高滲透乳化瀝青用于高速公路透層材料的探討

何朝輝，唐治祥

(湖南省通盛工程有限公司，湖南 長沙 410004)

透層油常用于瀝青路面施工基層頂面，其作用是使瀝青面層與非瀝青類材料基層結(jié)合良好，其材料一般是乳化瀝青、煤瀝青、液體瀝青等等。然而，在目前高速公路建設(shè)中，常采用半剛性基層瀝青路面，相當(dāng)致密采用，一般采用煤油稀釋瀝青，因?yàn)槿榛癁r青難以滲透進(jìn)入半剛性基層內(nèi)部，而煤瀝青毒性較大，因而在以往湖南高速公路瀝青面層施工主要采用煤油稀釋瀝青作為透層材料。

隨著高速公路建設(shè)對(duì)質(zhì)量要求越來越高，而煤油稀釋瀝青透層施工時(shí)煤油易揮發(fā)對(duì)環(huán)境有影響，同時(shí)煤油的造價(jià)較高，往往在目前用于高速公路瀝青路面透層的煤油稀釋瀝青中，煤油含量很低，導(dǎo)致滲透效果不理想?；诖?，在婁新高速公路建設(shè)中采用高滲透乳化瀝青替代煤油稀釋瀝青作為高速公路透層材料，取得了較好的效果，現(xiàn)簡要介紹如下。

1 采用煤油稀釋瀝青的滲透效果調(diào)查

湖南省婁新高速公路路面透層原設(shè)計(jì)為煤油稀釋瀝青透層，于2012年5月2日～5月9日對(duì)婁新高速公路路面第十二合同段內(nèi)采用煤油稀釋瀝青施工透層進(jìn)行了滲透深度檢測，檢測結(jié)果如表1。

根據(jù)檢測結(jié)果，采用煤油稀釋瀝青灑布透層其滲透深度平均值為5.3 mm，滿足設(shè)計(jì)要求，但不難看出其滲透深度波動(dòng)范圍較大，且出現(xiàn)單點(diǎn)不合格偏多，單值合格率僅64%，整體施工質(zhì)量不很理想。

表1 2012－05 －02～05 －09 期間透層滲透深度統(tǒng)計(jì)表

2 高滲透乳化瀝青材料制作及材料性能

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40 —2004)中要求，透層施工可采用液體瀝青、乳化瀝青和煤瀝青，常用的為乳化瀝青和液體瀝青。因煤瀝青有毒一般不采用，煤油稀釋瀝青屬于液體瀝青已經(jīng)采用，施工質(zhì)量效果也不甚理想，而且，造價(jià)較高。而采用普通乳化瀝青，對(duì)于粒料基層滲透效果很好，但對(duì)于致密的半剛性基層，其效果較差，難以透下去。

高滲透乳化瀝青透層材料無現(xiàn)成的成品材料，由婁新高速公路路面第十二合同段項(xiàng)目部自己加工制作，其主要成份是:瀝青、水、乳化劑、滲透劑。其高滲透特點(diǎn)來自于其滲透劑。滲透劑的全稱是脂肪醇聚氧乙烯醚，屬非離子表面活性劑，也是具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。

高滲透乳化瀝青制作工藝如圖1。

圖1 高滲透乳化瀝青制作工藝

先將水升溫至50～60 ℃，然后將乳化劑、滲透劑摻入水中攪拌成乳液備用，乳化劑、滲透劑摻量由廠家提供(配比:瀝青∶水∶乳化劑∶滲透劑=50∶50∶2.5∶2)，同時(shí)將基質(zhì)瀝青升溫至 135～145 ℃，通過瀝青泵與乳液泵的流量計(jì)調(diào)節(jié)瀝青與乳液的摻配比例，最后通過膠體磨生產(chǎn)出高滲透乳化瀝青。高滲透乳化瀝青制成后應(yīng)及時(shí)使用，存放期內(nèi)要求不離析、不凍結(jié)、不破乳。

對(duì)高滲透乳化瀝青取樣進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果均滿足規(guī)范要求。檢測結(jié)果如表2所示。

表2 高滲透乳化瀝青的技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

3 高滲透乳化瀝青的滲透效果室內(nèi)試驗(yàn)

按基層配合比試拌水泥穩(wěn)定碎石混合料，水泥劑量5%，最佳含水量5.6%，然后按98%壓實(shí)度成型13 個(gè)無側(cè)限試件，7 d 后采用50%殘留物高滲透乳化瀝青進(jìn)行室內(nèi)滲透試驗(yàn)，得試驗(yàn)結(jié)果如表3。

表3 滲透效果室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果

由試驗(yàn)結(jié)果可見透層滲透深度室內(nèi)試驗(yàn)成功(見圖2)。

圖2 室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果

4 高滲透乳化瀝青的滲透效果現(xiàn)場試驗(yàn)

室內(nèi)試驗(yàn)完成后，采用50%殘留物高滲透乳化瀝青進(jìn)行透層現(xiàn)場灑布試驗(yàn)，灑布量為1.0 L/m2，檢測結(jié)果如表4。

試驗(yàn)結(jié)果得平均滲透深度大于設(shè)計(jì)深度5 mm，單值合格率為85.7%。

表4 滲透效果現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果

5 結(jié)論

總而言之，采用高滲透乳化瀝青替代煤油稀釋瀝青作為透層施工材料，無論是從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)上，還是質(zhì)量上，都體現(xiàn)出了較大優(yōu)勢。婁新高速公路路面第十二合同段整個(gè)項(xiàng)目采用高滲透乳化瀝青進(jìn)行透層施工后，透層的撒布效果明顯改善。

［1］JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］張?zhí)靹?表面活性劑應(yīng)用技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

［3］闞乾勇，高紅旗.聚氧乙烯醚磷酸酯的合成與應(yīng)用［J］.江蘇化工，1994，22(1):18 －20.