稀漿封層技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁
稀漿封層是一項(xiàng)較理想的筑、養(yǎng)路施工工藝，稀漿混合料是一種新型的常溫路面材料，稀漿封層施工技術(shù)是將兩者結(jié)合起來最終在路面某個(gè)層位形成３－９ｍｍ厚的一個(gè)薄層。稀漿封層混合料是以適當(dāng)級(jí)配的石屑為內(nèi)料，乳化瀝青為粘結(jié)料，加入適宜的水，以水泥為填充料，必要時(shí)以ＡＬ２（Ｓ０４）３飽和水溶液作為緩凝劑，按一定比例拌和而成的流動(dòng)漿體，將其攤鋪于路面上而形成的瀝青表面處置層，其成型后的外觀、性能、作用均比細(xì)粒式瀝青砼或?yàn)r青砂有較多的優(yōu)點(diǎn)。在稀漿封層中，由于陽離子乳化瀝青對(duì)骨料裹覆性好，粘結(jié)力強(qiáng)，稀漿與下承層結(jié)合牢固，因而封層具有耐磨、抗滑、防水、堅(jiān)實(shí)等特性，并能經(jīng)濟(jì)、快速地修補(bǔ)路面裂縫。
為了盡快完善應(yīng)用陽離子乳化瀝青稀漿封層這一新技術(shù)，我們?cè)趯W(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外有關(guān)稀漿封層技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究工作，通過多次瀝青稀漿封層室內(nèi)試驗(yàn)，確定了所用材料較理想的配合比。在國(guó)外技術(shù)人員的指導(dǎo)下，我們?cè)冢保埃穱?guó)道２６５Ｋｍ＋２００ｍ—２６５ｍ＋４５０ｍ處修筑了乳化瀝青稀漿封層試驗(yàn)路段，并在石家莊市及石太高速進(jìn)行了大面積推廣，共修筑陽離子乳化瀝青稀漿封層６０萬平方米（其中包括ＳＢＳ１．２萬平方米，ＳＢＲ２萬平方米），經(jīng)過一段時(shí)間的觀察封層路面良好。
一、室內(nèi)試驗(yàn)
（一）材料質(zhì)量要符合要求
１、骨料級(jí)配骨料在稀漿封層混合料中起骨架作用，其中最大粒徑骨料影響封層厚度。為保證稀漿混合料的密實(shí)性、粘結(jié)力、耐久性和攤鋪時(shí)的和易性，必須有一定數(shù)量的細(xì)粉料。若細(xì)粉料過少，稀漿施工拌合攤鋪時(shí)會(huì)出現(xiàn)離析，骨料沉淀不易攤鋪，降低封層的密實(shí)度，影響熱穩(wěn)定性及強(qiáng)度；粉料過多，必然加大瀝青用量，降低瀝青混合料的穩(wěn)定性，若瀝青用量不足又會(huì)增加瀝青混合料的脆性，降低封層使用的耐久性。為保證稀漿混合料使用質(zhì)量，骨料級(jí)配應(yīng)符合《國(guó)際稀漿封層協(xié)會(huì)推薦的瀝青稀漿封層混合料骨料級(jí)配要求》。
根據(jù)封層路段的實(shí)際情況，選用Ⅲ型封料層，骨料采用鹿泉小棧道北場(chǎng)生產(chǎn)的石料，級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)及篩分結(jié)果如下表所示：
２、瀝青乳液。乳化瀝青是瀝青稀漿中主要成分，在混合料中起粘結(jié)作用，它的性質(zhì)對(duì)骨料的裹覆粘結(jié)力及破乳成型時(shí)間有直接影響，關(guān)系到稀漿封層使用耐久性及鋪后開放交通時(shí)間的長(zhǎng)短，因此乳化瀝青的技術(shù)性能，要符合瀝青乳液檢驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。通過多次實(shí)驗(yàn)我們選用了美國(guó)阿克蘇公司和上海維實(shí)偉克進(jìn)口乳化劑ＥＭ７６、Ｃ４５０復(fù)配和ＭＱＫ－１Ｍ，瀝青用大港９０＃和歡喜嶺９０＃道路石油瀝青。檢測(cè)結(jié)果表明，瀝青乳液各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)結(jié)果均滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
