吳桂萍

【摘 要】乳化瀝青是由兩種互不相溶的物質(zhì)——瀝青和水組成的混合物。其主要特性表現(xiàn)為它的儲存穩(wěn)定性、在混合過程中設(shè)穩(wěn)定性、表面處治和粘度特性及養(yǎng)護(hù)速度。

【關(guān)鍵詞】公路養(yǎng)護(hù) 乳化瀝青 應(yīng)用

一、關(guān)于乳化瀝青

乳化瀝青是由兩種互不相溶的物質(zhì)——瀝青和水組成的混合物。其主要特性表現(xiàn)為它的儲存穩(wěn)定性、在混合過程中設(shè)穩(wěn)定性、表面處治和粘度特性及養(yǎng)護(hù)速度。瀝青的組成和化學(xué)特性都很復(fù)雜。具有較高的極性(偏光性)和較高的芳香族瀝青,通常較容易乳化。使用添加劑可以用來提高乳化作用,一般來講,高針入度的瀝青比低針入度的瀝青容易乳化。乳化瀝青中化學(xué)制品的選擇依賴于道路的撒布情況,陰離子乳化劑和陽離子乳化劑兩者都依賴于鹽的碳?xì)浠衔锏拈L鏈,這可能是石油中發(fā)現(xiàn)的合成脂肪酸類的轉(zhuǎn)生物、多脂肪酸或木材紙漿中的木質(zhì)素的混合物。

二、乳化瀝青的特點

乳化瀝青具有節(jié)能、多用途性、使用方便等特點。

稀釋瀝青中的煤油或汽油含量可以達(dá)到50%,而乳化瀝青中則只含0～2%。所以,這是一項在白色燃料生產(chǎn)利用方面具有重要價值的節(jié)約行為,僅僅依靠增加輕制油溶劑來減少瀝青的粘度標(biāo)準(zhǔn),瀝青就能夠被澆灌和撒布,并希望使用后的輕制油能夠揮發(fā)進(jìn)入大氣中。

乳化瀝青有許多種應(yīng)用方法,應(yīng)用時要選擇合適設(shè)方法,因為它們有一個非常廣設(shè)應(yīng)用范圍。同樣設(shè)乳液既能夠作大面積的封層撤布,也能夠用來進(jìn)行小范圍設(shè)坑槽修補(bǔ)工作。因為它們能夠長期儲存在儲罐中,在偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用時,利用滾筒灑布應(yīng)用起來非常容易。

乳液設(shè)專業(yè)化撒布,需要專業(yè)化設(shè)設(shè)備,如撒布機(jī)。然而,小面積設(shè)乳液應(yīng)用可直接采用手工澆灌和手工撒布,如小面積設(shè)坑槽補(bǔ)工作、裂縫填縫料等,小數(shù)量設(shè)冷拌混合料只需要基本設(shè)備就行。例如,一只帶擋板的灑水壺和一個鐵鍬就能夠進(jìn)行小面積的封層和裂縫修補(bǔ),采用灌入式坑槽修補(bǔ)方法填充路面坑洞等應(yīng)用簡單易行。

三、乳化瀝青的應(yīng)用

1.稀漿封層

稀漿封層是一種冷拌瀝青混合料,在通常情況下,相似的級配稀漿封層具有比熱拌瀝青混合料高的模量,所以常用它來填充路面車轍。比較高的穩(wěn)定度具有較高的抗變形能力。

混合料通常是由較硬設(shè)細(xì)骨料級配和耐磨的具有高砂當(dāng)量的骨料組成,特別是微觀封層和聚合物改性封層這種情況極大地增加了路面的強(qiáng)度和完整性。這使路面具有高磨損阻力和極好的變形阻力。乳化瀝青乳液也容易在移動的稀漿封層攤鋪機(jī)上使用,在該機(jī)器上進(jìn)行拌和及運(yùn)用摻加劑進(jìn)行化學(xué)控制來滿足養(yǎng)護(hù)的需要。

2.車轍修補(bǔ)

