥青洒布车喷洒沥青时保持稳定速度和喷洒量,并保持整个洒布宽度喷洒均匀。
人工撒布集料时应等距离划分段落备料。
三、改性乳化沥青粘层施工方法施工流程:下层验收清扫干净→附属构造物覆盖保护→沥青洒布车喷油(人工补撒遗漏部位)→质量检验→封闭交通。
粘层沥青应在铺筑覆盖层之前24h内洒布。
粘层油采用沥青洒布车喷洒,并选择适宜的喷嘴,洒布速度和喷洒量保持稳定。
喷洒的粘层油必须成均匀雾状,在路面全宽度内均匀分布成一薄层。
粘层沥青洒布后待其破乳、水分蒸发完后要及时铺筑上一层沥青砼层。
四、沥青砼面层施工方法沥青混凝土施工采用集中厂拌法、热拌热铺碾压式施工。
施工流程:施工准备→测设高程控制基准线→划分摊铺带、机械就位→接茬处理→卸料、摊铺→静压(初压)并检测油温→振压(复压)并检测油温→静压(终压)并检测油温→验收。
路面整体铺筑前,在业主、监理指定的路段进行200m试验段施工。
通过试验段确定适宜的摊铺温度与速度、松铺系数、压实机械的合理组合、压实温度及方法和合适的作业段长度等各项施工技术数据。
沥青混合料采用外购(集中厂拌法);运输车辆采用大吨位自卸汽车;摊铺采用2台履带式摊铺机梯队作业;碾压分为:①初压(静压,1~2遍)②复压(振压,4~6遍)③终压(静压,不少于2遍)3个步骤;接缝的处理:①纵向接缝是热接缝,采用自动控制接缝机装置,以控制相邻行程间的标高,并做到相邻行程间的标高,并做到相邻行程间可靠的结合。
乳化沥青及其在公路养护中的应用概述

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建 筑 技 术
பைடு நூலகம்
乳 化 沥 青 及 其 在 公 路 养 护 中 的应 用概 述
蒋 立 军 ( 南省 楚 雄 公路 管 理 总段 养 护 材 料 供 应 中心 ,云 南 楚雄 65 0 ) 云 70 0
摘 要 :乳 化 沥青是 由沥青 和水 、乳 化 剂 经加热 后 混合搅 拌 而 成 ,施 工时 不需要 像 传统 热 沥青 那样 需要加 热 到很 高的温度 .因 ̄ - LL f 化 沥青避 免 了高温操 作和 有 害 气体 的排放 ,使施 工 更 为安 全 、 节能 和环保 。本 文详 细概 述 了乳化 沥 青的 形成 机理 、生产 _艺及 在公 T - 路养 护 中的应 用 ,并提 出乳化 沥 青未 来的发 展 方向 ,为从 事公 路养 护 的工程技 术人 员提 供 参考 。 关键 词 :乳化 沥青 公路 养护 工 程应 用 中图 分类 号 :U 1 .2 7 4 6 1 文献 标识 码 :A 随着 我 国公 路建 设 事业 德蓬 勃 发 展 ,在 公路 建设 高速 发 展 和路 面等 级 迅速 提 高 的同 时 ,必须 十分 重 视 已铺 路 面的 经常 性 的维 修 与保 养 ,使其 能 经 常 的保持 着 良好 的路 用 性 能与 运输 效率 ,切 实做 到建 养 并重 ,重视 预 防性 养护 。传 统 的路 面 修补 材 料 主要 使用 的 是热 拌沥 青 混凝 土 ,但 是该 材 料受 天 气等 条 件制 约 ,使用 困难 ,修 补效 果 不理 想 ,而 且 污染 环境 。而乳 化 沥青 混凝 土 在潮 湿 低温 的 条件 下 即可 以施 工 , 够 有 效 解 决 沥 青 路 面 能 的修 补 问题 。 