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乳化瀝青的應用

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    乳化瀝青是將瀝青熱融后,經高速機械剪切后,以細小的微粒狀態分散于含有乳化劑的水溶液中,形成的水包油型的瀝青乳液。這種分散體系的瀝青為分散相,水為連續相,常溫下具有良好的流動性。其主要特性表現為它的儲存穩定性、在混合過程中設穩定性、表面處治和黏度特性及養護速度。在這些特性中有許多是隨著微粒尺寸和微粒在乳液中的分布情況而起作用的。該變化是一種隨瀝青型號、級配乳液生產所使用的設備和化學試劑的使用穩定性而變化的。 
  乳液的顆粒尺寸大小是比較重要的參數,因為粒徑變得越單一、分散,乳液的黏度越好,破乳率和黏結性能也越合適。然而這也限制了乳液中的瀝青含量,并且能夠影響養護速度,在一般情況下,顆粒直徑在1μm~5μm范圍內時具有最好特性。 
  一般乳液是通過設備和配方來控制摻量。采用合適的乳化劑、正確的控制乳化劑效果的乳液配方,對于生產出滿足需要的乳液是至關重要的。

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1-乳化瀝青的應用

     現將乳化瀝青在道路施工中各工程部位中的應用情況分述如下: 

  1.1透層 

  瀝青路面層間處理主要是指基層和面層、面層和面層、面層與構造物之間的過渡連接處理,用以增強層面間的黏接,使瀝青路面各層形成一個完整的受力體系,提高路面結構承載力和耐久性;其次,層間處理使路面結構在理論上與路面設計的理論假設(多層連續彈性層狀體)相一致,使路面設計符合路面實際受力狀況;良好的層間處理措施能有效地防止半剛性基層于縮裂縫反射,并阻止地表水下滲和路基水上升。以下分述各處理層對材料性能的要求及施工要點。瀝青透層施工是適用在瀝青面層下非瀝青類下承表面,增加相互黏結力,主要作用如下:①透入基層表面孔隙,增強了基層和瀝青面層間的黏接;②有助于結合基層表面集料中的細料;③在完成基層的鋪裝后,適時噴灑透層油還可以減少基層的養生費用,提高養生質量;④經過透層油滲透成型以后的基層表面的開口空隙被填充,得到一個滲透深度上的防水層;⑤在由于某種原因推遲鋪筑面層的情況下,透層可向基層提供臨時性防護,防止降雨和臨時行車的破壞。 
  在所有的層間處理方式中,透層對材料有著其特殊的要求。理想的透層深度應透入基層3mm~5mm,為此透層油傳統采用低黏度的煤油稀釋瀝青,但由于將稀釋瀝青中的輕油分完全揮發后的瀝青黏度低。很難保證基層與面層之間的黏結強度,對環境亦有不良影響,因此宜采用乳化瀝青作為透層材料。基層鋪裝后,透層油施工要及時跟進,這樣既可以實現透層油的最佳滲透效果,又有利于基層養生。對于存在浮漿和污染的基層表面,噴灑透層油之前必須進行嚴格的清理,存在浮塵的路段應在清掃后封閉交通,必要時可灑水潤濕基層表面,灑水量以控制在使基層表面濕潤無積水為宜,通過水的下滲將基層表面孔隙打通,有利于透層油透入。待表面水分蒸發后即可開始噴灑透層,撒布量保持在0.6kg/m3~1.1kg/m3之間,不宜過高。因此改性劑的用量不應使乳化瀝青的黏度增加過大,一般宜控制在3%以下,對于級配碎石基層可適當加大。 

  1.2黏層 

  黏層的作用是使各面層之間、面層與構筑物黏結成+整體。瀝青黏層適用于增加瀝青類鋪筑層和其下層及鄰接構筑物接觸面之間的黏結力。瀝青黏層材料均稱“瀝青漆”,亦作水泥板鄰接側壁、傳力桿等隔離劑之用。黏層應在鋪筑瀝青混合料前3h-4h內均勻涂刷于下承表面或側壁,被涂刷的表面應潔凈、干燥、無泥灰等雜物,層面間一定要清掃干凈,黏層的撒布強調“薄”和“遍”。在各面層間均撒布一般用量為0.4kg/m2~0.6kg/m2,具體用量可根據乳化瀝青的濃度進行調整,調整原則是確保在整個層面提供不大于0.2kg/m2的殘留瀝青連續封面。在實際施工中從對所取芯樣的劈裂試驗結果來看,各面層結合處的斷裂面均為不規則狀,表明結合面的黏結強度大于或等于混合料本身的黏結強度,優于未進行黏層油層間處理的結合強度。

