淺談高滲透性乳化瀝青在瀝青路面透層施工中的應(yīng)用

覃艷紅

【摘 要】瀝青路面不僅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、環(huán)保，而且能夠提高道路整體使用壽命。在瀝青路面施工設(shè)計過程中，通常采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體，瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計密切相關(guān)，所以在設(shè)計瀝青路面施工時，必須確保半剛性基層與瀝青下基層界面連接。通常在基層設(shè)置透層，確保透層油快速滲入基層內(nèi)部，從而形成類似瀝青路面的保護膜，提高整個基層的穩(wěn)定性。文章結(jié)合案例，分析高滲透性乳化瀝青在瀝青路面滲透層施工中的應(yīng)用，詳細(xì)介紹我國瀝青路面滲透層的應(yīng)用現(xiàn)狀，明確高滲透性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)，并且提出施工技巧和質(zhì)量檢測評價標(biāo)準(zhǔn)，從而全面提升我國瀝青路面施工的整體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】高滲透性乳化瀝青;瀝青路面透層;施工

【中圖分類號】U416.217 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）12-0111-03

0 引言

我國大多數(shù)高速公路都以瀝青混凝土路面為主，為了確保瀝青路面與非瀝青材料基層有機結(jié)合，需要在基層與面層之間設(shè)置滲透層。瀝青層必須完全滲透基層內(nèi)部，才能進行下一步的鋪筑。此外，必須認(rèn)真分析和理解半剛性基層設(shè)計規(guī)范，確?；鶎勇?lián)結(jié)成質(zhì)量，并符合規(guī)范要求。如果只在表面形成一層保護膜或油皮，就無法對瀝青路面起到加固、保護、防水的作用。半剛性固化材料的滲透性比較差，因此必須采用高滲透性乳化瀝青作為滲透層施工材料，既能保證施工質(zhì)量，又能實現(xiàn)經(jīng)濟效益快速提升[1]。

1 我國瀝青路面透層材料應(yīng)用現(xiàn)狀分析

1.1 透層材料的要求

使用透層材料主要是為了確保瀝青面層與基層緊密結(jié)合，通過噴灑瀝青、液體瀝青或乳化瀝青而形成一層薄膜，所有層面之間的材料都有特殊的處理要求。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，基層類型瀝青選擇必須保證以液體瀝青、乳化瀝青、煤瀝青為主。在噴灑之后通過鉆孔或挖掘確認(rèn)透層，滲透入基層的深度在5.5～10 mm為宜，從而確保面層與基層形成統(tǒng)一的整體。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，道路工程建設(shè)規(guī)模越來越大，因此必須加強道路建設(shè)，提高透層施工的整體質(zhì)量。透層的主要作用是確保瀝青面層與非瀝青材料基層緊密結(jié)合，在基層上通過澆灑乳化瀝青、煤瀝青等形成滲透基層的薄膜。透層施工時，必須符合以下要求：澆灑透層瀝青的級配砂礫、級配碎石基層、水泥石灰粉煤灰等無機結(jié)合料穩(wěn)定，粒料的半剛性基層必須澆灑透層瀝青。施工時，用到的水泥、石灰粉、煤灰等所有無機結(jié)合料，都必須通過實驗確定且表面致密性良好，對級配砂礫、級配碎石等要求比較高，應(yīng)采用軟透層瀝青[2]。

1.2 我國透層材料的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，我國大多數(shù)工程在半剛性基層都以慢裂性乳化瀝青、煤瀝青為主要透層材料，但是透油層的黏度過稀，施工過程為了快速吸油，往往需要利用石屑等材料配合施工。由于水泥、石灰和粉煤灰半剛性基層材料堿性較強，普通陽離子乳化瀝青滲透效果比較差，導(dǎo)致工程車輛在路面行走時會碾壓路面而形成褶皺，路面質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。煤瀝青滲透效果比較好，但毒性較大，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，還會影響施工人員的身心健康。目前大部分工程都是用煤瀝青稀釋而成的液體作為透油層，但是煤瀝青必須現(xiàn)場配制，質(zhì)量控制效果不理想，而且還可能對環(huán)境造成一定干擾，施工成本較高，所以必須積極探索新的瀝青路面透層材料[3]。

2 高滲透性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)

高滲透性乳化瀝青不僅能夠解決不易滲透的問題，而且具有安全環(huán)保、價格較低的優(yōu)勢。瀝青含量標(biāo)準(zhǔn)為50%～60%，剩余量應(yīng)該小于0.3%，破乳速率比較慢，存儲穩(wěn)定性小于5，達到與水的混合性試驗和與礦料粘附性試驗要求。詳細(xì)性質(zhì)指標(biāo)、測試方法和標(biāo)準(zhǔn)要求見表1。