同时乳 化 沥青 还具 有 节 约能 源 和资 源 、保 护环 境 和减 少 污染 的作 用 。如 今 乳化 沥青 普 遍应 用 于道 路施 工 中 ,作 为粘 层 油 、透层油 和封 层用 油非 常广 泛 , 已为许 多 道路设 计施 工所 采用 。 乳 化 沥青 是 将沥 青加 热 到 流动 态 ,经 离 心 、搅拌 、剪切 、一定 压 力 的喷射 等 机械 作 用使 沥青 形 成 细小 微粒 状 分散 在含 有 乳化 剂 的水 溶液 中 ,形 成 水包 油状 的沥青 乳 液 ,使 用这 种沥 青 乳液 施 工 ,可 在常 温下 喷 洒 、灌 入和 沙石 料拌 和进行 摊铺 施工 。 乳化 沥青 在 道路 建设 中得 到 了广 泛 的应 用 ,与传 统 沥青 相 比,乳化 沥 青具 有 无毒 、 无臭 、不 易燃 烧 、生产 工 艺简 单 、原 料低 廉 易得 、生产效 率高 、便 于常温下施工 等优点 。 用乳 化 沥青铺 筑 路 面 ,能 够提 高道 路 质量 、 降低 成本 、节约 能 源 、改 善热 沥青 的施工 条 件 。在透 层 、黏层 和 防水层 的铺筑 中乳化 沥 青 的作用 尤 为重 要 ,而在 稀浆 封层 和 石屑 罩 面上 已经 成为不 可代 替 的沥青 材料… 。 1 乳化 沥青 形成 机理 沥青 的乳 化 是化 学 变化 引 起物 理 变化 的 过程 ,沥青乳 化 剂具 有 表 面活 性剂 的特性 , 油水 混合 静 置后 分 层 的原 因是 因 为两 种液 体 间共 存不 同表 面张 力所弓I 的 ,这 种 现象 是 起 因 为在油 水 的接 触 面上 有 相互 排斥 和 各 自尽 量缩 小其 接 触 面积 的两 种 作用 产生 的离析 造 成 的 。由于 乳化 剂 分子 为 较长 烷基 链 的线 性 分子 ( 为十 六烷 基~ 一般 十八 烷基1 ,此分 子 由 亲水 端 和亲 油端 组 成 ,具有 把 互不 相 溶 的沥 青和 水连 接起 来 的 特殊 功 能 ,并有 降 低乳 液 自动 聚结 表 面积 的趋 势 。因此 当加 入 乳化 剂 时 ,它不 仅 具有 防 止油 水 相互 排斥 的功能 , 而且 具有 把 油水 两相有 机 连接 不使 其 分离 的 特性 ,油水 溶液 加 入乳 化 剂后 ,进 行 机械 搅 拌就 不会 出现油 水相互 排斥 的现象 l 。 在 沥青 一 水体 系 中加 入乳 化剂后 ,乳 化剂 吸附于沥青微粒 表面 ,在表 面上形成界面 膜 , 对 沥青微粒起到一 定的保护作 用 ,使其在相 互 碰撞 时不 易聚 结 。乳 化剂 的用 量适 宜 时 ,界 面膜 即 由密排 的定 向分 子所 组 成 ,膜 的强 度 面上 电 荷层 的结 构 为扩 散 双 电层 分布 ,一 层 为单 分 子层 ,固定 在界 面 上 为吸 附层 。一 层 为吸 附层 以外 ,电荷不 断 向水 中扩散 的扩 散 层 ,因为有扩 散一 吸附双 电层 作用 ,使得 沥青一 水体 系更加稳定 。但是 ,如 果随着储存温 度 的 升高 ,其 稳 定性 会 变差 ,主要 是 由于 乳液 中 水 分 不 断蒸 发 ,表 层水 分 散失 严 重 ,明显 改 变油 水 比 ,使得 表层 破乳 结皮 ,从 而 分层 结 团 。