淺談緩釋型抗凝冰含砂霧封層工程技術(shù)與推廣應(yīng)用

陳文峰

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

1 緩釋型抗凝冰含砂霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)

改進(jìn)型含砂霧封層技術(shù)其使用的改性瀝青不同于傳統(tǒng)的瀝青乳化工藝而是采用世界領(lǐng)先的泥漿式乳化工藝，通過(guò)陶土膨潤(rùn)土等多種礦粉的融合而形成的瀝青還原劑材料，具有懸浮骨料，防水透氣等特性。突破了傳統(tǒng)霧封層的養(yǎng)護(hù)概念，解決的防滑不足，事后撒砂不均的問(wèn)題。

抗凝冰霧封層技術(shù)是以霧封層技術(shù)作為載體，通過(guò)摻加具備抗凝冰功能的材料，滿足冬季抑制路面結(jié)冰的特殊養(yǎng)護(hù)需求，ZG-10S抗凝冰填料成分組成包括鹽化物、緩釋劑、抗腐蝕劑、增強(qiáng)劑等。鹽化物可以有效降低路面冰點(diǎn)，阻止路面結(jié)冰，緩釋劑可以有效減緩鹽化物的釋放，在路面使用年限內(nèi)控制鹽化物均勻釋放，抗腐蝕劑可以對(duì)道路周邊的土壤、植被水源不造成破壞，有效保護(hù)橋梁，防止出現(xiàn)鋼筋腐蝕的現(xiàn)象，增強(qiáng)劑有助于使改性劑顆粒承受較強(qiáng)壓力。該技術(shù)通過(guò)特種噴灑車(chē)噴灑到路面上，形成一層保護(hù)膜，使得路面無(wú)法形成牢固的冰層。

2 緩釋型抗凝冰含砂霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)特點(diǎn)

(1)在改進(jìn)型含砂霧封層中摻配ZG-10S緩釋型抗凝冰劑的施工工藝是技術(shù)關(guān)鍵，也是此項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新之處，從而達(dá)到1+1>2的理念。在MSK瀝青基濃縮封面混合料加工過(guò)程中，其混合料由瀝青、乳化劑、添加劑和水組成，瀝青以細(xì)小的微顆粒狀態(tài)均勻分布在水溶液中，形成水包油狀態(tài)乳化溶液，按比例加入抗凝冰填料，低冰點(diǎn)填料可以均勻的分散在其中，然后采用含砂霧封層噴灑設(shè)備作業(yè)。

(2)性價(jià)比高，抗凝冰摻量低，成本可控，可以多種抗凝冰工藝復(fù)合應(yīng)用，養(yǎng)護(hù)周期投資綜合效益高。

(3)含砂霧封層材料由陶土和優(yōu)質(zhì)濃縮乳化瀝青組成的道路封面料，由礦物質(zhì)和纖維加固的乳化瀝青與聚合物和專用活化劑混合制成，具有高粘度、柔韌度強(qiáng)和持久耐用等特性，并在施工現(xiàn)場(chǎng)加兌骨料以形成防滑面層，是保護(hù)和美化瀝青路面的理想材料。

(4)路面抗滑性，通過(guò)在混合料中加入金剛砂將骨料直接投放到乳化瀝青中，能使之穩(wěn)定懸浮，然后通過(guò)高壓設(shè)備均勻噴灑在路面后迅速成膜，其選取的特種瀝青其自身的乳化點(diǎn)和針入度都遠(yuǎn)高于普通基質(zhì)瀝青，所以可以更為有效的提高面層的耐高溫性能。

(5)節(jié)能減排。不需高溫加熱，節(jié)約大量燃料，減少有害氣體排放。

3 緩釋型抗凝冰含砂霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)項(xiàng)目依托工程施工單位施工水平，充分比較各種瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案，針對(duì)S19嫩泰高速路面結(jié)構(gòu)良好，部分路面出現(xiàn)了裂縫等病害。為了保持嫩泰高速養(yǎng)護(hù)路段良好的行車(chē)性能和行車(chē)環(huán)境，項(xiàng)目組對(duì)K201+000～K202+900路段下行進(jìn)行緩釋型抗凝冰含砂霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工。

3.1 前期施工準(zhǔn)備

結(jié)合黑龍江地區(qū)常用礦料等原材料，模擬實(shí)際施工氣候環(huán)境，重點(diǎn)開(kāi)展緩釋型抗凝冰含砂霧封層用常溫混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)、材料組成控制指標(biāo)研究等。

