沥青路面基层透层沥青的选择与施工技术

摘要：沥青路面透层的合理选择与应用对于维持沥青路面整体强度及使用性能具有重要意义，半刚性基层沥青路面中, 透层沥青具有保护基层和增强基层与沥青面层结合的作用,对路面的使用性能有着重要的影响。

关键词：沥青路面；基层；透层沥青

中图分类号：U416.217文献标识码： A 文章编号：

引言

随着国民经济的高速发展, 近年来作为经济发展的基础建设项目高速公路建设也迅猛发展。我国高速公路基层大多数以二灰材料和水泥稳定材料为主的半刚性基层, 路面也大多使用的是沥青混凝土路面。在基层铺筑沥青混凝土之前, 沥青路面基层都必须喷洒透层油, 它对基层能否有效地防水及基层与面层能否有效粘结起重要作用。因此, 喷洒透层油施工工艺的正确与否对路面的服务质量和使用寿命尤为重要。

一、透层的概念

在粒料类基层( 如级配砾石、级配碎石) 及各种水泥稳定、石灰稳定和石灰工业废渣稳定基层上, 喷洒一层低粘滞度的液体沥青, 使之透入基层表面, 作为铺筑沥青面层前的一种预先处治, 以增加基层与沥青面层之间的粘结力、填塞基层表面的孔隙以及将基层表面可能松散的集料结合在一起, 这种预先处治称做透层。

沥青路面的透层与粘层、封层均为沥青路面主要结构层层间界面处的处治层, 但其在所处部位、功能作用、技术要求以及工艺方法等方面又不尽相同。

粘层、封层与透层一样兼顾到粘结、封闭、防水等目的。 但它们与透层处治有所不同, 粘层是将两个独立的层次在界面上进行粘结、往往并不能完全封住水。 封层的目的主要是封住水, 所以它除了与所联结的层次有良好的粘结外, 还必须有一定的厚度, 形成一薄层, 如 5mm 或 10 mm 厚的沥青石屑混合料层。 对设在半刚性基层上的下封层来说, 它并不能代替透层油, 即在半刚性基层上需要事先洒布一层透层油, 在经过充分渗透固结之后, 才能在其上施做封层。 否则封层沥青不可能牢固地粘结基层以及起到封闭防水作用。

现在不少工程由于缺乏能渗入半刚性基层一定厚度成一整体的真正意义的透层油, 最终洒布沥青仅为附着于( 贴附于) 基层表面上的一个薄层油皮( 膜) , 一经行车推移、冲振或搓动, 就很容易被车轮粘走、卷皮或磨掉, 不能起到封闭、防水作用, 甚至引发沥青面层的推移、脱落。 这说明透层油的作用非常重要, 透层、粘层以及封层各有所用, 不能混淆。

二、沥青路面透层材料的选择

1、乳化沥青作透层的问题

由于半刚性基层采用的碎石大部分是石灰岩质碱性矿物, 再加上水泥、石灰、粉煤灰的强碱性, 喷洒阳离子乳化沥青后显然不能发挥其良好的结合效果。 半刚性基层太致密, 再加上半刚性基层的强碱性, 阳离子乳化沥青破乳速度很快, 致使阳离子乳化沥青很难透入, 或几乎不能透入, 因而也就不能对基层起到应有的固结和稳定作用。

有些工程中采用洒布两遍乳化沥青透层的办法, 而洒上去的第二层, 除了使油膜加厚外, 别无它用, 它只能使粘车、卷皮等弊病更加严重。

试图以高含水的乳化沥青解决透入基层的做法中, 透入基层的仅是水而已, 对于半刚性基层中的细料、粉料成份, 乳化沥青就像泼在一层浓密的滤网上, 由于自身的粘稠, 很难透入下去。

2、考虑基层处理问题

为了弥补乳化沥青不能透入基层的问题, 采取了基层处理措施, 例如: 提高半刚性基层的强度, 即增加水泥用量、适当洒水滚浆压实, 出坚硬的石料部分, 以利于与乳化沥青的粘结等。 然而由于基层级配及结构上的需要, 碎石颗粒的面积已不可能再有更大的提高。 而提高强度的做法, 存在着经济造价和技术可行的问题, 而且还应顾及到强度提高后, 水泥稳定基层的收缩裂缝的加剧与反射到沥青面层。