   1.3路面防水層 

  道路瀝青路面下封層適用于基層防水。防水層一般是設在有機結合料面層與基層間的有一定厚度的隔水層。防水層與透層結合,在基層和面層之間形成一道抵御水害(包括動水壓力破壞)的防護層。防水層應使用黏結性和溫度穩定性好的材料。它在荷載應力應變作用下不僅要保持良好的水密性,還應使面層和基層間形成足夠的結合力,防止薄瀝青面層產生滑動、推移等破壞。與面層和基層不結合的情況相比,它可以減小面層底層由行車荷載引起的拉應力和拉應變,并可以明顯減小由溫度變化引起的瀝青面層內的拉應力和拉應變。封層油要在透層油破乳后進行撒布,撒布量控制在0.8kg/m2~1.6kg/m2。在封層油沒有完全破乳時及時撒布0.5cm~1cm的單粒徑碎石。覆蓋率一般為整個面積60%-70%,然后用輕型膠輪壓路機穩壓1~2遍。經穩壓后的碎石顆粒浸入深度為粒徑的1/2。施工時應注意掌握好石料撒布的時間,過早或過晚都不能收到良好的效果。 

  1.4稀漿封層 

  上封層適用于封閉路表孔隙和細裂縫或舊路養護。稀漿封層施工:在施工前原路面的整體強度要滿足強度要求,對影響原路面使用功能的病害均應進行修補。封層前,修補的路面應基本穩定;施工時應當封閉交通,清掃路面上的雜物,必要時用水沖洗原路面,但路面不能有積水。施工時,根據設計配比調整好封層機各料門的開度,打開出料閥門,待攤鋪箱內的稀漿混合料達箱容積的1/2時,啟動底盤,低速行進,進行攤鋪。攤鋪結束后應當進行養護,待封層黏結力達到要求時,即可開放交通(普通乳化瀝青封層鋪筑一般封閉4h~5h,氣溫低時要在8h~10h,改性稀漿封屢鋪筑一般只需0.5h~1h)。乳化瀝青稀漿封層的施工氣溫宜在10℃以上;雨天及日平均氣溫低于5℃時,應停止施工。從道路養護看,采用稀漿封層進行路面車轍修補不需要脫離拌和設備現場,因而相對費用比采用熱拌瀝青混合料的要少;因乳化瀝青允許潮濕的道路表面和較好的黏附性,沒有黏結層,對通常的車轍道路表面不需要研磨。因此,現場使用的材料基本費用比較少,而且改善施工條件,降低勞動強度,減少環境污染。 

  1.5橋面防水層 

  由于橋面的各種應變量較大,溫度變化劇烈,使用一般的防水措施其效果和耐久性較差。尤其是瀝青砼面層與水泥砼橋面兩種材料模量相距較大,這就對兼有防水和黏結過渡作用的防水層材料和工藝方法提出了更高的要求。橋面防水工程采用SBR、SBS改性乳化瀝青效果較好。這種處理方法的優點在于:防水效果好,黏結力強,均勻無接縫,施工進度快,有效地克服了使用防水卷材與多布多涂防水法易出現的空鼓剝離和層間滑動等問題。   

  2-結束語    
 
 乳化瀝青可冷態施工,具有節約能源,便利施工、節約瀝青,保護環境等許多的優越性。尤其是高聚物改性乳化瀝青的性能比乳化瀝青的性能又有了本質的提高,有使路面瀝青高溫不發軟和低溫不脆裂、防止高溫車轍和低溫裂縫的效果,不僅能大幅度改善瀝青路面層間結合狀況,減少使用過程中各種病害的發生,還在道路養護中,特別是對高等級路面的養護具有較大的經濟和社會效益。具體應用時應對透層油在改性后的黏度變化進行檢驗。在進行層間處理時。清掃是最為關鍵的一個環節,下承層的清潔程度將直接影響到層間處理的效果。目前的清掃方式主要是人工以掃帚和鋼刷清掃,并輔以高壓水槍沖洗。各種層間處理方式要靈活應用,必要時可進行復合處理。隨著改性乳化瀝青的性能的不斷發展和其獨特的優越性,改性乳化瀝青在以后施工中會得到充分的應用。



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