同 时 , 内部 乳 液 在较 高 的温 度下 ,沥 青 微 粒 布 朗运 动加 快 ,微 粒 间碰 撞 机会 增 多 , 少部 分乳 液 破乳 ,致使 油 水分 离 ,从 而影 响 乳 化 沥 青 的质量 。因此 ,乳 化沥 青生 产 出来 后 ,要 尽快 使乳 液 温 度下 降 ,避 免影 响乳 化 沥青 的储存 稳定 性口。 l 2乳化 沥青 的生 产T 艺 生产 中沥青 和水 的温度是控制-化 工艺的 f L 个重要参数 。如果乳化前 沥青温度过低 , 沥 青粘 度 大 ,流 动 困难 ,影 响乳 化质 量 ;如果 沥青 及水 的温度 过 高 ,不仅 消 耗能 源 ,增加 成本 ,而且 还会 使 水汽 化 ,导 致乳 液油 水 比 例发 生 变化 ,同时 也导 致乳 液 的质 量 和产量 降低 。一般 要求 沥 青和 水混 合 后 的平均 温度 以8 。c 右 为好 5 左 J 外 ,乳化 剂 的用 量对 。另 乳 液 的性能 起 着决 定性 的作 用 ;沥 青 和乳化 剂水 溶 液 的流量 按 比例 控制 也 是生 产合 格乳 化 沥青 的重 要环 节 。乳 化沥 青 的粘 度 、储存
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改性乳化沥青在沥青路面层间处理上的应用
摘要:本文主要阐述了改性乳化沥青在沥青路面层间处理上的应用,包括基层和
面层、面层和面层、面层与构造物之间的过渡联结处理。
关键词:乳化沥青沥青路面层间处理应用
高速公路沥青路面层问处理主要是指基层和面层、面层和面层、面层与构造物之间的过渡联结处理,用以增强各层层面问的粘结,使沥青路面的各层形成一个完整的受力体系,提高路面结构承载力和耐久性;其次,层间处理使路面结构在理论上与路面设计的理论假设(多层连续弹性层状体)相一致,使路面设计更能符合路面实际受力情况;同时,良好的层问处理措施能有效地防止半刚性基层干缩裂缝反射,并阻止地表水下渗和路基水上升。
传统的沥青路面层间处理(透层、粘层和封层等)措施,如果使用稀释沥青或普通乳化沥青,在一般公路上可以起到良好作用,但难以适应高等级公路上繁重的交通量的要求。
在此情况下,使用改性乳化沥青成为可行的解决方案。
改性乳化沥青是以乳化沥青为基料,以沥青改性剂为外加改性材料,在一定工艺流程下,经过掺配、混溶,制备成具有某种特性的改性沥青混合乳液。
改性乳化沥青因其良好的粘结性能、抗变形能力和温度稳定性在应用于高速公路层间处理时取得良好的效果,与普通沥青相比,更能适应当前高速公路大交通量、重轴载的要求。
1改性乳化沥青性能指标分析
1.1技术标准
各国对路用改性沥青都制定了不同的技术标准,对乳化石油沥青标准也有相应的规定,但目前我国尚未制定正式的路用改性乳化沥青技术要求和检验标准。
不论对于先改性后乳化还是先乳化后改性的沥青,由于改性乳化沥青的各项性能和施工特点更接近于乳化沥青,因此在实际应用中可参照乳化沥青技术要求。
现列举出江苏省用于表面处理的阳离子改性乳化沥青的技术要求,见表1。
参照乳化沥青的技术要求,建议对改性乳化沥青用于透层时进行破乳速度的检验(一般要求采用慢裂慢凝改性乳化沥青),应用于北方地区时还应进行低温储存稳定性(一5℃)的检验,要求无粗颗粒和结块;改性乳化沥青用于粘层时对其粘结性能和抗剪强度要求较高,必要时可进行粘结强度和抗剪强度检验。
1.2性能分析
