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。稀漿封層施工無論是對低等級道路或高等級道路，無論是對城市道路或郊區(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)還要承受車輛

2、的重復(fù)載荷作用。路面經(jīng)過一段時(shí)期的使用后，會出現(xiàn)疲勞，路面會呈現(xiàn)開裂、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，并具有施工簡便和工效高的特點(diǎn)。用于高速公路下封

3、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)需要重新加熱，拌制混合料用的大

4、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)，急需進(jìn)行大中修或維修養(yǎng)護(hù)。當(dāng)前迫切

5、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)過實(shí)踐證明，稀漿封層是適合于我國公路預(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)、瀝青乳液儲存系統(tǒng)。乳化瀝青稀漿封層機(jī)是將適宜級配的骨料、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機(jī)械。其工作過程是在封層機(jī)械行走中，連續(xù)

6、的進(jìn)行配料、拌和、攤鋪。主要由以下系統(tǒng)組成：汽車底盤、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，并且其級配中的粗料分布均勻，如果瀝青用量合適，不會產(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：由于陽離子乳化瀝青對酸、堿性骨料都有具有良好的粘附性，因此稀漿混合料可選用堅(jiān)硬耐磨的優(yōu)質(zhì)礦料，因

7、而可得到很好的耐磨性，延長路面的使用壽命。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：相對于熱料攤鋪方法而言，由于是常溫施工，無需加熱，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裂和變形，也不能改善瀝青路面因用油過多而起的泛油，稀漿封層還需要早期養(yǎng)護(hù)，對原材料的適配性要求較高，對于不能封閉交通的路段，不能提供原材料的情況，不宜采用稀漿封層施工。五、室內(nèi)試驗(yàn)（一）材

8、料質(zhì)量要符合要求1、骨料級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)粉料過少，稀漿施工拌合攤鋪時(shí)會出現(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，骨料級配應(yīng)符合國際稀漿封層協(xié)會推薦的瀝青稀漿封層混合料骨料級配要求。2、瀝青乳液。乳化瀝青是瀝青稀漿中主要成分，在混合料中起粘結(jié)作用，它的性質(zhì)對骨料的裹覆粘結(jié)力及破乳成型時(shí)間有直接影響，

9、關(guān)系到稀漿封層使用耐久性及鋪后開放交通時(shí)間的長短，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，對于EM76和C450乳化劑來說加水泥對C450是延長破乳時(shí)間，對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

10、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褐色斑點(diǎn)，說明稀漿已達(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)間和開放交通時(shí)間。4、濕輪磨耗和負(fù)荷車輪實(shí)驗(yàn)。確定瀝青乳液用量，濕輪磨耗和負(fù)荷車輪是檢驗(yàn)稀

11、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；用量過多，封層表面光滑，降低粗糙度和熱穩(wěn)定性，影響行車安全。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，B為拌和型，C、A、N分別表示陽離子、陰離子、非離子乳化瀝青。 2.粘度可選用恩格拉粘

12、度計(jì)或?yàn)r青標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)之一測定。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)量評定時(shí)可不要求此三項(xiàng)指標(biāo)。4.儲存穩(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存或使用時(shí)，尚需按T0656進(jìn)行5低溫儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)，要求沒有粗顆粒、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)指稀釋前乳化瀝青的要求。乳化瀝青類型根據(jù)集料品種及使用條件選擇。陽離子乳化瀝青可適用于各種集料品種，陰離子乳化

13、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，對高速公路和一級公路可采用A、B級瀝青的要求，其他情況可采用C級瀝青。乳化瀝青宜儲存在立式罐中，并保持適當(dāng)攪拌。儲存期以不離析、不凍結(jié)、不破乳為度。稀漿封層的礦料級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)(LWT)的寬度變化率適用于需要修補(bǔ)車轍的情況。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

14、擇的級配類型，按表6.5.5確定礦料的級配范圍。計(jì)算各種集料的配合比例，使合成級配在要求的級配范圍內(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)。可拌和時(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)

15、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)，用于車轍填充的增加檢驗(yàn)負(fù)荷車輪試驗(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