水性环氧乳化沥青在高速公路上应用论文

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浅谈乳化沥青及其在公路工程中的应用

浅谈乳化沥青及其在公路工程中的应用

状 况 , 减 少 使 用 过 程 中 各 种 病 害 的 发 生 , 在 道 路 养 护 中 , 特 别 是 对 高 等 级 路 面 的 养 护 也 具 有 较 大 的 经 济 和 社 会 效 益 。随 着 改 性 乳 化 沥 青 性 能 的不 断 发 展 和 其 独 特 的 优 越 性 , 改 性 乳 化 沥 青 在 以后 的 公 路 施 工 中将会 得 到更 加充 分 的应 用 。 四 乳 化 沥 青 的施 工 1、 乳 化 沥 青 的 选 择 与 制 备 乳 化 沥 青 应 根 据 使 用 日 的 、 矿 料 种 类 、 施 工 季 节 , 所 在 地 区 的气 候 条 件 和 交通 状 7 用 合 适 的 类 型 。 对 酸 性 石 料 , 或 当 石 料 处于 兕选 潮 湿 状 态 、 低 温 状 态 下 施 工 时 , 宜 采 用 阳 离 予 乳 化 沥 青 ; 而 对 碱 性 石 料 ( 料 处 于 干 燥 状 态 ) 或 与水 泥 、石 灰 、 粉 煤 灰 共 同 使 用 时 , 宜采 石 用 阴 离 子 乳 化 沥 青 。乳 化 机 械 应 根 据 实 际 情 况 可 选 用胶 体 磨 、匀 油机 或 其 它 类 型 的 乳 化 器 在 沥 青 拌 和 厂现 场 制 备 。 乳 化 剂 用 量 ( 有 效含 按 量 计 )宜 为 沥 青 质量 的 0 3 一 . %。制 备现 场 乳 化 沥 青 的 温 度 应通 过试 .% 08 验 确 定 ,乳 化 剂水 溶 液 的温 度 宜 为 4 ℃一 O 。乳 化 沥 青 制 成 后 应 及 时 O 7℃ 使 用 , 存 放 时 以 不 离 析 、不 冻 结 、 不 破 乳 为 度 ,储 存 设 备 中 应 备 有 搅 拌 装 置 , 以保 证 上 下 层 浓 度 均 匀 。对 于 经 较 长时 间存 放 的 乳 化 沥 青 在 使 用 前 应 抽 样 检 验 ,质 量 不 符 合 要 求 者 不 得 使 用 。

乳化沥青在公路养护方面的应用

乳化沥青在公路养护方面的应用

乳化沥青在公路养护方面的应用发表时间:2020-08-05T17:22:15.937Z 来源:《建筑实践》2020年8期作者:靳童[导读] 随着经济社会的发展,公路工程项目建设的不断加快,对于摘要:随着经济社会的发展,公路工程项目建设的不断加快,对于沥青路面养护工作提出了更高的要求。

将预防性养护模式应用于沥青路面养护工作中,能够有效的降低病害问题的发生几率,延长沥青路面的使用性能与寿命,保障交通安全。

其中,乳化沥青在公路养护方面有突出的优势和重要的作用,可从根本上保证道路的行车质量,提升道路的抗裂性能。

关键词:乳化沥青;沥青路面;道路养护0前言近几年,我国的沥青路面总体养护水平明显提升,养护方法越来越成熟。

在国民经济不断发展的背景下,交通量逐渐增大,陆续出现了超载与大型化等实际问题,导致很多公路产生不同的早期病害,常见的有车辙、裂缝、剥落与泛油,部分公路甚至在开始通车的当年就产生病害[1]。

