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浅论乳化沥青和热沥青封层的应用对比

文章出处:山东超强机电科技有限公司人气:-发表时间:2018-01-30 13:41:49【
  随着我国城市经济的飞速发展,城市对于基础设施建设的投入日益增大,特别是基础设施养护建设,国家更是采用多渠道加大了投资力度。养护部门不断地将新技术、新工艺应用于市政养护工程中。作为基层和面层之间的沥青封层,热沥青作为封层的主要材料应用广泛,技术较为成熟。近年来,乳化沥青作为封层材料的使用正在得到有力推广,本文主要讨论两种封层材料的应用区别,为市政养护工程封层施工提供一定程度的指导和实践意义。
 
  2正文
 
  封层是为封闭沥青面层的表面空隙,防止水分侵入面层或基层而铺筑的沥青混合料薄层。铺筑在面层上面的为上封层,其下的为下封层。
 
  上封层的应用范围包括:沥青面层的空隙率较大,透水严重;有裂缝或已修补的旧沥青路面;需加铺磨耗层改善抗滑性能的旧沥青路面;需加铺磨耗层或保护层的新建沥青路面。
 
  下封层的应用范围:位于多雨地区,并且沥青面层混合料空隙率较大;在铺筑基层后,不能及时铺筑面层,并需开放交通时;在半刚性基层上做乳化沥青下封层。
 
  沥青封层施工在于在路基水化养生期间和最佳含水量时,提供一个沥青密封保护膜,防止内部水化水蒸发,使路基水化作用充分进行,达到较高的承载强度;
 
  防止雨、雪水下渗,开放临时交通时保护基层表面不受损坏;粘结基层与沥青面层,延缓反射裂缝。
 
  封层施工主要取决于材料和施工工艺。热沥青是将固体的沥青加热融化而成,乳化沥青是将熔化的沥青微粒(1―6μm)分散在乳化剂的水介质中而成的乳状液,毋需加热,就可拌成沥青胶、沥青砂浆、沥青混凝土等。两者的材料类型不一样,也就决定了施作沥青封层的工艺也不一样。
 
  一、施工工艺和流程
 
  热沥青是将固体的沥青加热融化而成,可操作温度是130~180℃,由于原路面为常温,喷洒的热沥青迅速凝固,不再具有流动性,因此很难保证洒布的均匀性,并且由于洒布的沥青用量很少,热沥青洒布机很难达到这一精度要求,沥青过多,将带来泛油,沥青过少,洒布不均匀,粘结效果下降。
 
  热沥青封层施工对材料的要求较高,沥青一般选择70号沥青,加热及喷洒温度一般在160~170℃,如有改性沥青可优先选用,温度应根据改性沥青的类型确定。
 
  热沥青封层施工对天气也有一定要求,气温一般应高于20℃,风力小于3级,三天之内无雨,以上条件都达到的话可以进行此项施工,以保证沥青和基层的充分结合,达到封层施工的效果。
 
  热沥青封层施工流程:一、加热沥青,沥青的喷洒温度必须达到可操作温度;二、在路面上喷洒一层沥青材料,紧接着散布砂子、石屑或适当级配的集料,三、紧跟进行碾压。
 
  乳化沥青最早被用于喷洒以减少灰尘,通过改进乳化设备和乳化剂,使乳化沥青的数量稳步上升。近年来通过对一些特定乳化剂的研究和实践,乳化沥青的类型和应用范围得到了很大推广,使用乳化沥青施工时,不需加热,常温下进行喷洒或拌和摊铺,可以铺筑各种结构的路面,可做贯入式或透层表面处治。
 
  乳化沥青分为阴离子型和阳离子型两种。阴离子乳化沥青与矿料的粘糊性不太好,特别是与酸性矿料的粘糊性更不好。因为阴离子乳化沥青的微粒表面有阴离子电荷,当乳液与矿料(湿润的矿料表面也有阴离子电荷)接触时,同性相斥,使沥青微粒不能尽快的粘附在矿料表面,要待乳液中的水分蒸发后才能进行。
 
