乳化瀝青稀漿封層技術(shù)及施工工藝

1、.乳化瀝青稀漿封層技術(shù)及施工工藝 一、乳化瀝青稀漿封層的作用和使用范圍 稀漿封層是將適當(dāng)級(jí)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，制成均勻的稀漿混合料，并按要求的厚度和寬度攤鋪在路面上。稀漿封層施工無(wú)論是對(duì)低等級(jí)道路或高等級(jí)道路，無(wú)論是對(duì)城市道路或郊區(qū)道路，都可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。稀漿封層可以使磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害，迅速得到修復(fù)，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。 乳化瀝青稀漿封層施工技 術(shù)在我國(guó)還是一項(xiàng)新技術(shù)，在目前主要用于以下幾個(gè)方面： 1、舊瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù) 瀝青路面由于長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境下，受到日曬、風(fēng)吹、雨淋和凍融的作用，同時(shí)

2、還要承受車(chē)輛的重復(fù)載荷作用。路面經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的使用后，會(huì)出現(xiàn)疲勞，路面會(huì)呈現(xiàn)開(kāi)裂、松散、老化和磨損等現(xiàn)象。如不及時(shí)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(qiáng)度下降，導(dǎo)致路面的破壞。如果瀝青路面在沒(méi)有破壞前就采取必要的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施乳化瀝青稀漿封層，將會(huì)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(diǎn)，是一種優(yōu)良的保護(hù)層，起到了延長(zhǎng)路面使用壽命的作用。 2、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(hù)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(jiǎn)便和工效高的特點(diǎn)。

3、 用于高速公路下封層。高速公路穩(wěn)定土層施工完后，進(jìn)行稀漿封層施工，再鋪熱瀝青面層，能有效提高路面的防水性能。 二、稀漿封層具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 1、稀漿封層具有良好的經(jīng)濟(jì)效益研究結(jié)果表明：用稀漿封層作有計(jì)劃預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路面的費(fèi)用，比不保養(yǎng)使用20年再重建的費(fèi)用要低63%，比每10年加鋪一次的費(fèi)用要低55%，而且路面性能要好的多。 2、減少環(huán)境污染，改善施工條件稀漿封層施工從裝料、配比、拌和、攤鋪?zhàn)允贾两K始終在常溫條件下操作，乳化瀝青和砂石料都不需加熱，沒(méi)有繁重的體力勞動(dòng)，完全由機(jī)械自動(dòng)操作，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著降低有害物質(zhì)排放。 3、節(jié)約能源用熱瀝青修路，一般瀝青應(yīng)加熱到165170，倒運(yùn)需要

4、重新加熱，拌制混合料用的大量砂石也必須烘干后加熱至160。而用乳化瀝青修路，只需在生產(chǎn)乳化瀝青時(shí)將瀝青加熱到130，以后無(wú)論倒運(yùn)多次或保存多久都不需加熱。拌混合料用的骨料，即使在潮濕狀態(tài)下， 也可拌制，不需烘干加熱。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，用乳化瀝青修路比用熱瀝青節(jié)約能源在50%以上。 4、延長(zhǎng)施工季節(jié)乳化瀝青稀漿封層在地表溫度為10以上時(shí)，即可進(jìn)行施工，比一般熱瀝青可延長(zhǎng)24個(gè)月施工時(shí)間。并可在下雨后立即施工，減少雨后的停工費(fèi)用，以提前完成施工任務(wù)，有利于瀝青路面的及時(shí)養(yǎng)護(hù)，制止病害的加劇與擴(kuò)大。 目前，我國(guó)現(xiàn)有的大量瀝青路面和水泥路面，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量的增加，大部分都處于超負(fù)荷與超期服務(wù)狀態(tài)，急

5、需進(jìn)行大中修或維修養(yǎng)護(hù)。當(dāng)前迫切需要加快養(yǎng)護(hù)速度，提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，降低養(yǎng)護(hù)成本的施工方法。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，稀漿封層是適合于我國(guó)公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最佳的施工方法。 三、乳化瀝青稀漿封層所使用的機(jī)械設(shè)備 稀漿封層所使用的設(shè)備主要有瀝青乳化設(shè)備和乳化瀝青稀漿封層機(jī)。 瀝青乳化設(shè)備是經(jīng)過(guò)機(jī)械的作用，將瀝青剪切成微小的顆粒懸浮在乳化劑水溶液中，形成水包油狀的乳狀液。主要由部分組成：瀝青配制系統(tǒng)、乳化劑水溶液摻配系統(tǒng)、瀝青乳化機(jī)、計(jì)量控制裝置和電氣系統(tǒng)、瀝青乳液儲(chǔ)存系統(tǒng)。 乳化瀝青稀漿封層機(jī)是將適宜級(jí)配的骨料、填料、乳化瀝青、和水等幾種原材料，按一定比例摻配、拌和，制成均勻的稀漿混合料，并按要求厚度攤鋪在路面上的

