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乳化瀝青在公路養護中的應用

發布日期:2023-03-13點擊:65

乳化瀝青是將熔化的瀝青微粒分散於含有乳化劑的水介質中,形成的互不相溶的穩定性乳狀液。具有良好的流動性和穩定性,對於公路路麵工程的養護具有較好的適用功能。

本文針對乳化瀝青在公路路麵養護中的技術應用進行了闡述分析。

1.乳化瀝青及其功能特性分析

乳化瀝青是由瀝青和水組成的混合物,乳化瀝青是將通常高溫使用的道路瀝青,經過機械攪拌和化學穩定的方法進行充分乳化,使之擴散到水中而液化成常溫下粘度性很低、流動性較好的一種道路建築材料。 

通常情況下,瀝青與水的表麵張力差別較大,不會互相混溶。如果將通過高速離心、剪切重擊等機械作用下形成的瀝青微粒,分散到含有乳化劑和穩定劑等表麵活性劑的水介質中時,由於乳化劑能定向吸附在瀝青微粒表麵,因而降低了水與瀝青的界麵張力,使瀝青微粒能在水中形成穩定的分散體係,這就是乳化瀝青的乳化原理。  

乳化瀝青的主要特性表現為它的儲存穩定性、粘度特性以及養護速度。常溫下乳化瀝青能夠和冷潮濕潤的石料混合應用。當乳化瀝青破乳凝固時,其材料強度性能凸顯,可作石屑封層、冷拌料、稀漿封層等技術處理,用於道路的升級與養護,亦可用於新建道路施工。相對來說,乳化瀝青的應用具有如下特性: 

1.1 用途廣泛性

由於乳化瀝青具有良好的流動性和穩定性能,凝固後具有明顯的強度性能,因此它的應用範圍較為廣泛,在道路工程建設和養護施工中采用乳化瀝青築養路,可以少受陰濕和低溫影響,發現路麵病害可以及時進行養護修補,從而能及時改善路況,提高路麵運輸的安 全穩定性能。

1.2 節能環保性

相對於稀釋瀝青來說,乳化瀝青中的煤油汽油含量相當少,從一定程度上大大節約了燃油資源和工藝能量消耗。同時,乳化瀝青的生產過程是在密封狀態中進行的,加熱溫度低,加熱時間短,汙染程度輕,乳化瀝青工藝避免了高溫加熱操作和有害物質的排放,有效提供了更為安 全、節能和環保的技術係統。

1.3 使用方便性

乳化瀝青的撒布,可以在常溫下直接與集料拌和,或直接灑布噴塗、施工方便、能夠有效改善勞動條件。采用灌入式坑槽修補方法填充路麵坑洞等小麵積應用時可直接采用手工操作,小量冷拌混合料設備簡單便易。由於能夠長期罐裝儲存,在偏遠地區應用時,利用滾筒灑布為便捷。

乳化瀝青

2.公路路麵的常見性病害

受路麵設計、材料老化和環境影響等各種因素影響,橋梁公路在承載負重運行過程中,路麵往往會出現很多損毀現象。橋梁公路路麵的常見病害主要包括以下幾個方麵:  

2.1 破損塌陷

現代公路橋梁建築,由於長期自然風化以及建築技術自身存在的局限性,在承載負重過程中,橋麵路麵瀝青混凝土鋪裝會出現龜裂開縫、沉降錯位和損毀塌陷現象,影響了公路橋梁的交通性能。 

2.2 變形扭曲

公路橋梁路麵由於自然雨水侵蝕,路麵排水功能不暢,滲水現象嚴重,加上車輛嚴重超載造成的路麵塑性變形曲彎,造成路麵推擠、車轍、擠漿和搓板等病害現象的發生。 

2.3 裂縫剝落

由路麵剛性喪失、超載負重的反複碾壓、材料性能的弱化以及環境溫度的落差往往會導致路麵形成裂縫,特別是在車輛和孔隙水壓力的作用下,引起瀝青的粘附性喪失,造成路麵混凝土剝離塌陷。  

2.4 坑洞斷麵

道路麵層長期負載風化或溫差漲縮影響,路麵瀝青混凝土等結構材料會逐漸發生老化,致使路麵混合料中細料喪失或路麵粒料較小,導致路麵形成斷麵、坑洞病害,造成路麵的麵層結構性能嚴重喪失。  