对此,对于沥青路面养护,其主要目的在于使公路沿线所有设施都处于完好,及时将损坏的部分修复好,以保证行车的畅通性、安全性和舒适性。

所谓的乳化沥青,就是将沥青热融,经过机械的作用,沥青以细小的微粒状态分散于含有乳化剂的水溶液中,这种乳状液在常温下呈液态。

乳化沥青有不同分类依据,根据乳化沥青的电离属性分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青及非离子乳化沥青;根据乳化沥青的破乳成型速度分为快裂型、中裂型、慢裂型;根据使用用途不同可分为喷洒用、拌和用。

使用乳化沥青修路不需加热,可在常温下进行喷洒,贯入,拌和摊铺,各种结构路面的面层、基层,也可用作透层油,粘层油及各种稳定基层的养护。

乳化沥青对现有道路细微缺陷的预防性保养方面可以达到延长使用寿命的作用。

1乳化沥青的优点(1)节能。

在公路养护施工过程中使用的沥青种类非常多,但是效果最好的就是乳化沥青。

在工程中最常见的就是被稀释的沥青,其中稀释沥青的煤含量就达到38%,而乳化沥青中仅仅有1%的煤物质,因此,乳化沥青是一种节能性质的工程材料[2]。

乳化沥青及其在公路养护中的应用概述

乳化沥青及其在公路养护中的应用概述

乳化沥青及其在公路养护中的应用概述
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,能够有效解决沥青路面的修补问题。

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。

水性环氧树脂乳化沥青混合料应用技术

水性环氧树脂乳化沥青混合料应用技术

1、路面病害现状
已通车公路,不管是沥青路面或水泥混凝土路面,随着通车年限的增长,在长期的行车荷载作 用下,都会出现各种病害,比如:裂缝、坑槽、车辙、路面翻浆、抗滑性能不足等等。特别是水泥 混凝土路面抗滑性能不足更普遍。
路面常见病害有:裂缝,坑槽,车辙,抗滑不足等。
1、路面病害现状
目前,新修建公路水泥混凝土路面越来越 少;但早些年受材料、技术和设计规范的限制, 大部分隧道、桥梁以及部分公路路面是以水泥 混凝土路面为主。
2、水性环氧树脂乳化沥青冷拌冷铺混合料技术
3、水性环氧树脂乳化沥青再生混合料技术
1、水性环氧树脂乳化沥青超强抗滑表层技术(EAS)
(1)定义:水性环氧树脂乳化沥青超强抗滑表层(简称EAS Epoxy Asphalt Surface), 是水性环氧树脂乳化沥青混合料技术应用之一。是以水性环氧树脂乳化沥青为胶结 料,与硬质级配矿料、填料和添加剂等,使用专用设备在常温下拌和成混合料、经摊 铺,碾压形成高强度的抗滑表面层。环氧树脂固化后使表层具有极高的强度;较低的 温度敏感性和很强的抗疲劳破坏能力。
原水泥路面
水性环氧树脂乳化沥青超强抗滑表层
73.9(通车一个月后) 32.5
63(通车两年后)
注:按2%横坡度隧道水泥混凝土和沥青路面横向力系数SFC评价
花牛隧道 天水郡隧道
检测值SFC均值 原水泥路面 31.6 32.8
水性环氧树脂乳化沥青超强抗滑表 层
69(通车一年后)
65(通车一年后)
注:按2%横坡度隧道水泥混凝土和沥青路面横向力系数评价
3、水性环氧树脂乳化沥青冷再生混合料技术
该技术是将水性环氧树脂乳化沥青 与沥青路面铣刨料及部分新集料,在常 温下按照设计配比,采用专用拌合设备 拌和成设计稠度的混合料,通过摊铺、 碾压形成路面结构层。

乳化沥青在道路建设和维修的应用

乳化沥青在道路建设和维修的应用
对 州
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 。

乳化沥青在公路工程中的应用

乳化沥青在公路工程中的应用

乳化沥青在公路工程中的应用论述了乳化沥青的概念及其优点和经济性,详细叙述了乳化沥青在公路工程应用中的技术标准,在道路透层、黏层、路面防水层、稀浆封层和桥面防水层等部位中的应用情况。