6、機(jī)械。其工作過(guò)程是在封層機(jī)械行走中，連續(xù)的進(jìn)行配料、拌和、攤鋪。主要由以下系統(tǒng)組成：汽車(chē)底盤(pán)、作業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)、礦料給料系統(tǒng)、瀝青供料系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、填料供料系統(tǒng)、添加劑系統(tǒng)、拌和系統(tǒng)、攤鋪系統(tǒng)。 四、乳化瀝青稀漿封層的特點(diǎn) 1、防水：稀漿混合料的骨料粒徑較細(xì)，并且具有一定的級(jí)配，乳化瀝青稀漿混合料成型后，它能與路面牢固地粘附在一起，形成一層密實(shí)的表層，防止雨水或雪水滲入基層。 2、防滑：由于乳化瀝青稀漿混合料攤鋪層較薄，并且其級(jí)配中的粗料分布均勻，如果瀝青用量合適，不會(huì)產(chǎn)生泛油現(xiàn)象，路面具有良好的粗糙度，磨擦系數(shù)明顯增加，抗滑性能好。 3、耐磨耗：由于陽(yáng)離子乳化瀝青對(duì)酸、堿性骨料都有具有良好的粘

7、附性，因此稀漿混合料可選用堅(jiān)硬耐磨的優(yōu)質(zhì)礦料，因而可得到很好的耐磨性，延長(zhǎng)路面的使用壽命。 4、填充作用：乳化瀝青稀漿混合料中有較多的水份，拌合后呈稀漿狀態(tài)，具有良好的流動(dòng)性，這種稀漿有填充和調(diào)平作用。對(duì)路面的細(xì)小裂縫和路面松散脫落造成的路面不平，可用稀漿封層處治，改善路面的平整度。 5、施工成本低：相對(duì)于熱料攤鋪方法而言，由于是常溫施工，無(wú)需加熱，而且施工速度快，節(jié)省人力、物力、財(cái)力，經(jīng)濟(jì)性好。 6、不足：稀漿封層不能補(bǔ)救由于路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性不佳而引起的路面開(kāi)裂和變形，也不能改善瀝青路面因用油過(guò)多而起的泛油，稀漿封層還需要早期養(yǎng)護(hù)，對(duì)原材料的適配性要求較高，對(duì)于不能封閉交通的路段，不能提供原

8、材料的情況，不宜采用稀漿封層施工。 五、室內(nèi)試驗(yàn) （一）材料質(zhì)量要符合要求 1、骨料級(jí)配骨料在稀漿封層混合料中起骨架作用，其中最大粒徑骨料影響封層厚度。為保證稀漿混合料的密實(shí)性、粘結(jié)力、耐久性和攤鋪時(shí)的和易性，必須有一定數(shù)量的細(xì)粉料。若細(xì)粉料過(guò)少，稀漿施工拌合攤鋪時(shí)會(huì)出現(xiàn)離析，骨料沉淀不易攤鋪，降低封層的密實(shí)度，影響熱穩(wěn)定性及強(qiáng)度；粉料過(guò)多，必然加大瀝青用量，降低瀝青混合料的穩(wěn)定性，若瀝青用量不足又會(huì)增加瀝青混合料的脆性，降低封層使用的耐久性。為保證稀漿混合料使用質(zhì)量，骨料級(jí)配應(yīng)符合國(guó)際稀漿封層協(xié)會(huì)推薦的瀝青稀漿封層混合料骨料級(jí)配要求。 2、瀝青乳液。乳化瀝青是瀝青稀漿中主要成分，在混合料中起