现大多数高速公路在进行沥青路面层间处理时采用了在SBR改性乳化沥青的基础上研制而成的多组分合成乳化材料SBR复合粘结剂,它对沥青混凝土和水泥混凝土材料都有很强的粘结力,且高弹态温度区间大。
其原理是在于:SBR复合粘结剂在引入高分子弹性体结构化合物的同时引入较多的极性基因,由于由极性基因团和非极性基因团组成的不对称结构具有偶极矩,加大了分子定向吸附能力,形成了较强的极性力场,也获得额外的定向能力。
因此,SBR复合粘结剂不仅具有较强的界面吸附力,材料本身在较大的温度区间内也反映出很强的内聚力强度。
SBR复合粘结剂的特性如图1所示。
SBR复合粘结剂中的高分子聚合物相互交连成网状,限制了沥青成分中胶束的自由度。
当这种复合材料喷洒在道路表面成型后,不会与行驶中的工程车车轮发生粘连而脱落,也不会引起摊铺机胶轮或履带打滑的麻烦,为交叉施工、加快工程进度、保证施工质量创造了必要条件。
经过改性后的乳化沥青各项指标都优于未改性的乳化沥青,粘结强度、抗剪强度、粘附性方面都有明显改善。
SBR复合改性沥青与普通乳化沥青试验结果见表2。
2各处理层对材料性能的要求及施工要点
2.1透层
透层是适用于无机结合料基层表面的有机结合料渗透层,用于一般路段的下面层与基层的层间处理。
其主要作用如下:
(1)透入基层表面孔隙,增强了基层和沥青面层间的粘结。
(2)有助于结合基层表面集料中的细料。
(3)在完成基层的铺装后,适时喷洒透层油还可以减少基层的养生费用,提高养生质量。
(4)经过透层油渗透成型以后的基层表面的开口空隙被填充,从而得到一个渗透深度上的防水层。
(5)在由于某种原因推迟铺筑面层的情况下,透层可向基层提供临时性防护,防止降雨和临时行车的破坏。
在所有的层问处理方式中,透层对材料有着其特殊的要求。
理想的透层深度应透人基层3-5mm,为此透层油一般采用低粘度的煤油稀释沥青。
但由于将稀释沥青中的轻油分完全挥发需要时间较长,挥发后的沥青粘度低,很难保证基层与面层之间的粘结强度,对环境亦有不良影响,因此宜采用改性乳化沥青作为透层材料。
改性乳化沥青在应用于透层时,应符合《公路沥青施工技术规范》中对应用于透层的乳化沥青的破乳速度和粘度的规定。
粘度太大则透层油不能渗入半刚性基层表面,在基层和面层之间形成夹芯,破坏上下层间的联结。
因此改性剂的用量不应使乳化沥青的粘度增加过大,宜控制在3%以下。
对于级配碎石基层可适当加大。
基层铺装后,透层油施工要及时跟进,这样既可以实现透层油的最佳渗透效果又有利于基层养生;对于存在浮浆和污染的基层表面,喷洒透层油之前必须进行严格的清理。
对于存在浮尘的路段应在清扫后封闭交通,必要时可洒水润湿基层表面,洒水量以控制在使基层表面湿润无积水为宜,通过水的下渗将基层表面孔隙打通,有利于透层油透入。
待表面水分蒸发后即可开始喷洒透层,洒布量保持在0.8kg/m2±0.2kg/m2,不宜过高。
之后即可用集料撒布机或人工撒布集料,规格3~8。
mill,数量6~8m3/10001332以碾压时不粘轮为度。
碾压时用6.8t钢轮压路机碾压两遍,破乳后用钢轮压路机碾压2~4遍。
2.2粘层
粘层的作用是使各面层之间、面层与构造物粘结成一个整体。
粘层主要起胶结作用,对材料的要求也主要在粘结强度和抗剪强度方面,改性乳化沥青较之乳化沥青在这方面有较大的改善。
粘层油宜采用快裂型的改性乳化沥青。
