改性乳化沥青在高速公路路面中的应用:sbs改性乳化沥青

　　内容摘要：提出了改性乳化沥青的技术指标以及乳化沥青的性能，由于其特有的对骨料的粘结力强、弹性恢复好、使挤压的部分迅速恢复平展的原状等优越性，因此近几年在新建高速公路中的应用非常广泛，对路面结构层的保护、防止雨水下渗、提高路面的平整度与抗滑性能、延长了沥青路面的使用寿命，得到了切实有效的提高和科技的进步，并且得到较好的经济效益。
　　关键词：改性乳化沥青；稀浆封层；防水层；粘层
　　1、引 言
　　本文简要阐述了改性乳化沥青的定义、性能及各种应用，并对实际施工中具体应用方面进行了论述，以供借鉴。
　　1．1进行沥青改性的必要性
　　近几年修建的高等级路面以沥青路面为主，由于兰炼、克拉玛依等沥青含蜡量高，沥青对温度的敏感性强，使沥青路面在高温时强度低，塑性增加，在行车荷载的作用下，易产生车辙；低温时，沥青路面的刚性增加、塑性降低，容易开裂。而改性乳化沥青的应用，对解决路面出现的问题起到了积极的作用。改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。用它铺设的路面有良好的耐久性、抗磨性，实现高温不软化，低温不开裂。
　　2、乳化沥青及其性能
　　乳化沥青是一种节能型的筑路材料，可用于道路的维修和养护，以及路面结构层之间作为透层和粘层。它是由沥青、水和乳化剂混合而成的一种乳状液。
　　乳化沥青有以下几个方面的优点：
　　（1）可常温施工，节约能源。乳化沥青常用于常温施工，现场无需加热设备，扣除制备乳化沥青所需消耗的能源后，较热铺仍可节约大量的能源。
　　（2）施工便利，节约沥青。乳化沥青不仅具有与集料良好的粘附性，而且可与潮湿集料粘附。乳化沥青粘度低，且含有水分，施工和易性好，易于拌合，节约劳力。此外由于乳化沥青混合料中自由沥青较少，不仅提高了沥青的粘结力，而且节约了近10%的沥青用量。
　　（3）保护环境，保障健康。乳化沥青施工不需要砌炉、支锅、盘灶等工作，且不污染环境；同时，避免操作人员烟熏、火烤以及沥青挥发的毒害。
　　（4）稀浆混合料易于操作，与原路面整体结合良好。
　　但是同普通的基质沥青一样，乳化沥青也有易老化、温度热敏性强的不足之处，为了克服这些缺点，更好地发挥乳化沥青的长处，需要在乳化沥青中加入适当的改性剂对其改性。
　　随着聚合物改性沥青乳液的发展，形成了改性乳化沥青及改性乳化沥青稀浆封层技术，包括聚合物改性稀浆精细表面处治(PSM)和用于填补车辙的聚合物改性稀浆封层(PSR)。由于乳化沥青中添加了聚合物改性乳液，主要是SBR乳液，提高了乳化沥青的各种性能指标，使得其在新建高速公路中应用具备条件。近年改性乳化沥青广泛用于新建高速公路的下封层(防水层)、改性沥青混合料面层的层间粘层、混凝土桥面及水泥混凝土路面上的粘层等。
　　2.1 改性乳化沥青性能指标
　　改性乳化沥青是碱法造纸废液为主复配石油酸或环烷酸或脂肪酸等物质的乳液。改性过的乳化沥青，由于改性剂的作用，提高了沥青的处置特性和路用性能，使其本身的脆点下降，软化点上升，从而使有效使用温度范围扩大，使得其本身的热稳定性能和低温抗裂性能得以明显改善，使用耐久性能明显提高，延长了沥青的使用寿命。
　　3 改性乳化沥青的运用
　　3.1 改性乳化沥青稀浆封层防水层技术
　　在高速公路沥青路面工程施工检查中已重视水损害问题，为防止雨水渗入到面层与基层的交界面上产生冲刷与唧浆损坏，保护基层，许多高速公路都在基层表面设置封层(防水层)，北方地区还以此作为基层过冬的保护层。
　　目前高速公路沥青路面结构中，防水层一般设置在基层表面，在我国公路建设过程中，一般路基、基层完工后，第二年高温季节再在其上铺筑沥青面层。这样，基层上铺筑防水层之后可以起到防止雨、雪水进入基层，引起冻胀现象的出现，另一方面，在不能完全封闭交通的情况下(包括施工车辆)，可起到磨耗层的作用以保护基层。
　　目前设计的高速公路常用的下封层(防水层)有单层或双层表面处治、细粒式或砂粒式沥青混合料、改性乳化沥青稀浆封层，近年又发展了改性沥青防水层。
　　3.1.1 SBS改性沥青防水层
　　其基本作法是在路面结构层的某一层位，洒布用量约为2．0kg/㎡(根据结构层的不同，用量可适当调整)左右的聚合物SBS改性沥青，然后再在上面撤单一粒径的碎石，碎石粒径的大小应与防水层上铺筑沥青混凝土粒径相匹配。其撒布面积为50％左右，然后用轮胎压路机碾压成型。撒布碎石的目的是保护防水层在施工过程中不被车辆轮胎和摊铺机履带破坏，防止改性沥青被热沥青混合料熔化后粘轮而影响施工
　　3.2 改性乳化沥青稀浆封层车辙修复技术
　　聚合物改性乳化沥青稀浆车辙填补(PSR)技术主要用于车辙的修复，采用PSR在面层不发生塑性变形的条件下，可修复深达38mm的车辙而无需碾压，十分稳定，是不用铣刨解决车辙问题的独特方法；PSR同时具有PSM微表处的特点，在高速公路车辙损害维修中具有广泛的应用前景。
　　在我国现有的高速公路沥青路面中，都存在一定深度的车辙，现在修补车辙一般采用局部铣刨、重新罩面的方法，成本高、浪费大。而采用PSR，用装在稀浆封层机上的专用V型车辙填补摊铺箱进行，该填充箱是经过特别设计的，能将大部分混合料送到车辙的最深处，其边缘能自动变薄铺开。
　　对于车辙深度不超过15mm的可采用单层摊铺，当深度超过15mm时应考虑双层或多层摊铺，级配应选择粒径稍大、级配稍粗的材料。
　　结 语
　　改性乳化沥青中添加了聚合物改性乳液，主要是SBR乳液，提高了乳化沥青的各种性能指标，尤其是抗裂性能与高温稳定性以及粘结强度，残留物的软化点一般可接近60℃。同时随着稀浆封层机具的越来越大型化、自动化，能快速施工并能严格控制各种材料的配比，使得其在高速公路建设和高速公路养护中广泛应用。
　　参考文献
　　[1]虎增福、乳化沥青及稀浆封层技术、北京：人民交通出版杜，2001
　　[2]秦永春、徐剑、黄颂昌等.道路用乳化沥青技术要求的研究[J].公路交通科技，2005