淺談乳化瀝青在公路建設(shè)施工中的應(yīng)用

【摘要】隨著我國(guó)公路通行數(shù)量的不斷激增，對(duì)于公路養(yǎng)護(hù)施工的作業(yè)輕度也在不斷加大，若在路面出現(xiàn)損壞以后在對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，就會(huì)有不必要的問(wèn)題出現(xiàn)，不僅增大了其施工中的養(yǎng)護(hù)成本，而且還會(huì)影響到道路的通行能力。因此，在對(duì)于公路工程建設(shè)中對(duì)于施工材料及工藝的選擇，應(yīng)采用合理有效的措施對(duì)破損路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。本文主要通過(guò)對(duì)公路工程施工中的乳化瀝青進(jìn)行了分析，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】公路工程；乳化瀝青；特性；應(yīng)用

一、公路工程建設(shè)中的乳化瀝青的基本組成

1.乳化瀝青的概念。將瀝青分散于有乳化劑的水中而形成瀝青乳液，這種乳液稱為乳化瀝青，由此可以看出瀝青和水這兩個(gè)不互溶的物質(zhì)的混合物就是乳化瀝青，由于他的存儲(chǔ)穩(wěn)定，表面處理和年度特性等決定了他在道路建設(shè)和維護(hù)方面的應(yīng)用。

2.乳化瀝青的材料構(gòu)成及種類。乳化瀝青主要包含以下集中構(gòu)成材料：瀝青、水、乳化劑及穩(wěn)定劑。在乳化瀝青中，瀝青是構(gòu)成的基本成分，在乳化瀝青中占據(jù)40%～70%。水作為乳化瀝青中的第二大構(gòu)成，其質(zhì)量及性質(zhì)都會(huì)對(duì)乳化瀝青的形成產(chǎn)生影響。在乳化瀝青中的關(guān)鍵部分則是乳化劑，乳化劑的含量不高，但是對(duì)乳化瀝青的形成起到關(guān)鍵性作用。穩(wěn)定劑在乳化瀝青中能夠使其穩(wěn)定性得到提升，環(huán)節(jié)顆粒間的凝聚速度，使其穩(wěn)定性得到提升。乳化瀝青的種類有很多，按照瀝青的種類可以分為：普通乳化瀝青及改性乳化瀝青；按照乳化劑的不同可以分為：陽(yáng)離子乳化瀝青、陰離子乳化瀝青及非離子乳化瀝青等類型。

3.乳化瀝青的生產(chǎn)。乳化機(jī)是生產(chǎn)乳化瀝青的主要設(shè)備，對(duì)乳化瀝青的質(zhì)量影響很大，因此在選用設(shè)備時(shí)主要分析乳化機(jī)能否滿足乳化瀝青的質(zhì)量要求。目前使用機(jī)械分散法生產(chǎn)乳化瀝青的設(shè)備比較多，主要有膠體磨類、均化器類和攪拌類等。衡量乳化瀝青質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)是瀝青微粒的均系化程度，均系化程度越高乳化瀝青的使用性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性就越好。瀝青和水的溫度是影響乳化瀝青乳化效果和質(zhì)量的重要參數(shù)，因此在生產(chǎn)過(guò)程中要嚴(yán)格控制瀝青和水的溫度。乳化劑的用量也是影響乳化瀝青乳化效果和質(zhì)量的參數(shù)，所以生產(chǎn)乳化瀝青時(shí)對(duì)于乳化劑的用量也要嚴(yán)格的控制。

二、乳化瀝青的主要特征

1.能夠提升公路的質(zhì)量。乳化瀝青的含量可以隨著其實(shí)際情況進(jìn)行隨意的調(diào)整，根據(jù)施工情況的不同，可以對(duì)乳化瀝青的用量進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)其發(fā)展要求。依據(jù)乳化瀝青的常溫流動(dòng)性及水溶性來(lái)提升道路的質(zhì)量。

2.擴(kuò)大瀝青適用范圍。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，乳化瀝青技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，乳化瀝青可以代替瀝青來(lái)完成瀝青所不能夠?qū)崿F(xiàn)的應(yīng)用，例如對(duì)出現(xiàn)老化性龜裂的路面實(shí)行霧狀黏層、迅速填裂、使表面瀝青再生、封閉路面雨水、延長(zhǎng)路面壽命等。

3.施工工序相對(duì)方便。由于乳化瀝青可以在常溫下進(jìn)行施工，而且在乳化瀝青與集料的共同作用下，使其粘附性及施工都有較好的改善，方便拌和，節(jié)約了勞動(dòng)力，提升工作效率。