所谓乳化沥青就是将沥青热融后,经高速机械剪切后,以细小的微粒状态分散于含有乳化剂的水溶液中,形成的水包油型的沥青乳液。

这种分散体系的沥青为分散相,水为连续相,常温下具有良好的流动性。

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、表面处治和黏度特性及养护速度。

1 乳化沥青的优点和经济性乳化沥青可冷态施工,具有节约能源、便利施工、节约沥青、保护环境等许多优越性。

1.1节能能源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,这是一项在白色燃料生产利用方面具有重要价值的节约行为,仅仅依靠增加轻制油溶剂来减少沥青的黏度标准,沥青就能够被浇灌和撒布,并希望使用后的轻制油能够挥发,不能够挥发,沥青就太软,在交通荷载作用下,道路表面就可能泛油或变形。

1.2使用方便乳液撒布,需要专业化的设备,如撒布机。

然而,小面积的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。

1.3利于环保从乳化沥青中游离出来的碳氢化合物的数量几乎为零,在实际应用中可直接用于喷洒或拌和,无需加热融化,释放大量有害气体,很大程度地减少了对环境的污染。

2 乳化沥青在工程中的应用乳化沥青用于修筑路面,不论是阳离子型乳化沥青或阴离子型乳化沥青均有两种施工方法:(1)撒布法(代号P):如透层、黏层、表面处泼或贯入式青碎石路面;(2)拌和法(代号B):如沥青碎石或沥青混合料路面。

按其分裂速度,可分为快裂、中裂、慢裂3种类型。

在山西地区应符合JTJ 052—2000《道路用乳化沥青技术要求》这一标准。

对乳化沥青在道路养护应用中的探讨

对乳化沥青在道路养护应用中的探讨
燃烧 。
的采用乳化沥青 的微表 处理 、稀 浆封层、石屑罩面和 喷射坑 洞修补等方法 。
2 . 养护 应 用
( 2)节 约能 源 :沥 青 中 的煤 油 或汽 油含量 可 以达 到
5 0 % ,而 乳 化 沥 青 中 只含 0 ~ 2 % ,可 见 在 燃 料 的使 用 方 面 具
复碾 压的疲劳裂缝 ;由材料 引起 的纵 裂缝 、网裂缝和温缩裂
缝; 还 有 裂 缝 损 坏 或 在 水 泥 混 凝 土 路 面 连接 引起 的 反射 裂 缝 。 ( 3 )小 范 围 开 裂 。随着 交通 量 的增 长 和 时 间 的推 移 ,有

性及养 护速度快 。用在道路上 的乳化沥青主要有 两大 类 :一 类是 普通 乳化沥青 ,另一类改性乳化沥青 。其 中改性 改性 乳 化 沥青颗 粒具有着微粒尺寸小 ,粒径 ,乳液 的粘 度越 好的优 点 ,在快速养 护中得到广泛应 用。
以及 自然 灾 害 、养 护 不 当 的 影 响 ,在 公 路 使 用 过 程 中 出现 横
积快速修补 。 三 、乳 化 沥 青 在 养 护 中 的应 用
向裂缝、车辙 、坑 洞等病 害 ,使路面整体强度降低 ,结构承
1 .在常见路 面养护破 坏有如 下几种 ( 1 )变形或扭 曲。路面 的变形或扭 曲变形是 由于车辆超 载造成 的。包括车辙、挤浆和搓板现象及路面推挤 。
料 表面 。实验表 明:用乳化沥青筑路 时 ,易提高路面强度 ,
摩擦系数达不到规 范要求 , 但路面还没有产生功能性破坏前 ,
为 了保证行车 安全 ,需 要对 路面进行预防性养护 ,加铺微表 处上封层 ,使 旧路 面焕 然一新 ,养护后 的路面不仅提高 了路
化 沥青 在 道 路 修 补 破 坏 时 的应 用 。 关键 词 :乳 化 沥 青 ;道 路 ;修 补