改進(jìn)型含砂還原劑材料中的基質(zhì)瀝青采用的是美國(guó)進(jìn)口特種瀝青，軟化點(diǎn)高達(dá)70 ℃，延度在8以上，針入度低至17～23。進(jìn)口特種瀝青使混合料具有超強(qiáng)的抗磨耗能力和抗裂性能。采用這種高軟化點(diǎn)高延度低針入度瀝青可保證適當(dāng)提高油石比而不會(huì)造成路面泛油?；旌狭系目垢邷匦阅?、抗裂能力及耐久性等均得到了顯著的提高。

從ZG-10S抗凝冰材料的釋放機(jī)理可以看出，抗凝冰材料的用量對(duì)其釋放速率有著重要的影響，影響著抗凝冰效果與持續(xù)時(shí)間以及混合料的路用性能，因此通過(guò)對(duì)混合料設(shè)計(jì)以及路用性能檢測(cè)，得出抗凝冰材料投放比例占MSK瀝青基濃縮封面料質(zhì)量的15%～25%。(0 ℃，-5 ℃)可使路表冰雪融化，可有效降低(0 ℃，-10 ℃)冰-路面的粘結(jié)，有利于路表冰雪的清除。因此，緩釋型抗凝冰含砂霧封層配合比例為：瀝青路面還原劑∶水∶石英砂=250 kg∶50 kg∶100 kg，抗凝冰劑摻量為0.15～0.2 kg/m2。

3.2 路面清理

上層材料需碾壓密實(shí)碾壓密實(shí)，在油污污染區(qū)域，應(yīng)首先進(jìn)行清理，防止出現(xiàn)粘結(jié)不牢的情況。

3.3 緩釋型抗凝冰含砂霧封層拌和

改進(jìn)型含砂霧封層還原劑配比嚴(yán)格按以下配比進(jìn)行混合，在瀝青路面封層混合料運(yùn)輸過(guò)程中，需充分?jǐn)嚢?，運(yùn)輸途中設(shè)備自動(dòng)攪拌定期打開(kāi)，確保噴灑過(guò)程中原材料無(wú)沉降，在施工之前必須重新接通攪拌器電源繼續(xù)攪拌10 min以上，然后噴灑。

3.4 緩釋型抗凝冰含砂霧封層噴灑

封面料噴灑：均勻地噴灑瀝青路面封面料的第一層，隔日再次對(duì)該路段噴灑第二層，共噴灑二層，固化3～4 h，即開(kāi)放交通。

4 緩釋型抗凝冰含砂霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)冬季觀測(cè)情況

黑龍江省高速公路管理局齊齊哈爾高速公路管理處養(yǎng)護(hù)路段為(嫩泰高速)，針對(duì)S19嫩泰高速路面結(jié)構(gòu)良好，部分路面出現(xiàn)了裂縫等病害。為了保持嫩泰高速養(yǎng)護(hù)路段良好的行車(chē)性能和行車(chē)環(huán)境，項(xiàng)目組對(duì)K199+000～K203+700路段下行進(jìn)行緩釋型抗凝冰含砂霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工，通車(chē)至今，路面完整，沒(méi)有出現(xiàn)車(chē)轍和網(wǎng)裂。從冬季融冰效果來(lái)看，經(jīng)過(guò)觀測(cè)，對(duì)于雪量較小情況，低冰點(diǎn)復(fù)合封層路面可直接融化路表積雪，對(duì)于雪大情況，直接與路面接觸的雪層被融化，水不會(huì)在路表二次結(jié)冰，減小了冰雪與路面的附著性與粘結(jié)力，提高了機(jī)械和人工除冰雪的效率和效果，提高了冬季路面抗凝冰能力。

5 總 結(jié)

針對(duì)黑龍江等東北地區(qū)路面養(yǎng)護(hù)的技術(shù)需求，應(yīng)用具有施工機(jī)具與材料普適性、覆蓋路面早期病害徹底性、施工溫度環(huán)保性、服役壽命耐久性等的技術(shù)措施，且綜合養(yǎng)護(hù)成本適合當(dāng)?shù)仞B(yǎng)護(hù)實(shí)際的技術(shù)措施在不改變?cè)办F封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)性能基礎(chǔ)上，賦予了霧封層融雪除冰的功能，有效減緩了路面病害發(fā)展，該材料施工便捷，效果持久，集預(yù)防性養(yǎng)護(hù)與融冰雪功能于一體，是公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)乃至公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究的重要推廣應(yīng)用方向。