３、填料水泥。水泥用作稀漿填料有以下作用：①調(diào)解破乳時(shí)間，對(duì)于ＥＭ７６和Ｃ４５０乳化劑來說加水泥對(duì)Ｃ４５０是延長(zhǎng)破乳時(shí)間，對(duì)ＥＭ７６是縮短破乳時(shí)間；②提高瀝青和骨料的粘結(jié)力；③調(diào)解骨料級(jí)配，改善混合料的和易性。
４、水。水在稀漿混合料中主要起稀釋作用，用改變加水量來保證稀漿混合料要求的稠度，保證良好的攤鋪狀態(tài)，不得出現(xiàn)稀漿離析流淌現(xiàn)象，否則會(huì)影響封層質(zhì)量。
（二）稀漿混合料配比設(shè)計(jì)
稀漿封層在使用前必須進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)，從而確定骨料、乳液、填料、水、礦粉及緩凝劑的最佳用量，保證封層有足夠的強(qiáng)度、耐磨性和固化時(shí)間，使稀漿封層有較強(qiáng)的粘結(jié)力與原路面連接成為一體。
１、初凝時(shí)間確定。用“紙墨跡法”測(cè)定稀漿達(dá)到初凝所需時(shí)間，將稠度符合要求的混合料，倒在２５９ｍｍ的油氈上，攤鋪６ｍｍ厚的薄層，在溫度２５℃±１℃，相對(duì)濕度５０℃±５％的環(huán)境中，用一紙巾輕輕按壓，每１５分鐘一次。如果在潮濕的紙上不見褐色斑點(diǎn)，說明稀漿已達(dá)到初凝時(shí)間。我們用的進(jìn)口慢裂快凝乳化劑做的實(shí)驗(yàn)，初凝時(shí)間一般為１５分鐘。
２、稠度試驗(yàn)。該試驗(yàn)確定稀漿混合料的適宜加水量，保證混合料和易性。
３、粘聚力實(shí)驗(yàn)。該試驗(yàn)是確定稀漿混合料的初凝時(shí)間和開放交通時(shí)間。
４、濕輪磨耗和負(fù)荷車輪實(shí)驗(yàn)。確定瀝青乳液用量，濕輪磨耗和負(fù)荷車輪是檢驗(yàn)稀漿混合料質(zhì)量的重要指標(biāo)。瀝青乳液是稀漿混合料中主要成分，用它來均勻裹覆骨料，起粘結(jié)作用，乳液用量不足，封層表面干澀，粘結(jié)力降低，易于松散干裂，降低耐磨性能，縮短封層壽命；用量過多，封層表面光滑，降低粗糙度和熱穩(wěn)定性，影響行車安全。因此封層前，采用室內(nèi)“濕輪磨耗實(shí)驗(yàn)和負(fù)荷車輪實(shí)驗(yàn)”確定瀝青最佳用量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
（１）由稠度實(shí)驗(yàn)選用外加水量為礦料的１０％左右為好，此時(shí)的稀漿較好。
（２）由濕輪磨耗實(shí)驗(yàn)及圖可看出乳化瀝青用量大，其磨耗減少；由負(fù)荷車輪試驗(yàn)及圖可知粘附砂量隨乳化瀝青增大而增加，結(jié)合兩個(gè)試驗(yàn)確定乳化瀝青用量范圍為１１．５—１２．５％，我們用１２％乳化瀝青做的試件浸泡６日的其磨耗值為３６２．１ｇ／ｍ２，遠(yuǎn)低于最高限值８０７ｇ／ｍ２，粘附砂量３６８．２ｇ／ｍ２，低于最高限值５３６ｇ／ｍ２，能滿足大交通的磨耗需要。
二、稀漿混合料在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用
通過以上反復(fù)試驗(yàn)及及分析，我們確定了比較合理的稀漿混合料配合比設(shè)計(jì)方案。從試驗(yàn)跟蹤測(cè)定結(jié)果可以看出，通過稀漿封層，路面的平整度、透水性能和磨擦系數(shù)有了很大提高。試驗(yàn)表明陽離子乳化瀝青稀漿封層的混合料具有較好的流動(dòng)性和滲透性，有利于填充和治愈路面的裂縫，可以提高路面的密實(shí)性和防水性，使老化路面反老還新，它不僅適用于一般公路，還適用于高速公路及飛機(jī)跑道和停車場(chǎng)等面層。