浅谈公路养护乳化沥青稀浆封层的使用

浅谈公路养护乳化沥青稀浆封层的使用

浅谈公路养护乳化沥青稀浆封层的使用摘要:目前,乳化沥青稀浆封层技术在公路施工中的应用可以发挥有效作用,满足路面修复的需要。

本文阐述了沥青路面乳化沥青稀浆封层的工艺特点,分析了乳化沥青稀浆封层施工技术的应用策略,该技术的应用有助于工程建设,提高路面的性能水平,确保公路养护工作的有效落实。

关键词:乳化沥青;稀浆封层技术;公路养护引言沥青路面的使用涉及裂缝、老化和损坏的表面等问题,并且容易受到车辆压力和地表水侵蚀的影响。

在路面损坏轻微的情况下,可采用乳化沥青稀浆封层快速恢复路面,有效延长路面的使用寿命,这种方法施工简单,节能环保,并且成本较低。

本文介绍了乳化沥青稀浆封层在公路路面修复中的应用,并结合具体工程实践,对施工规划及施工注意事项进行研究。

1.乳化沥青稀浆封层的技术优势1.1防水作用浆料混合物的团聚粒径小,有一定的坡度,乳化沥青稀浆混合物在路面上铺装成型后,能牢固地附着在路面上,形成致密的面层,保持地基和土壤稳定。

1.2可修补路面车辙,改善行驶舒适性道路路面车辙修补可以使用高质量、适当分级的改性稀浆封层混合物和改性稀浆封层机器,以及辅助设备进行修复。

该技术为高速公路和人流量大的道路的日常整修提供了一种有效的方法。

1.3防滑效果由于乳化沥青混合料的路面厚度较薄,等级粗料分布均匀,沥青用量适宜,不会出现路面溢油现象,保证行车安全。

乳化沥青稀浆封层可以改善路面的几何形状,提高行驶舒适性。

1.4耐磨效果由于乳化沥青对酸碱矿物均具有良好的附着力,浆料混合物可制成坚硬、耐磨、优质的矿物,可达到优良的耐磨性,延长路面使用寿命。

1.5填充作用乳化沥青稀浆混合料水分较多,混合后成为浆料,流动性好,这种浆料具有充填和压平功能。

用稀浆密封裂缝并填充浅坑。

2.乳化沥青稀浆封层技术的重要性和特点2.1乳化沥青稀浆封层技术的重要性在公路养护过程中合理应用乳化沥青稀浆封层技术,能够有效提高公路承载能力。

对于那些从事道路保护的人来说,这项技术的知识是不完整的,并通过其在道路运营过程中的实际应用,使养护人员对整个道路路面状况有了很好的了解,清晰识别结构特征,能够有效保证路面结构的稳定性,提高道路养护的质量,保障人员和车辆的运行安全。

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水性环氧乳化沥青在高速公路上的应用摘要:沥青路面是我国公路路面的主要形式之一,但沥青路面铺装完成后,暴露在空气中的沥青容易迅速氧化,导致沥青混凝土路面老化、失去弹性,出现麻面、松散、坑洞、裂缝等病害。

目前我国路面修补主要以乳化沥青为粘结材料进行沥青路面局部修补,但乳化沥青粘结性差、强度低等缺点制约其在沥青路面养护和维修中的推广和应用。

对于现有沥青路面养护,有效的减缓、防止路面老化,阻止沥青油脂、树脂的缺失至关重要,进行沥青混凝土路面表面活化再生及封层养护是解决的有效途径。

水性环氧乳化沥青是将化学反应固化的高分子聚合聚氨酯环氧树脂材料水性化后与乳化沥青混合、以冷拌方式制作沥青混合料或以雾状喷洒到路面表面,达到阻止水分渗入、防止表面松散、延缓路面老化、延长道路寿命的目的。