3 高滲透性乳化瀝青在瀝青路面施工中的具體應(yīng)用

3.1 灑布時間和灑布量

根據(jù)施工規(guī)范要求，透層施工必須在瀝青路面基層沒有完全硬化時，灑布量為0.7～1.5 m深。在高速公路施工時選用高滲透性乳化瀝青能夠增強穩(wěn)定性，采用振動成型的試驗方法，對組成設(shè)計、最大干密度、基層表面致密平整度進行判斷，并且要全覆蓋保濕養(yǎng)生7 d左右，全面提高高速公路的密實度和施工強度。在試驗階段應(yīng)該對透油層灑布量進行試噴，最后判斷合適的灑布量。透油層在施工結(jié)束24 h后噴灑。在透層質(zhì)量控制時，要根據(jù)級配比例進行分析，因為透層內(nèi)的煤油含量過高很容易導(dǎo)致透層的黏結(jié)作用和防水作用下降，大量煤油揮發(fā)，煤油會隨雨水流入地下，造成當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境污染。煤油含量過低、黏度高，也不利于滲透，導(dǎo)致表面浮層。這些表面浮油的軟化點比較低，會在結(jié)合層中間形成不良影響，既提高了生產(chǎn)成本，也導(dǎo)致道路安全性受到干擾，所以煤油稀釋瀝青透層。煤油配合比例必須適中，盡可能減少煤油使用量，因為煤油的級配比例不固定，搭配比例與基質(zhì)瀝青標(biāo)號相同，使其達到相同的滲透深度，瀝青標(biāo)號越高則煤油穿越量越低。黏度作為透層施工的重要控制指標(biāo)，維持在8～12 s，透層的黏結(jié)作用和防水性能非常好，由于煤油配料很難測出，而黏度實驗非常容易，所以應(yīng)該通過黏度指標(biāo)對煤油的滲透比例進行控制。當(dāng)黏度值大于12 s時，說明透層油黏度大、瀝青含量大、煤油摻量低;當(dāng)黏度值小于8 s時，說明透層油黏度小、瀝青含量少、煤油摻量高。高速公路建設(shè)都會進行瀝青路面透層施工，因為在原有瀝青路面上加透層路面鋪設(shè)不僅會提高公路的耐熱性，還可以整體提高公路的路面強度和美觀度[4]。

3.2 施工工藝

在高滲透性乳化瀝青施工時，首先要確保材料制備符合要求，利用保溫瀝青儲蓄罐存儲原液，按照水和原液1∶3的比例，加入60 ℃的溫水對瀝青進行稀釋，同時將養(yǎng)生覆蓋物徹底清除，利用3～4臺大功率森林滅火器，沿著道路兩旁清掃基層表面的浮沉和顆粒，確?；鶎颖砻婀饣秸?。利用灑水車在基層表面適當(dāng)噴灑清水，等到表面稍微濕透，保證透層瀝青噴灑透時，利用瀝青灑布車沿高速公路車道逐個進行噴灑，所有車道噴灑量保持均勻，不能有露白情況。如果出現(xiàn)露白，必須由人工及時噴灑，瀝青散布后，既要保證瀝青混合料不隨意亂流，也不能在表面形成油膜，所有施工完畢后需要為期72 h的交通管制，確保滲透養(yǎng)護水平得到提升。

3.3 施工注意事項

高滲透性乳化瀝青施工完畢后，要及時灑水，確保養(yǎng)護工藝。實驗表明，乳化瀝青的封閉養(yǎng)護對基層不會產(chǎn)生影響，而且能夠極大地減少公路表面清理工作，滲透速度更快、滲透深度更深，如果養(yǎng)生超過2周則容易影響滲透速度，需等待5 d后才能達到理想深度。

在采用高滲透性乳化瀝青時，應(yīng)該不用灑布，因為灑布最重要的功能是隔離油膜，避免瀝青與車輪產(chǎn)生粘連。利用高滲透性乳化瀝青，能夠向上反滲透，在播撒石屑之后，不僅無法起到有效的隔離效果，反而會影響正常的滲透。

施工人員必須掌握與其他瀝青材料封層施工的正確時間，等到高滲透性乳化瀝青完全滲透油層后，才能進行分層或其他瀝青施工處理，否則會影響高滲透性乳化瀝青的滲透效果。高滲透性乳化瀝青的有效滲透成分會不斷向上層瀝青材料轉(zhuǎn)移，施工時上層瀝青材料會產(chǎn)生大量的高滲透性乳化瀝青，影響滲透效果，也可能是上層瀝青材料受高滲透性乳化瀝青軟化，造成瀝青膜受到嚴(yán)重破壞。