洒布粘层油时层面间一定要清扫干净,粘层的洒布强调“薄”和“遍”。
江苏省部分高速公路沥青路面施工中在各面层问均洒布了由SBR复合粘结剂改性的乳化沥青作为粘层油,一般用量为0.4—0.6kg/m2,具体用量可根
据乳化沥青的浓度(沥青含量)进行调整,调整原则是确保在整个层面提供不大于0.2kg/m2的残留沥青连续封面。
从对所取芯样的劈裂试验结果来看,各面层结合处的断裂面均为不规则状,表明结合面的粘结强度大于或等于混合料本身的粘结强度,优于未进行粘层油层问处理的结合强度。
2.3路面防水层(下封层)
高速公路沥青路面防水层一般是设在有机结合料面层与基层间的有一定厚度的隔水层。
防水层与透层结合,在基层和面层之间形成一道抵御水害(包括动水压破坏)的防护层。
防水层应使用粘结性和温度稳定性好的材料。
它在荷载应力应变作用下不仅要保持良好的水密性,还应使面层和基层问形成足够的结合力,防止薄沥青面层产生滑动、推移等破坏。
与面层和基层不结合的情况相比,它可以减小面层底层由行车荷载引起的拉应力和拉应变(一般情况下可减小50%以上,有时甚至可以减小到25%),并可以明显减小由温度变化引起的沥青面层内的拉应力和拉应变。
改性乳化沥青用于沥青路面防水层,改性剂的总固物含量应该在65%左右。
浓度较高的乳液不易流淌,成膜效果较好。
SBS或SBR改性剂的掺量以4%~6%为佳。
封层油要在透层油破乳后进行洒布,洒布量控制在0.8~1.6kg/m2。
在封层油没有完全破乳时及时撒布0.5~1Cm的单粒径碎石,覆盖率一般为整个面积的60%~70%,然后用轻型胶轮压路机稳压1~2遍。
经稳压后的碎石颗粒侵入深度为粒径的1/2。
施工时应注意掌握好石料撒布的时间,过早或过晚都不能收到良好的效果。
2.4桥面防水层
由于桥面的各种应变量较大,温度变化剧烈,使用一般的防水措施其效果和耐久性较差。
尤其是沥青混凝土面层与水泥混凝土桥面两种材料模量相差较大,这就对兼有防水和粘结过渡作用的防水层材料和工艺方法提出了更高的要求。
我省在建高速公路工程一般采用SBS热态改性沥青和SBR乳化改性沥青相结合的方法,效果较好。
这种处理方法的优点在于:防水效果好,粘结力强,均匀无接缝,施工进度快。
有效地克服了使用防水卷材与多布多涂防水法易出现的空鼓剥离和层间滑动等问题。
这种处理方法施工时要求严格控制SBR粘层油的养生时间,在粘层上喷洒SBS热改性沥青(SBS改性剂含量为 4.5%)时的温度应控制在1800℃-200℃之间,洒布量为2.5kg/m~。
碎石撒布机应及时跟进,撒布覆盖率为60%~70%的2Cm碎石,胶轮压路机直接跟进稳压2-3遍。
3结束语
改性乳化沥青的应用,能大幅度改善高等级公路沥青路面层问结合状况,减少使用过程中各种病害的发生。
改性乳化沥青应用于高速公路沥青
路面层间处理时,因各处理层对材料的要求不同,具体应用时应引起注意,特别是应对透层油在改性后的粘度变化应进行检验。
在进行层间处理时,清扫是最为关键的一个环节,下承层的清洁程度将直接影响到层间处理的效果。
目前的清扫方式主要是人工以扫帚和钢刷清扫,并辅以高压水枪冲洗。
各种层间处理方式要灵活应用,必要时可进行复合处理,同时机械化施工方面有待增强。
参考文献
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