4.改善施工季節(jié)。運(yùn)用乳化施工技術(shù)，能夠減少潮濕及低溫對(duì)工程施工的影響，對(duì)于路面的病害應(yīng)及時(shí)得到處理，盡可能的對(duì)路況進(jìn)行改善。對(duì)于施工季節(jié)的拖延能夠?qū)方ㄔO(shè)的發(fā)展提供條件，而且有利于日后公路的養(yǎng)護(hù)工作，防止病害得到進(jìn)一步的加劇。

5.利于環(huán)保。從乳化瀝青中游離出來(lái)的碳?xì)浠衔锏臄?shù)量幾乎為零，在實(shí)際應(yīng)用中可直接用于噴灑或拌和，無(wú)需加熱融化，釋放大量有害氣體，很大程度地減少了對(duì)環(huán)境的污染。

三、對(duì)施工材料的要求

1.對(duì)骨料的選擇。在對(duì)骨料的選擇時(shí)，有許多注意事項(xiàng)。由于骨料的選擇范圍相對(duì)較為廣泛，可以選擇酸性的，也可以是堿性的，大多情況下可以就地取材，較多運(yùn)用于熱瀝青面層的骨料都可以適用。級(jí)配應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求，選擇質(zhì)地堅(jiān)硬、帶有棱角的具有硬度大且耐磨性好的骨料。在對(duì)砂石的選擇上，應(yīng)選用純天然的砂，確保其具有堅(jiān)硬、干燥、無(wú)雜質(zhì)且清潔的砂料，使其含沙量不低于45%，若不能使其含沙量控制在這一范圍內(nèi)，則會(huì)使運(yùn)輸及拌和工作受到影響。在施工中要嚴(yán)格做好級(jí)配工作，根據(jù)工作量的大小來(lái)進(jìn)行合理分配，在拌和過(guò)程中要確保其能夠拌和均勻，否則會(huì)造成封層各段外觀的不夠一致，粗細(xì)料的配合應(yīng)嚴(yán)格控制，若細(xì)料過(guò)多，其表面容易出現(xiàn)脆裂；若粗料過(guò)多，則會(huì)出現(xiàn)與原路面的結(jié)合部不牢固，混合料的和易性不好，在攤鋪過(guò)程中容易產(chǎn)生離析，影響工程的質(zhì)量。

2.對(duì)乳化瀝青的選擇。乳化瀝青的質(zhì)量技術(shù)要求的主要控制指標(biāo)是粘度，乳化瀝青分陰離子型和陽(yáng)離子型兩種。陰離子型帶有負(fù)電荷，而骨料和填料多為堿性材，兩者不易結(jié)合，水分完全靠自然蒸發(fā)，破乳的時(shí)間較長(zhǎng)；陽(yáng)離子乳化瀝青帶有正電荷，與骨料拌和產(chǎn)生化學(xué)變化，水分被擠出，強(qiáng)度形成較快。因此大多稀漿封層都使用陽(yáng)離子乳化瀝青，我們的實(shí)際應(yīng)用中也采用了陽(yáng)離子乳化瀝青，并采用了慢裂型乳化瀝青，以利于有充足的時(shí)間拌和及攤鋪。嚴(yán)格控制乳化瀝青的油水比，瀝青的含量應(yīng)在55%～60%之間，最佳瀝青用量一般由圖解法求得，如果瀝青含量過(guò)低，拌成的混合料含水量不好控制，不能達(dá)到要求的油石比。

3.對(duì)填料的選擇。工程建設(shè)中常用的調(diào)料主要是普通水泥，或者是石灰粉，使用石灰粉之前要做好篩分試驗(yàn)，要確保大小低于0.07mm的顆粒不低于80%。填料在工程建設(shè)中的作用主要有：能夠改善級(jí)配，調(diào)節(jié)破乳速度，提升稀漿封層的穩(wěn)定性及早期強(qiáng)度，填料的用量在干骨料中所占的比例不大于3%，在實(shí)際工程建設(shè)中，有時(shí)甚至不摻加填料。

4.對(duì)水的選擇。稀漿混合料使用的水為潔凈水，不得使用含有雜質(zhì)或受化學(xué)污染的臟水，混合料中的水包括骨料中的水、乳液中的水和外加水，外加水的用量為干骨料的6%～11%，而混合料總的含水量為干骨料的12%～20%之間。