采用微觀封層混合料進(jìn)行路面車轍修補(bǔ)將使路面持續(xù)較長的時間,對熱拌瀝青混合料來講,將持續(xù)大約8～10年的時間。顯而易見,正確的混合料設(shè)計和鋪筑是非常重要的,采用微觀封層進(jìn)行路面車轍修補(bǔ)的相對費用比熱拌瀝青混合料要少,這主要是不需要脫離拌和設(shè)備現(xiàn)場;對通常的車轍道路表面不需要研磨,這是因為乳化瀝青允許潮濕的道路表面和較好的粘附性,沒有粘結(jié)層;現(xiàn)場使用的材料基本費用比較少。

3.面層修整

通常情況下,在居民住宅區(qū)、稀漿封層根據(jù)原有的道路表面使用壽命可以持續(xù)4～8年。在高速公路上應(yīng)用微觀封層或者聚合物改性稀漿封層,其使用壽命將達(dá)到8年。

4.石屑罩面

目前,世界上有各種各樣的道路表面處治方法,其中石屑罩面、撒布封層是最常用的路面養(yǎng)護(hù)方法。石屑罩面是在道路面層上使用一種標(biāo)準(zhǔn)的瀝青撒布機(jī)灑布一層粘結(jié)料,然后鋪一層同粒徑的比較好的骨料。這種方法可以根據(jù)交通類型進(jìn)行調(diào)整,粘結(jié)料和石料兩者的撒布率必須符合設(shè)計要求,所采用的粘結(jié)料和石料必須經(jīng)過嚴(yán)格的篩選(粘結(jié)料在粘度、附著力、模量和適當(dāng)?shù)膹椥约笆嫉男螤?、結(jié)構(gòu)、大小和干凈程度等方面都應(yīng)嚴(yán)格要求)。

石屑罩面的復(fù)合封層如果在比較好的道路基層上進(jìn)行,處理后的道路表面可承受的交通量將達(dá)到40000輛/日,同時也能夠通行大型載重車。

石屑罩面是一個高瀝青含量的薄表面處治層,但是這種處治層是柔性的和耐磨的。摻加聚合物能夠增加粘結(jié)力、粘附性、耐磨性和路面的抗裂性能。這使石屑罩面既能夠用于道路養(yǎng)護(hù),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改性能夠進(jìn)行道路封層和橋梁裂縫修補(bǔ),尤其重要的是可以減少路面的反射裂縫。

由于乳液具有極好的潮濕性、化學(xué)粘附性和乳化劑系統(tǒng)及對路面的修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)性質(zhì),所以乳液比較適合于路面撒布。根據(jù)天氣和交通情況,路面灑布時要求比較好的交通控制及比較好的封層條件。

5.填充裂縫和橋梁修補(bǔ)

對于乳化瀝青來講,摻加聚合物增加了粘結(jié)料的成本(甚至達(dá)到了兩倍以上),但是它可以明顯地延長路面壽命,澳大利亞有關(guān)機(jī)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn):通過這種方法設(shè)計重建的鄉(xiāng)村道路,可以使損壞比較嚴(yán)重的道路壽命增加10～15年。對路面的反射裂縫進(jìn)行處理,也可以使路面的使用壽命增加5～8年。

6.粘層油

粘層油是指在封層之間或者是在具有裂縫的路面層和其他路面層之間的涂刷層,這種方法可以使路面使用壽命延長5～8年。而且它也能夠消除反射裂縫(尤其是水泥處治或再生路面),運(yùn)用這種完整的養(yǎng)護(hù)體系,能夠減少重建費用一半以上。采用這種方法可以對新的路面進(jìn)行有效的處治。

7.噴射修補(bǔ)坑洞

噴射修補(bǔ)坑洞是采用一種特殊的機(jī)器對路面坑洞和凹地及破裂地帶進(jìn)行修補(bǔ)。

首先,修補(bǔ)機(jī)中的壓縮空氣將坑洞吹干凈,除去坑洞里任何松散的材料,得到一個干凈的表面。然后,將坑洞的內(nèi)表面涂上一層乳液。再利用修補(bǔ)機(jī)上的操作裝置,向坑洞里填上骨料,從噴嘴中噴出的熱乳液和骨料混合,坑洞填充料,采用該方法修補(bǔ)的坑洞既防水又具有比較好的強(qiáng)度。修補(bǔ)坑洞的骨料要求單個尺寸為7mm、10mm或14mm的石料,這也是進(jìn)行封層時常使用的骨料級配。最后在坑洞上面鋪一層干骨料,使它具有一個表面封層,這樣就完成了封層工作,但是也有再鋪一層細(xì)砂的情況。