9、粘結(jié)作用，它的性質(zhì)對(duì)骨料的裹覆粘結(jié)力及破乳成型時(shí)間有直接影響，關(guān)系到稀漿封層使用耐久性及鋪后開(kāi)放交通時(shí)間的長(zhǎng)短，因此乳化瀝青的技術(shù)性能，要符合瀝青乳液檢驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。 3、填料水泥。水泥用作稀漿填料有以下作用：調(diào)解破乳時(shí)間，對(duì)于EM76和C450乳化劑來(lái)說(shuō)加水泥對(duì)C450是延長(zhǎng)破乳時(shí)間，對(duì)EM76是縮短破乳時(shí)間；提高瀝青和骨料的粘結(jié)力；調(diào)解骨料級(jí)配，改善混合料的和易性。 4、水。水在稀漿混合料中主要起稀釋作用，用改變加水量來(lái)保證稀漿混合料要求的稠度，保證良好的攤鋪狀態(tài)，不得出現(xiàn)稀漿離析流淌現(xiàn)象，否則會(huì)影響封層質(zhì)量。 （二）稀漿混合料配比設(shè)計(jì) 稀漿封層在使用前必須進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)，從而確定

10、骨料、乳液、填料、水、礦粉及緩凝劑的最佳用量，保證封層有足夠的強(qiáng)度、耐磨性和固化時(shí)間，使稀漿封層有較強(qiáng)的粘結(jié)力與原路面連接成為一體。 1、初凝時(shí)間確定。用“紙墨跡法”測(cè)定稀漿達(dá)到初凝所需時(shí)間，將稠度符合要求的混合料，倒在259mm的油氈上，攤鋪6mm厚的薄層，在溫度25±1，相對(duì)濕度50±5的環(huán)境中，用一紙巾輕輕按壓，每15分鐘一次。如果在潮濕的紙上不見(jiàn)褐色斑點(diǎn)，說(shuō)明稀漿已達(dá)到初凝時(shí)間。我們用的進(jìn)口慢裂快凝乳化劑做的實(shí)驗(yàn)，初凝時(shí)間一般為15分鐘。 2、稠度試驗(yàn)。該試驗(yàn)確定稀漿混合料的適宜加水量，保證混合料和易性。 3、粘聚力實(shí)驗(yàn)。該試驗(yàn)是確定稀漿混合料的初凝時(shí)間和開(kāi)放交通時(shí)

11、間。 4、濕輪磨耗和負(fù)荷車(chē)輪實(shí)驗(yàn)。確定瀝青乳液用量，濕輪磨耗和負(fù)荷車(chē)輪是檢驗(yàn)稀漿混合料質(zhì)量的重要指標(biāo)。瀝青乳液是稀漿混合料中主要成分，用它來(lái)均勻裹覆骨料，起粘結(jié)作用，乳液用量不足，封層表面干澀，粘結(jié)力降低，易于松散干裂，降低耐磨性能，縮短封層壽命；用量過(guò)多，封層表面光滑，降低粗糙度和熱穩(wěn)定性，影響行車(chē)安全。因此封層前，采用室內(nèi)“濕輪磨耗實(shí)驗(yàn)和負(fù)荷車(chē)輪實(shí)驗(yàn)”確定瀝青最佳用量。 稀漿封層的乳化瀝青品種按公路瀝青路面施工及時(shí)規(guī)范 表4.3.1乳化瀝青品種及適用范圍 乳化瀝青的質(zhì)量應(yīng)符合表4.3.2的規(guī)定。在高溫條件下宜采用粘度較大的乳化瀝青，寒冷條件下宜使用粘度較小的乳化瀝青。 注：1.P為噴灑型，

12、B為拌和型，C、A、N分別表示陽(yáng)離子、陰離子、非離子乳化瀝青。 2.粘度可選用恩格拉粘度計(jì)或?yàn)r青標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)之一測(cè)定。 3.表中的破乳速度與集料的粘附性、拌和試驗(yàn)的要求、所使用的石料品種有關(guān)，質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用工程上實(shí)際 的石料進(jìn)行試驗(yàn)，僅進(jìn)行乳化瀝青產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定時(shí)可不要求此三項(xiàng)指標(biāo)。 4.儲(chǔ)存穩(wěn)定性根據(jù)施工實(shí)際情況選用試驗(yàn)時(shí)間，通常采用5d，乳液生產(chǎn)后能在當(dāng)天使用時(shí)也可用1d的穩(wěn)定性。 5.當(dāng)乳化瀝青需要在低溫冰凍條件下儲(chǔ)存或使用時(shí)，尚需按T0656進(jìn)行5低溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)，要求沒(méi)有粗顆粒、不結(jié)塊。 6.如果乳化瀝青是將高濃度產(chǎn)品運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)稀釋后使用時(shí)，表中的蒸發(fā)殘留物等各項(xiàng)指標(biāo)指稀釋前乳化瀝青