四、乳化瀝青在道路建設(shè)中的應(yīng)用

在道路修整中，乳化瀝青有用的只占30%～45%，其余的水分都流失或蒸發(fā)掉了?，F(xiàn)在道路整修材料中最好的是含69%的彈性體陽(yáng)離子的乳化瀝青。含有69%的乳化瀝青有足夠的粘度，可以在襯砌層上形成一層固定的膜，防止相對(duì)的移動(dòng)。為了加速乳化瀝青的變性和分解，在乳化瀝青噴灑后應(yīng)及時(shí)的撒布石屑，壓路機(jī)碾壓，使石屑能夠很好的吸附乳化瀝青中的彈性體陽(yáng)離子。一般快凝設(shè)計(jì)的乳化瀝青在變性的30mln內(nèi)有較強(qiáng)的粘附性。

1.乳化瀝青在路面建設(shè)中的應(yīng)用。路面修建可以分為以下幾種結(jié)構(gòu)類型：?jiǎn)螌勇访嫘拚?、骨架嵌入式路面修整及雙側(cè)路面修整等。路面的修正結(jié)構(gòu)主要受到公路的路基及交通通行量的影響。見(jiàn)階段，最常用的路面修整主要是采用路面修整。若交通通行量較大，且路基狀況基本一致，則可以采用雙層路面修整方式，不僅能夠提升路面的承載力度，而且還能使襯砌層的防水能力得到合理改善。骨架嵌入式修整是公路工程修建中的一種特殊結(jié)構(gòu)，主要是將暗沉與雙層路面修整的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，通常在車速較快、通行量較大且路基較硬的公路建設(shè)中使用。

2.乳化瀝青在稀漿封層中的應(yīng)用。稀漿封層技術(shù)起源最早起源于美國(guó)德克薩斯州，乳化瀝青出現(xiàn)的早期并不是應(yīng)用在道路建設(shè)中的，相反它在道路建設(shè)應(yīng)用方面進(jìn)展卻十分緩慢。一個(gè)主要因素就是乳化瀝青不適應(yīng)不同路面混合料，必須經(jīng)過(guò)特制才能使用。稀漿封層是采用機(jī)械設(shè)備將乳化瀝青，粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計(jì)配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上形成的薄層。由于其在路面形成的層薄所以決定了其職能用在那些限速且交通承載低的市區(qū)公路。

3.乳化瀝青在路面維護(hù)中的應(yīng)用。目前，在道路維修中乳化瀝青在路面封面層、小規(guī)模路面修補(bǔ)和冷再生等幾個(gè)方面都得到了大規(guī)模的應(yīng)用。

（1）路面封面層。路面封面層主要應(yīng)用于路面裂縫或凹坑現(xiàn)象中出現(xiàn)。由于乳化瀝青是液態(tài)狀，其流動(dòng)性較好，在道路的裂縫及凹坑中便于灌入，還可以對(duì)路面表層進(jìn)行加蓋。選用封面層能夠有效的產(chǎn)生一層防水膜，防止水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，減慢道路維修的間隔時(shí)間。封面層主要采用慢干乳化瀝青，其瀝青含量在30%～40%，采取小量噴灑方式，噴灑完以后應(yīng)在在其上方撒上一層薄薄的細(xì)沙進(jìn)行覆蓋。

（2）乳化瀝青在小規(guī)模路面修補(bǔ)的應(yīng)用。小規(guī)模路面維修主要是道路填坑，補(bǔ)齊路面，裂縫修補(bǔ)等小型的操作。在這些小型操作中乳化瀝青的使用十分廣泛，效果也很好。比如道路破壞或者是斷面彎曲需要隨時(shí)修補(bǔ)的路面常使用乳化瀝青冷混合料。這些道路修補(bǔ)不需要大量的乳化瀝青，也不需要攤鋪設(shè)備，所以通常在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)生產(chǎn)乳化瀝青并與集料混合進(jìn)行施工。

五、結(jié)語(yǔ)

在公路工程建設(shè)中，乳化瀝青的運(yùn)用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，其實(shí)施效果在公路施工中得到普遍的認(rèn)可。特別是聚合物乳化瀝青施工技術(shù)，在公路建設(shè)方面受到行業(yè)內(nèi)部的廣泛重視。隨著我國(guó)社會(huì)技術(shù)的不斷進(jìn)步，乳化瀝青的使用量也在持續(xù)提升，使用范圍也在不斷提升，因此，乳化瀝青施工技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。