水性环氧乳化沥青不同于现行的沥青类热塑性材料,表现为超强的粘结力、优越的高低温性能,并且能抵抗汽油、柴油等对其腐蚀,因此在路面养护技术范畴可有广泛的应用途径。

关键词:水性环氧乳化沥青广泛应用中图分类号:u4 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)02-01-01一、绪论1.1目前沥青路面存在的问题沥青混凝土路面的沥青层由石油沥青与一定级配的优质骨料通过高温拌和形成。

道路石油沥青是天然石油经馏分后的残留物,包含地沥青质、树脂、饱和分和芳香分等成分,具有较强的胶黏性、防水性和耐用性。

路面铺装完成后,暴露在空气中的沥青可迅速氧化:沥青中的轻质油分易于挥发变质,使沥青迅速硬化,阳光、空气、水的侵害、气候变化以及汽车排放污染物等的影响更大幅加快沥青的氧化变质速度,这导致沥青混凝土路面老化、失去弹性,出现麻面、松散、坑洞、裂缝等病害。

有效的减缓、防止路面老化,阻止沥青油脂、树脂的缺失至关重要,进行沥青混凝土路面表面活化再生及封层养护是解决问题的有效途径。

1.2现有养护材料技术及需求沥青路面的预防性养护技术措施主要有裂缝处理、麻面或坑槽修补、路面整体防水抗滑抗松散老化的封层处理以及表面的薄层加铺或铣刨重铺等不同形式,目前主要采取传统的材料与手段,除热沥青混凝土薄层罩面及沥青面层铣刨重铺外,主要使用路面活化剂、乳化沥青或聚合物改性乳化沥青。

沥青活化剂的渗透效果有限,因此改善结果也有限;目前已有的各种聚合物改性乳化沥青的功能效果不一,但一直还没有非常实用耐久的养护改性材料,因此沥青路面的养护还主要使用乳化沥青。

由于乳化沥青粘结强度是通过水分蒸发、沥青破乳、沥青团粒下沉落到旧路面表面、并主要靠电性相吸形成的,因此粘结力相对较弱,尤其在夏季高温情况下容易造成行车抗滑力下降,影响行车安全。

而且尤为关键的是,乳化沥青是靠乳化剂进行沥青的乳化水分散的,其破乳后形成的沥青材料或沥青胶结料中乳化剂依然存在,尤其是用于路面表面养护的乳化沥青材料,遇到雨水后乳化剂非常容易降低沥青的粘结效果,从而带来养护表面的不稳定,造成养护面松散脱落,效果迅速降低甚至功能丧失,养护技术措施失败率极高。

因此目前沥青路面的养护,非常需要实用的新型养护材料技术。

目前国内除传统采用乳化沥青进行沥青路面养护之外,一些单位也开始通过引进国外材料技术或自主研发材料进行养护技术的探索与工程实践应用,尤其针对沥青路面的预防性养护出现了许多产品。

如深圳恩华公司引进以色列技术的tl-2000路面涂刷养护材料,其目的在于防止雨水下渗、改善路面麻面或松散病害,该种材料为丙酮类物质,是非水性的化工配料,添加的许多石粉容易沉淀,造成材料干稠硬涩,而且化工气味重、涂刷后路面构造衰减明显,因此使用没有得到工程普遍认可。

再如沥再生产品是一种促进路面沥青再生的美国技术产品,为焦油类材料,用煤焦油进行稀释,但煤焦油并不会固化,因此形不成有效粘结,遇雨水容易流失,对路面微裂缝的封闭效果并不好,而且其具有极强的致癌效果,不利于环保,但该种产品能够明显改变沥青路面表面颜色,对道路的出新效果较好,因此得到了一些公路管理机构的采用。