4 高滲透性乳化瀝青在瀝青路面透層施工的具體案例

4.1 工程概況

某高速公路路面全長14.13 km（第1期合同），基層采用水泥穩(wěn)定層設(shè)計，水泥用量約為5%，壓實度高于98%，而且設(shè)計強度必須超過4 MPa，在基層表面運用薄膜覆蓋養(yǎng)生技術(shù)，而下層則采用8cmAC-25c型瀝青混凝土材料。為了確?；鶎优c面層之間的粘連形成穩(wěn)定性，高速公路路面施工必須采用高滲透性乳化瀝青。為了確保路面透層施工的整體水平，透層灑布時間應(yīng)該在基層完工后的8 h、24 h和7 d，促進高滲透乳化瀝青灑布量為0.7% L/m2。實驗結(jié)果顯示，滲透性乳化瀝青灑布量為0.7% L/m2，均勻殘留在表面的油膜也能夠?qū)⒒鶎优c瀝青面層快速結(jié)合，這說明高滲透性乳化瀝青在實際工程中具有良好的施工效果。為了增強高滲透性乳化瀝青的質(zhì)量，可以參考其他國家的優(yōu)秀案例。

高滲透性乳化瀝青具有良好的滲透性能，能夠符合我國透層施工的質(zhì)量要求，且高滲透性乳化瀝青的最佳灑布量為0.7% L/m2，灑布時間必須在基層完工后24 h內(nèi)進行，這樣才能夠達到良好的滲透效果。傳統(tǒng)的瀝青灑布車操作麻煩，噴灑量不準(zhǔn)，灑布不均，特別是在噴灑起步和結(jié)束時效果更差，然而過量噴灑或噴灑不足會造成路面泛油或透水，嚴(yán)重影響路面的施工質(zhì)量。因此，本工程透層油施工作業(yè)選用具備強噴功能、罐內(nèi)循環(huán)功能、準(zhǔn)確計量功能、噴頭組合調(diào)整功能及帶手動噴槍的智能型瀝青灑布車噴灑，克服了舊式設(shè)備靠車速控制灑布量、起步時灑布量過多、行進中花白、結(jié)束時灑布量過少的現(xiàn)象，保證了灑布量的均勻性。

4.2 質(zhì)量檢測與評價

采用高滲透性乳化瀝青作為透層油具有以下優(yōu)勢：一是滲透性強。因為瀝青能夠完全進入基層內(nèi)部，而且滲透的平均深度超過5 mm，更是達到8 mm，確?；鶎优c面層實現(xiàn)有機粘連。二是具有良好的經(jīng)濟性。高滲透性乳化瀝青利用水稀釋，在同樣的灑布量下，比煤油稀釋節(jié)約1/3左右的材料。高滲透性乳化瀝青揮發(fā)物少，而且材料含量不具有毒性，不會對人體和自然生態(tài)環(huán)境造成損害。三是無須灑布。在普通乳化瀝青透油層施工時，必須及時灑布石穴。噴灑透油層后，灑布量應(yīng)該控制在2 L/m2左右。利用PSP高滲透性乳化瀝青則無須撒石屑，既省時省力，又能夠降低施工成本，使用高滲透乳化瀝青不會對車輪粘連，更不會造成油膜破壞，從而有效維護瀝青路面的使用壽命。

5 結(jié)語

在我國目前的瀝青路面鋪裝防護工程中，幾乎沒有關(guān)于滲透層的具體說明，但是瀝青鋪裝多層組件可以更好地結(jié)構(gòu)化軸承容量。為了對耐久性和水損傷具有抗藥性，必須充分注意透氣層的設(shè)計和配置，并在材料選擇、用量、建筑要求和過程中進行科學(xué)選擇。

參 考 文 獻

[1]管勤.一種新型高滲透性透層油的應(yīng)用研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2015，11（9）：135-137.

[2]何朝輝，唐治祥.高滲透乳化瀝青用于高速公路透層材料的探討[J].湖南交通科技，2014，40（3）：52-54.

[3]薛芳，張穎.高速公路高滲透乳化瀝青透層油的施工[J].知識經(jīng)濟，2012（8）：97.

[4]包龍生，徐磊，于玲，等.高滲透乳化瀝青滲透性能研究[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，27（4）：642-645，665.