3.乳化瀝青在公路養護中的應用

3.1 稀漿封層

稀漿封層是一種由硬質耐磨性骨料和瀝青混合級配組成的冷拌施工技術。乳化瀝青混合料具有較好的粘附性,能在潮濕的路麵上進行現場施工。通常情況下,級配相似的稀漿封層具有較高的穩定性、較高的模量和較高的抗形變能力,常被用來填充路麵車轍裂縫病害,使路麵具有高磨損阻力和很好的抗變形能力,很大地增加了路麵的強度性能和完整性。應用乳化瀝青進行稀漿封層,可以大大延長公路壽命。 


3.2 石屑罩麵

石屑罩麵是常用的瀝青高含量道路表麵處治養護技術方法,它是在道路麵層上撒布粘結料層後再均勻攤鋪同粒徑骨料層,具有柔性和耐磨性特征,摻加聚合物後能夠有效增加粘結力、耐磨性和路麵的抗裂性能。

改性後能夠進行道路封層和橋梁裂縫修補,可以有效減少路麵反射性裂縫。由於乳化瀝青具有很好的化學粘附性和防潮濕等路麵修補養護性質,石屑罩麵處理後的複合封層道路表麵可承受相當大的交通負載量。 

3.3 Cape封層

Cape封層是利用乳化瀝青在耐磨性稀漿封層下鋪設柔性石屑罩麵的路麵處治技術。這種封層為減緩路麵組合裂縫提供了技術保障,具有表麵光滑特性,主要應用於道路建設和相關貨運道路的養護與重建方麵。

Cape封層融合了石屑罩麵中較高的抗滑性和承載性能以及稀漿封層所具有的平整度優點,比單獨使用稀漿封層或石屑罩麵技術的耐磨性要高,公路路麵養護中應用乳化瀝青進行Cape封層能夠充分延長道路的使用壽命。

3.4 噴射修補坑洞

公路路麵養護中,噴射修補坑洞是針對路麵凹陷坑洞以及破裂病害采用乳化瀝青進行填充修補的技術方式。采用壓縮空氣將路麵坑洞吹幹清淨,在坑洞內表麵塗乳化瀝青並填充骨料進行充分混合,在坑洞上麵鋪設幹骨料表麵封層,完成修補。

噴射修補坑洞技術不需壓實程序,修補後的坑洞防水性能和強度性能較高。使用快凝型乳化瀝青和改性聚合物乳液,進行修補的路麵坑洞強度更適於冬季條件下路麵坑洞的快速修補。

3.5 微表處

乳化瀝青稀漿罩麵的高j形式就是微表處,微表處適用於重要交通公路的預防性養護,主要由聚合物改性乳化瀝青、礦物填料、100%軋碎石料、水和必要的添加劑組成,使用施工設備邊拌和邊攤鋪。微表處可以阻止水分下滲、防止路麵的老化與鬆散,提高路麵的抗滑能力,有效地延長路麵的使用壽命。

在公路養護中,微表處用於填補已經穩定的車轍病害應用較多。微表處混合料攤鋪後,可在短時間內開放交通,具體時間因各工程的實際情況決定。此外,微表處對集料組成有非常高的要求,石料須耐磨、堅固,還要是清潔的,成型後的厚度一般為5mm或10mm左右。微表處所用的乳化瀝青是經聚合物改性的,通常是采用SBR膠乳,也可采用SBS改性,殘留物具有較高的軟化點。使用壽命一般為5~6年,長的可達到8年。 

3.6 透層和黏層

在瀝青路麵施工中,透層和黏層是不可或缺的工序,在公路路麵的修補中,由於普通瀝青的均勻性和滲透性比較差,往往在施工後,防滲水和粘結性達不到理想的要求,從而對路麵修補後的質量造成影響。乳化瀝青在該方麵則具有很好的性能,應用於養護維修工程路麵鋪築中有著良好的應用效果。

總之,現代交通的發展,推動了橋梁公路建設的多元化進程。受自然氣候變化和客觀技術條件影響,公路橋梁路麵在承載運行過程中,往往會出現不同程度的病害,給交通穩定運行造成了很大的安 全隱患。運用乳化瀝青的科學性能,針對公路路麵進行及時養護,是現代交通可持續發展的重要技術保障。

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