以上单纯地从基层上解决问题的做法, 只能在提高乳化沥青与基层的粘结上有一定效果, 并未从根本上解决乳化沥青透层油不能透入的问题, 不能满足透层油的基本功能。

3、利用煤焦油作透层受到限制

煤沥青材料具有极强的渗透能力, 可以作为透层油使用。 但是, 煤焦油作为路用材料已逐渐被石油沥青所取代。 而且煤焦油自身化学组份对环境有严重的污染, 其使用越来越受到限制。 现在的煤焦油产品一般都比较稠, 透入效果也比较差, 一般需要掺配稀释剂调稀。 在掺配中由于安全性问题以及稀释剂组份的变化, 往往影响到透入和固结效果。

4、推荐液体石油沥青作透层

在透层沥青材料中, 使用最普遍而效果又最理想的应属由掺配稀释得到的液体石油沥青, 这种液体沥青是由汽油、煤油、柴油等稀释剂回配到石油沥青中得到的, 所以又称回配沥青或稀释沥青。 其透入深度一般可达 5～10 mm, 固结稳定十分理想。

早在 60 年代, 我国曾经铺筑的大量的渣油路面也属于液体石油沥青, 进入 80 年代以来, 高等级公路沥青路面的建设迅速发展, 沥青拌和厂生产设备和工艺不断更新, 路面基层逐渐为半刚性基层所取代, 由于阳离子乳化沥青的推广应用及汽煤柴稀释剂的价格大幅度上升等种种原因, 稀释沥青材料的掺配技术和工艺逐渐被忽视, 半刚性基层的透层油大多采用乳化沥青, 但却未取得良好的效果。

三、透层的施工

1、机具的准备

透层沥青的洒布一般要采用专用沥青洒布车。该沥青洒布车自身带有导热油加热系统和自动控制洒布量的电脑控制系统,洒布宽度可调节。

2、基层清扫

基层表面应用自行式强力清刷机进行全面清扫, 用 2 台～3台空压机或森林灭火器将浮灰吹净, 使基层集料颗粒部分外露。并遮挡防护路缘石及人工构造物避免污染。清扫完毕后, 最好能用洒水车将路面洒湿润, 这样乳化沥青不会因基层吸水迅速破乳而影响渗透, 同时透层沥青形成的薄层可以更好的达到养生的效果。

3、喷洒透层油

透层油应采用沥青洒布车一次喷洒均匀, 沥青洒布车喷洒沥青时应保持稳定速度和喷洒量, 并保持整个洒布宽度喷洒均匀。使用的喷油嘴宜根据透层油的种类和粘度选择, 确保能成雾状,与洒管成 15°～25°的夹角。洒油管的高度应使同一地点接受 2～3个喷油嘴喷洒的沥青, 透层油必须洒布均匀, 不得出现花白条。有花白遗漏应人工补洒, 喷洒过量的立即撒布石屑或砂吸油, 必要时作适当碾压。透层油洒布后不得在表面形成能被运料车和摊铺机粘起的油皮。透层油达不到渗透深度要求时, 应更换透层油稠度或品种。

为了使洒布的透层沥青渗透基层一定深度, 又不在表面流淌或形成油膜, 选择好适合本路段的最佳沥青洒布量是很重要的,洒布量的确定方法是: 沥青用量可剪一块 1㎡×1 ㎡木板, 称好重量, 铺在基层表面, 待洒过透层后再称其重量, 反算出沥青用量。

要注意气温不低于 10°或遇大风或即将降雨时不得喷洒透层沥青。透层洒布时间应避免在中午高温时段, 以免破乳太快,渗透能力降低。

结束语

透层沥青的品种及其粘滞度标准主要取决于基层表面的致密程度和孔隙率的大小。对于表面致密、孙隙率小的半刚性基层, 宜选用低粘滞度的液体石油沥青作透层沥青, 不宜选用沥青含量过高的快裂型乳化沥青作透层沥青, 因为快裂型乳化沥青遇到石料或粉尘就会破乳, 往往会在基层表面形成一层表皮, 不易透入基层表面； 表面粗糙、孔隙率大的级配碎石等类型的基层宜选用乳化沥青及粘滞度较高的液体石油沥青作透层。透层沥青的喷洒量应根据基层类型通过试验确定, 关键是根据基层原材料种类、级配、成型基层基面粗糙度而定。而且施工过程要认真仔细, 透油实际喷洒量既不能少, 也不能过多, 应严格控制在设计用量范围内。透层施工后, 有条件应立即进行封层施工, 这样对基层保湿养生效果更好。

参考文献

[1] 顾涛。 柔性路面透层沥青的选用与施工[J] .交通标准化, 2004( 10).

[2] 王克中。关于半刚性基层的透层油问题[J].公路交通技术, 2000（5）.

[3] 张登良。 沥青路面工程手册[M].北京: 人民交通出版社, 2003（4）.

[4] 邢文斌。 高速公路路面上基层透层油施工工艺 [J].辽宁省交通高等专科学校学报, 2002，（6）.