稀漿封層不僅適用于公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，也可用于修補(bǔ)性養(yǎng)護(hù)。在橋面上采用稀漿封層養(yǎng)護(hù)可以減輕橋面的自重和提高抗滑能力。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究和實(shí)踐表明，采用稀漿封層用于公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金，并能有效地延長(zhǎng)路面使用壽命。
為了盡快完善應(yīng)用陽離子乳化瀝青稀漿封層這一新技術(shù)，我們?cè)趯W(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外有關(guān)稀漿封層技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究工作，通過多次瀝青稀漿封層室內(nèi)試驗(yàn)，確定了所用材料較理想的配合比。在國(guó)外技術(shù)人員的指導(dǎo)下，我們?cè)冢保埃穱?guó)道２６５Ｋｍ＋２００ｍ—２６５ｍ＋４５０ｍ處修筑了乳化瀝青稀漿封層試驗(yàn)路段，并在石家莊市及石太高速進(jìn)行了大面積推廣，共修筑陽離子乳化瀝青稀漿封層６０萬平方米（其中包括ＳＢＳ１．２萬平方米，ＳＢＲ２萬平方米），經(jīng)過一段時(shí)間的觀察封層路面良好。
一、室內(nèi)試驗(yàn)
（一）材料質(zhì)量要符合要求
１、骨料級(jí)配骨料在稀漿封層混合料中起骨架作用，其中最大粒徑骨料影響封層厚度。為保證稀漿混合料的密實(shí)性、粘結(jié)力、耐久性和攤鋪時(shí)的和易性，必須有一定數(shù)量的細(xì)粉料。若細(xì)粉料過少，稀漿施工拌合攤鋪時(shí)會(huì)出現(xiàn)離析，骨料沉淀不易攤鋪，降低封層的密實(shí)度，影響熱穩(wěn)定性及強(qiáng)度；粉料過多，必然加大瀝青用量，降低瀝青混合料的穩(wěn)定性，若瀝青用量不足又會(huì)增加瀝青混合料的脆性，降低封層使用的耐久性。為保證稀漿混合料使用質(zhì)量，骨料級(jí)配應(yīng)符合《國(guó)際稀漿封層協(xié)會(huì)推薦的瀝青稀漿封層混合料骨料級(jí)配要求》。
根據(jù)封層路段的實(shí)際情況，選用Ⅲ型封料層，骨料采用鹿泉小棧道北場(chǎng)生產(chǎn)的石料，級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)及篩分結(jié)果如下表所示：
２、瀝青乳液。乳化瀝青是瀝青稀漿中主要成分，在混合料中起粘結(jié)作用，它的性質(zhì)對(duì)骨料的裹覆粘結(jié)力及破乳成型時(shí)間有直接影響，關(guān)系到稀漿封層使用耐久性及鋪后開放交通時(shí)間的長(zhǎng)短，因此乳化瀝青的技術(shù)性能，要符合瀝青乳液檢驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。通過多次實(shí)驗(yàn)我們選用了美國(guó)阿克蘇公司和上海維實(shí)偉克進(jìn)口乳化劑ＥＭ７６、Ｃ４５０復(fù)配和ＭＱＫ－１Ｍ，瀝青用大港９０＃和歡喜嶺９０＃道路石油瀝青。檢測(cè)結(jié)果表明，瀝青乳液各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)結(jié)果均滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
３、填料水泥。水泥用作稀漿填料有以下作用：①調(diào)解破乳時(shí)間，對(duì)于ＥＭ７６和Ｃ４５０乳化劑來說加水泥對(duì)Ｃ４５０是延長(zhǎng)破乳時(shí)間，對(duì)ＥＭ７６是縮短破乳時(shí)間；②提高瀝青和骨料的粘結(jié)力；③調(diào)解骨料級(jí)配，改善混合料的和易性。
