路用乳化沥青应用初探

【摘要】：详细介绍了乳化沥青的性能，论述了应用乳化沥青进行路面养护的方法及发展情况，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。指出乳化沥青在预养护技术中发挥着不可或缺的作用,乳化沥青是非常环保的筑养路材料。

【关键词】：乳化沥青；道路养护；应用

Abstract: Details the performance of emulsified asphalt, discusses the application of emulsified asphalt pavement maintenance methods and development, and illustrates the production of the emulsion, emulsion formulations, spreading and emulsion of the emulsion in the road maintenance application. Pointed out that the emulsified asphalt in the pre-conservation technologies play an integral role in emulsified asphalt road building and maintenance is very environmentally friendly materials.

Keywords: emulsified asphalt; road maintenance; application

中图分类号：U41文献标识码： A 文章编号：

1.乳化沥青的介绍

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设。

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1～５μｍ范围内时具有最好的总体特性。

沥青的组成和化学特性都很复杂。具有较高的极性（偏光性）和较高的芳香族沥青，通常较容易乳化。使用添加剂可以用来提高乳化作用，一般来讲，高针入度的沥青比低针入度的沥青容易乳化。

乳化沥青中化学制品的选择依赖于道路的撒布情况，阴离子乳化剂和阳离子乳化剂两者都依赖于盐的碳氢化合物的长链，这可能是石油中发现的合成脂肪酸类的转生物、多脂肪酸或木材纸浆中的木质素的混合物。

一般乳液是通过设备和配方来控制掺量。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。

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%。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粘度标准，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进入大气中。事实上，如果轻制油不能够挥发，那么沥青就太软了，在交通荷载作用下，道路表面就可能泛油或变形。节能乳化沥青可以常温施工,而普通沥青需要加热后进行施工,并且普通沥青用的石料也需要加热到相当高的温度才能保证沥青和石料的拌和均匀,这样相比就可以发现使用乳化沥青可以节约相当多的燃油资源。

2.2 多用途性

乳化沥青有许多种应用方法，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。

3.乳液的养护方法和应用

在SHRP计划中，美国和加拿大已经将路面设预防性养护计划进行了试验，效果比较好。持续时间较长设养护方法是稀浆封层、石屑罩面和灌入式坑洞修补方法。

为了发挥乳化沥青养护的优点，目前正在研究几种重要的养护方法，其中SHRP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。

混合料通常是由较硬设细骨料级配和耐磨的具有高砂当量的骨料组成，特别是微观封层和聚合物改性封层这种情况极大地增加了路面的强度和完整性。这使路面具有高磨损阻力和极好的变形阻力。

乳化沥青乳液也容易在移动的稀浆封层摊铺机上使用，在该机器上进行拌和及运用掺加剂进行化学控制来满足养护的需要。

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（粘结料在粘度、附着力、模量和适当的弹性及石屑的形状、结构、大小和干净程度等方面都应严格要求）。

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40000辆/日，同时也能够通行大型载重车。

石屑罩面是一个高沥青含量的薄表面处治层，但是这种处治层是柔性的和耐磨的。掺加聚合物能够增加粘结力、粘附性、耐磨性和路面的抗裂性能。这使石屑罩面既能够用于道路养护，又可以用于道路重建，尤其是在道路的抗裂方面有重要作用。另外，使用SBR或SBS改性能够进行道路封层和桥梁裂缝修补，尤其重要的是可以减少路面的反射裂缝。

由于乳液具有极好的潮湿性、化学粘附性和乳化剂系统及对路面的修补养护性质，所以乳液比较适合于路面撒布。根据天气和交通情况，路面洒布时要求比较好的交通控制及比较好的封层条件。

3.3 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。

3.4 喷射修补坑洞

喷射修补坑洞是采用一种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。

4.结 论

我们可以得到以下结论：①一种合适的养护方案加上良好的检测系统或ＰＭＳ系统能够明显地延长路面的使用寿命。②乳化沥青是一种便利的和有效的粘结料。③稀浆封层、石屑罩面、cape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。④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。

参考文献：

【1】： 曲博，浅谈在道路养护过程中乳化沥青的应用，黑龙江科技信息，2004-06

【2】：曹小辉，路用乳化沥青应用初探，科技资讯，2008-07

【3】：曹路，乳化沥青的应用，中国市政工程，2005-02

【4】：易山火，浅谈在道路养护过程中乳化沥青的应用，中国科技信息，2005-09

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。