沥青路面养护中还有深圳馗道公司引进的美国产品cap也较为常见,其为橡胶粉与乳化沥青、氯丁胶乳相混溶的粘性材料,但其也因氯丁胶乳不固化而不容易干,而且为促进其向沥青混合料内部渗透,添加了红料成分用来加强沥青路面的表面融解,其实添加的就是溶剂油,该种处理手段实质上破坏了旧有路面的表面结构,所以使用时间不长即会导致路面老化急剧加速,从而带来路面表层更严重的损坏,造成路面使用性能难以达到预期效果,同时也进一步大幅增加路面养护成本。

1.3水性环氧沥青养护技术结合沥青路面的材料特点,东南大学在系统研究沥青路面养护技术的基础上,开发了一种胶粘结以及抗松散老化的养护产品创新性解决方案——水性环氧乳化沥青养护技术。

该技术可针对坑槽修补、桥头沉降跳车修补、车辙修补提供现场冷补混合料的胶结材料,并可形成成套修补技术,对沥青路面表面老化、松散、渗水可提供抗滑封层处理技术,从而可有效解决路面快速修补及行车质量、延缓沥青路面的氧化降解,大大延长沥青路面的使用寿命,而且从视觉上完全可以达到翻新的效果。

该种新型养护材料技术是将高分子聚合的聚氨酯环氧树脂材料水性化后与乳化沥青混合、以冷拌方式制作沥青混合料或以液状喷洒到路面表面,通过环氧树脂成分的化学反应形成空间网状封固沥青的防水固化强度及强粘结效果。

因其可以直接同旧沥青路面混合料相粘结,所以可以直接填补坑槽、车辙形成与旧沥青混合料的良好整体性,从而有效填补路面不平整辙槽或沉降重新形成平整行驶路面,也可以通过液料喷洒有效的附着于沥青路表而使沥青上层老化面性能不再恶化,从而达到阻止水分渗入、防止表面松散、延缓路面老化、延长道路寿命的目的。

对用于封层洒布情况,由于添加了减小液料表面能的纳米材料及改善路面色质的碳黑成分,洒布的封层材料在渗透之后才发生固化反应,不仅能够更好的渗入路表孔隙起到有效防水抗老化功效,而且在形成粘结及抗滑的同时还表现出崭新的养护路容效果,使养护路面更崭新漂亮。

对用于拌和混合料情况,它不同于现行的传统沥青类热塑性材料,表现为良好的水性和易性、超强的粘结力、优越的高温稳定性和低温抗裂性,并且能抵抗汽油、柴油对其腐蚀。

但该新技术的工程实用化还需要工程应用加以完善。

二、水性环氧沥青路表封层技术及施工以乳化沥青为粘结材料的沥青路面局部修补技术,具有应用范围广、施工便利、节能降耗、减少污染、减少施工期等诸多优点。

但乳化沥青粘结性差、强度低等缺点制约其在沥青路面养护和维修中的推广和应用。

若在乳化沥青中添加水性环氧树脂,则可以显著提高其粘结性、强度及柔韧性。

水性环氧树脂乳化沥青冷拌混合料技术是将高分子聚合的聚氨酯环氧树脂材料水性化后与乳化沥青混合、以冷拌方式制作沥青混合料,通过环氧树脂成分的化学固化反应形成空间网状封固沥青的防水固化强度及强粘结效果。

因其具有良好的粘结性能,可以直接同旧沥青路面混合料相粘结,所以可以直接填补坑槽、车辙形成与旧沥青混合料的良好整体性,从而可有效填补路面不平整辙槽或沉降,重新形成平整行驶路面,也可以通过液料喷洒有效的附着于沥青路表而使沥青表层老化面得到封闭、性能不再恶化,从而达到阻止水分渗入、防止表面继续老化松散、延长道路使用寿命的目的。

2.1 水性环氧沥青路表封层技术及其特点从经济效益上来讲,炼油厂从石油中提取出的新的更高级的精细化工产品的利润比单纯卖沥青要高得多,因此许多炼油厂已经在精炼石油过程中不再产生沥青,而市场对沥青的需求是上升的,这样就增加了沥青的价格,使得沥青材料的性能更差、价格更高。