４、水。水在稀漿混合料中主要起稀釋作用，用改變加水量來保證稀漿混合料要求的稠度，保證良好的攤鋪狀態(tài)，不得出現(xiàn)稀漿離析流淌現(xiàn)象，否則會(huì)影響封層質(zhì)量。
（二）稀漿混合料配比設(shè)計(jì)
稀漿封層在使用前必須進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)，從而確定骨料、乳液、填料、水、礦粉及緩凝劑的最佳用量，保證封層有足夠的強(qiáng)度、耐磨性和固化時(shí)間，使稀漿封層有較強(qiáng)的粘結(jié)力與原路面連接成為一體。
１、初凝時(shí)間確定。用“紙墨跡法”測(cè)定稀漿達(dá)到初凝所需時(shí)間，將稠度符合要求的混合料，倒在２５９ｍｍ的油氈上，攤鋪６ｍｍ厚的薄層，在溫度２５℃±１℃，相對(duì)濕度５０℃±５％的環(huán)境中，用一紙巾輕輕按壓，每１５分鐘一次。如果在潮濕的紙上不見褐色斑點(diǎn)，說明稀漿已達(dá)到初凝時(shí)間。我們用的進(jìn)口慢裂快凝乳化劑做的實(shí)驗(yàn)，初凝時(shí)間一般為１５分鐘。
２、稠度試驗(yàn)。該試驗(yàn)確定稀漿混合料的適宜加水量，保證混合料和易性。
３、粘聚力實(shí)驗(yàn)。該試驗(yàn)是確定稀漿混合料的初凝時(shí)間和開放交通時(shí)間。
４、濕輪磨耗和負(fù)荷車輪實(shí)驗(yàn)。確定瀝青乳液用量，濕輪磨耗和負(fù)荷車輪是檢驗(yàn)稀漿混合料質(zhì)量的重要指標(biāo)。瀝青乳液是稀漿混合料中主要成分，用它來均勻裹覆骨料，起粘結(jié)作用，乳液用量不足，封層表面干澀，粘結(jié)力降低，易于松散干裂，降低耐磨性能，縮短封層壽命；用量過多，封層表面光滑，降低粗糙度和熱穩(wěn)定性，影響行車安全。因此封層前，采用室內(nèi)“濕輪磨耗實(shí)驗(yàn)和負(fù)荷車輪實(shí)驗(yàn)”確定瀝青最佳用量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
（１）由稠度實(shí)驗(yàn)選用外加水量為礦料的１０％左右為好，此時(shí)的稀漿較好。
（２）由濕輪磨耗實(shí)驗(yàn)及圖可看出乳化瀝青用量大，其磨耗減少；由負(fù)荷車輪試驗(yàn)及圖可知粘附砂量隨乳化瀝青增大而增加，結(jié)合兩個(gè)試驗(yàn)確定乳化瀝青用量范圍為１１．５—１２．５％，我們用１２％乳化瀝青做的試件浸泡６日的其磨耗值為３６２．１ｇ／ｍ２，遠(yuǎn)低于最高限值８０７ｇ／ｍ２，粘附砂量３６８．２ｇ／ｍ２，低于最高限值５３６ｇ／ｍ２，能滿足大交通的磨耗需要。
二、稀漿混合料在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用
通過以上反復(fù)試驗(yàn)及及分析，我們確定了比較合理的稀漿混合料配合比設(shè)計(jì)方案。從試驗(yàn)跟蹤測(cè)定結(jié)果可以看出，通過稀漿封層，路面的平整度、透水性能和磨擦系數(shù)有了很大提高。試驗(yàn)表明陽離子乳化瀝青稀漿封層的混合料具有較好的流動(dòng)性和滲透性，有利于填充和治愈路面的裂縫，可以提高路面的密實(shí)性和防水性，使老化路面反老還新，它不僅適用于一般公路，還適用于高速公路及飛機(jī)跑道和停車場(chǎng)等面層。
稀漿封層不僅適用于公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，也可用于修補(bǔ)性養(yǎng)護(hù)。在橋面上采用稀漿封層養(yǎng)護(hù)可以減輕橋面的自重和提高抗滑能力。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究和實(shí)踐表明，采用稀漿封層用于公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金，并能有效地延長(zhǎng)路面使用壽命。