  阴离子乳化沥青与矿料的裹覆只是单纯的粘附,沥青与矿料之间粘附力很低。若在阴湿或低温季节,乳液的水分蒸发缓慢,会影响路面的早期成型,延迟开放交通时间。
 
  随着近代界面化学和胶体化学发展,阳离子乳化沥青迅速发展,其沥青微粒带阳离子电荷,与矿物表面接触时,异性相吸,使沥青微粒很快的吸附在矿物表面,因此即使在阴湿或低温季节,阳离子乳化沥青仍可施工。尤其在旧沥青路面修复中更显优越性。
 
  由于施工现场条件的制约,从而使能在普通环境温度下使用的乳化沥青及伴随它的应用而产生的许多施工技术得到发展,成为一种既节约资金、效果又良好的预防性养护手段。除了阴雨天气及温度低于10℃时应禁止施工,其他情况适用性较强。
 
  乳化沥青是一种在常温下呈现为液态的沥青水乳液,其发展始于20世纪初,经过近百年的发展,在理论及生产技术上已十分完善,其种类不断增多,使用范围也日益广泛。现在,乳化沥青普遍应用于道路施工中,作为粘层油、透层油和封层用油非常广泛,已为许多道路设计施工所采用。
 
  乳化沥青封层的施工流程一般分为以下几个方面。一是清扫基层表面,保持路面充分清洁;二是洒水预湿,保持一定的湿度;三是乳化沥青洒布(国外在基层施工后1~2小时,基层表面略干稍余水分时浇洒乳化沥青,由于乳化沥青的亲水性,沥青微粒即能较好的渗入基层);四是集料洒布(破乳前);最后进行碾压。
 
  二、性能参数对比
 
  1、施工条件
 
  热沥青的可操作温度要求高,而乳化沥青不需要加热,常温下即可喷洒,应用范围受外界条件制约较小。
 
  2、经济性
 
  乳化沥青的流动性使矿料表面形成均匀的沥青膜,容易准确地控制,沥青用量,既保证矿料之间有足够的结构沥青,又使混合料中的自由沥青降低到适宜程度,因而提高路面的稳定性、防水性和耐磨性。高温季节较少出现油包、推移、波浪,低温季节较少尖刀开裂,而热沥青流动性较差,从而导致单位面积使用量较大,不利于材料的节约和能源优化使用。
 
  3、适用范围
 
  乳化沥青品种繁多,可根据生产施工需要生产不同种类的乳化沥青,适用范围非常广泛。可用于稀浆封层、微表处、沥青再生、土壤稳定、基层稳定、透层、粘层等等几十种用途。
 
  沥青乳液良好的流动性,使得沥青能更深的渗入道路基层中,加强了路面的抗裂及防水能力,良好的流动性还使得喷洒的均匀性提高。在贴土工布的施工中,能使土工布与路基粘合面更多、更牢固,增强了土工布的作用。乳化沥青还可用于各种不严重裂缝的处理,处理过的路面对比未处理的路面抗损害能力有显著提高。因此乳化沥青用做封层材料是非常合适的。
 
  热沥青流行性较差,大面积使用前首先必须通过试验确定洒布时的单位用量,单一使用时使用范围较小,近年来,研究人员通过对改性沥青的外加剂的加入使得改性沥青用作沥青封层的条件大为降低,因此改性沥青用作封层材料也是完全适合的。
 
  4、使用效果
 
  笔者通过对已完工几个工程的对比情况来看,热沥青封层的防水性能好,抗滑能力较乳化沥青来看有其优势所在,但是施工完毕后容易泛油,单位用量需得到有效控制,其次两者对于沥青路面的寿命都能起到有效的延长作用,这在目前市政养护工程维修中都是可以接受的有效施工方案。
 
  3结语
 
  总之,热沥青和乳化沥青封层施工各有其局限性,但随着乳化沥青和热沥青用作封层材料的使用量的逐年增加,随着市政道路建设与管理部门的思想的逐步转变,合理使用乳化沥青和热沥青封层施工,既可降低施工成本,又能对具体工程建设起到更有效的作用,同时取得经济效益和社会效益的双重效果。