值得庆幸的是,科研小组开发了一种高效、低成本的沥青老化养护产品解决方案-水性环氧乳化沥青表层养护技术,可以有效的延缓沥青面层的氧化降解,而且从视觉上完全可以达到路面翻新的效果,这样可以大大降低沥青路面的翻新改造工程沥青需求量,并有效保证沥青路面的使用寿命极大延长。

新型的水性环氧乳化沥青表面养护材料是将一种高分子聚合的热固性环氧树脂材料水性化后与乳化沥青混合、以雾状喷洒到路面,因其可以直接同沥青路面表层完整融合,所以使沥青上层老化面性能得以改善,从而达到延缓路面老化、延长道路寿命的目的。

它不同于现行的沥青类热塑性材料,表现为超强的粘结力、优越的高低温性能以及强大的抗腐蚀能力,并且能抵抗汽油、柴油对其的腐蚀。

水性环氧乳化沥青表面养护材料可以通过均匀喷洒直接同沥青路面表面完整融合,使沥青上层老化面性能得以改善,并增强路表柔性,有效改善路面性能,保持并还原路面沥青油份,使路面延长使用寿命。

具体表现为以下特点:(1)低粘度、高渗透性使其可以有效渗入原有沥青路面表层和孔隙中形成保护层,减小路面孔隙率,增强路面的承载能力,延长路面使用寿命;(2)超强粘结性、抗氧化性可使路面初期产生的脱粒、松散得以重新粘结,形成一个新的有沥青弹性的面层,有效的减少路面老化所产生的裂缝;(3)因其有超强的粘结力和固化硬化特点,能够保证路面的摩擦力基本不受影响,使用过程中还可以撒一些骨料加强路面的微观摩擦力;(4)它不同于煤焦油涂料浮在表层,也不同于乳化沥青的有限粘结,而是完全渗透、固化粘结于原有沥青混凝土中成为整体,因此可以有效的隔离水和空气,使路面减少水破坏、空气氧化和汽车排放污染物腐蚀,从而延缓路面老化;(5)它施工简单,几小时后即可通车,可用于各种道路沥青路面的养护。

2.2 水性环氧沥青路表封层施工实践2.2.1 水性环氧沥青路表封层施工本工程的试验实践选择在高速公路lxk119+004处,此处沥青上面层结构为ak-13a,一直处于正常使用,因一辆小型客车行驶至该路段时发生自然停留在紧急停靠带上,小客车的自燃高温导致原路面严重烧伤,沥青严重老化导致粗集料剥落、松散,部分地方出现坑塘。

图2.1 已形成小的坑塘、沥青老化、松散有剥落的现象像出现如此小面积病害在高速公路来说是十分难处理的,一般采用铣刨病害路面然后用新混合料重新摊铺碾压,这样的话就需要大量的施工机械上路施工,高速公路车流量大、车速高,大批的施工机械停在高速公路上安全系数就会降低很多,加上高速公路是控制出入口和分离方向行驶的,这样就会使混合料的运距增加,增加费用。

十多个平方的摊铺使用的混合料的用量很少,这样拌合楼在生产的时候也是十分的困难的,而且,十多个平方混合料在运输过程当中是十分容易冷掉的,混合料温度降低之后如果不在碾压温度范围,混合料是很难碾压密实的。

所以为了确保混合料温度需要增加混合料方量,多的方量碾压不下去冷掉后只有扔掉,这样又造成无端的浪费。

采用水性环氧乳化沥青表面养护将这一切困难与缺点全部克服。

水性环氧乳化沥青是将化学反应固化的高分子聚合聚氨酯环氧树脂材料水性化后与乳化沥青混合、以冷拌方式制作沥青混合料,小面积施工时完全可以在现场根据施工面积的大小进行配比拌合材料,这样就省去了考虑温度与运距的问题,施工工艺更为简便、直接。

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