13、的要求。 乳化瀝青類(lèi)型根據(jù)集料品種及使用條件選擇。陽(yáng)離子乳化瀝青可適用于各種集料品種，陰離子乳化瀝青適用于堿性石料。乳化瀝青的破乳速度、粘度宜根據(jù)用途與施工方法選擇。 制備乳化瀝青用的基質(zhì)瀝青，對(duì)高速公路和一級(jí)公路可采用A、B級(jí)瀝青的要求，其他情況可采用C級(jí)瀝青。 乳化瀝青宜儲(chǔ)存在立式罐中，并保持適當(dāng)攪拌。儲(chǔ)存期以不離析、不凍結(jié)、不破乳為度。 稀漿封層的礦料級(jí)配按公路瀝青路面施工及時(shí)規(guī)范 表6.5.5稀漿封層的礦料級(jí)配 稀漿封層和微表處的混合料中乳化瀝青及改性乳化瀝青的用量應(yīng)通過(guò)配合比設(shè)計(jì)確定?；旌狭系馁|(zhì)量應(yīng)符合下表的技術(shù)要求。 表6.5.6 稀漿封層和微表處混合料技術(shù)要求 注：負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)

14、(LWT)的寬度變化率適用于需要修補(bǔ)車(chē)轍的情況。 稀漿封層和微表處混合料的配合比設(shè)計(jì)按下列步驟進(jìn)行： (1)根據(jù)選擇的級(jí)配類(lèi)型，按表6.5.5確定礦料的級(jí)配范圍。計(jì)算各種集料的配合比例，使合成級(jí)配在要求的級(jí)配范圍內(nèi)。 (2)根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)初選乳化瀝青、填料、水和外加劑用量，進(jìn)行拌和試驗(yàn)和粘聚力試驗(yàn)?？砂韬蜁r(shí)間的試驗(yàn)溫度應(yīng)考慮最高施工溫度，粘聚力試驗(yàn)的溫度應(yīng)考慮施工中可能遇到的最低溫度。 (3)根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果和稀漿混合料的外觀狀態(tài)，選擇1-3個(gè)認(rèn)為合理的混合料配方，按表6.5.6規(guī)定試驗(yàn)稀漿混合料的性能，如不符要求，適當(dāng)調(diào)整各種材料的配合比例再試驗(yàn)，直至符合要求為止。 (4)當(dāng)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足

15、時(shí)，可將初選的1-3個(gè)混合料配方分別變化不同的瀝青用量(瀝青用量一般在6.0%8.5%之間)，按照表6.5.6的要求重復(fù)試驗(yàn)，并分別將不同瀝青用量的1h濕輪磨耗值及砂粘附量繪制成圖6.5.7的關(guān)系曲線。以磨耗值接近表6.5.6中要求的瀝青用量作為最小瀝青用量Pbmin，砂粘附量接近表6.5.6中要求的瀝青用量為最大瀝青用量Pbmax，得出瀝青用量的可選擇范圍PbminPbmax。 瀝青用量（%） (5)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在瀝青用量的可選范圍內(nèi)選擇適宜的瀝青用量。對(duì)微表處混合料，以所選擇的瀝青用量檢驗(yàn)混合料的浸水6d濕輪磨耗指標(biāo)，用于車(chē)轍填充的增加檢驗(yàn)負(fù)荷車(chē)輪試驗(yàn)的寬度變化率指標(biāo)，不符要求時(shí)調(diào)整瀝青用量重新試驗(yàn)，直至符合要求為止。 (6)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)及配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，在充分考慮氣候及交通特點(diǎn)的基礎(chǔ)上綜合確定混合料配方。 稀漿封層和微表處施工前，應(yīng)徹底清除原路面得泥土、雜物、修補(bǔ)坑槽、凹陷，較寬的裂縫宜清理灌縫。在水泥混凝土路面上鋪筑微表處時(shí)宜灑布粘層油，過(guò)于光滑的表面需拉毛處理。 稀漿封層和微表處的最低施工溫度不得低