乳化瀝青在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

曲青龍

陜西煜邦交通科技有限責(zé)任公司

引言：

隨著我國的公路通車?yán)锍滩粩嘣黾?，公路的養(yǎng)護(hù)任務(wù)日漸重要。為了更經(jīng)濟(jì)、有效、迅速地完成破損路面的日常養(yǎng)護(hù)任務(wù)，使用乳化瀝青新工藝進(jìn)行預(yù)防性的維護(hù)可以從根本上提高道路的養(yǎng)護(hù)水平、保證路面的完好率、降低養(yǎng)的護(hù)成本。裂縫是瀝青路面常見的病害，一般為縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀的裂縫以及不規(guī)則裂縫等。尤其在春季和雨季，因?yàn)閮鋈诘姆e水滲入到裂縫，會使路面的基層承載力嚴(yán)重下降，產(chǎn)生塑性變形，最終導(dǎo)致破壞路面。作為公路養(yǎng)護(hù)的主要材料之一，乳化瀝青是把瀝青材料通過乳化劑的作用，形成瀝青與水所組成的混合物，即為乳化瀝青。因其較為穩(wěn)定的儲存性也使得它成為公路養(yǎng)護(hù)的常用方法。

一、乳化瀝青的概念及特性

乳化瀝青是將瀝青分散于有乳化劑的水中而形成瀝青乳液，這種乳液稱為乳化瀝青，乳化瀝青是由兩種互不相溶的物質(zhì)——瀝青和水組成的混合物，主要特性表現(xiàn)為它的儲存穩(wěn)定性、混合過程中設(shè)穩(wěn)定性、表面處治和粘度特性及養(yǎng)護(hù)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。

乳化瀝青的特性：

1.節(jié)約能源，稀釋瀝青中的煤油或汽油含量可以達(dá)到50%，而乳化瀝青中則只含0～2%。所以，這是一項(xiàng)在白色燃料生產(chǎn)利用方面具有重要價值的節(jié)約行為，僅僅依靠增加輕制油溶劑來減少瀝青的粘度標(biāo)準(zhǔn)，瀝青就能夠被澆灌和撒布，并希望使用后的輕制油能夠揮發(fā)進(jìn)入大氣中。事實(shí)上，如果輕制油不能夠揮發(fā)，那么瀝青就太軟了，在交通荷載作用下，道路表面就可變形，使用乳化瀝青一般可以節(jié)省瀝青用量的10%～20%，采用乳化瀝青筑路的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。另外，陽離子瀝青乳液與各種骨料都有良好的粘附效果，從而擴(kuò)大了骨料的來源，更便于就地取材，減少材料的運(yùn)輸，降低工程造價。

2.使用方便，乳液設(shè)專業(yè)化撒布，需要專業(yè)化設(shè)設(shè)備，如撒布機(jī)，然而小面積設(shè)乳液應(yīng)用可直接采用手工澆灌和手工撒布，如小面積坑槽補(bǔ)工作、裂縫填縫料等，小數(shù)量設(shè)冷拌混合料只需要基本設(shè)備就行。例如，一只帶擋板的灑水壺和一個鐵鍬就能夠進(jìn)行小面積的封層和裂縫修補(bǔ)，采用灌入式坑槽修補(bǔ)方法填充路面坑洞等應(yīng)用簡單易行。而且可以冷態(tài)施工，現(xiàn)場無需加熱設(shè)備和能源消耗，扣除制備乳化瀝青所消耗的能源后，仍然可以節(jié)約大量能源，由于乳化瀝青黏度低、和易性好、施工方便。

二、乳化瀝青在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是為了緩解因?yàn)榻煌ㄒ约碍h(huán)境的載荷而引起的路面性 能的惡化同時延長其的使用壽命，達(dá)到減少路面周期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的目的，具有顯著得經(jīng)濟(jì)效益。資料表明，當(dāng)路面的生命周期達(dá)到75%的時候，進(jìn)行預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)可以有效延長路面的使用壽命并節(jié)省很大一部分的養(yǎng)護(hù)資金。

但在我國的實(shí)際情況是：一條路只有路面出現(xiàn)了明顯的病害，才開始被動地修補(bǔ)，或者是等到整體的路況嚴(yán)重下降甚至嚴(yán)重影響同行的時候才進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修?，F(xiàn)在，公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)雖然已經(jīng)引起了管理部門以及專家學(xué)者們的高度重視，但它的使用和推廣還處于起步的階段，其技術(shù)還處在一個認(rèn)識、推廣的初步過程。

原因如下：

1.我國的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的相配套機(jī)械設(shè)備以及相應(yīng)的技術(shù)水平、實(shí)用性能與發(fā)達(dá)國家相比，差距還是很大，所以沒有滿足預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程中的使用和推廣的要求。

2.養(yǎng)護(hù)材料的研發(fā)較緩慢，材料生產(chǎn)的設(shè)備工藝以及技術(shù)水平的落后。目前，我國的乳化瀝青改性劑、乳化劑的質(zhì)量還是相當(dāng)不穩(wěn)定的；我國的乳化瀝青低質(zhì)量、使用的小范圍、生產(chǎn)的小批量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前使用的要求。目前，高等級路面稀漿封層所用的乳化瀝青，有很大一部分是依靠進(jìn)口的。

3.多年來，由于“重建輕養(yǎng)”的觀念使得用于公路養(yǎng)護(hù)的資金嚴(yán)重不足，導(dǎo)致許多公路建成后，缺乏足夠的資金進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

4.受舊的理念的影響，新路建成后，基本不養(yǎng)護(hù)，等出現(xiàn)明顯的病害后再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。這種做法不僅成本高，效果也不好。

5.缺乏實(shí)力強(qiáng)的專業(yè)承包商，在實(shí)際施工中，養(yǎng)護(hù)工程產(chǎn)品質(zhì)量的整體水平不高，使得投資部門對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金的有效利用沒有信心。

三、公路養(yǎng)護(hù)中乳液的應(yīng)用

乳化瀝青用在公路的養(yǎng)護(hù)中使用時，應(yīng)該根據(jù)不同的路面等級、路況以及環(huán)境，選擇不同的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)以及相應(yīng)的材料設(shè)備。適合于高等級路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)有改性乳化瀝青稀漿封層、乳化瀝青碎石封層以及路面坑洼和裂縫修補(bǔ)，與之相配套的機(jī)器設(shè)備是乳化瀝青稀漿封層機(jī)、碎石封層機(jī)、智能型灑布機(jī)、冷拌料攤鋪設(shè)備等。由于高品質(zhì)的乳化瀝青的不斷開發(fā)，使得用于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的乳化瀝青數(shù)量大大增加。同時，改性乳化瀝青稀漿封層機(jī)技術(shù)和乳化瀝青的生產(chǎn)技術(shù)也不斷發(fā)展，稀漿封層機(jī)、碎石封層機(jī)正向著機(jī)電液的一體化、連 續(xù)化、智能化方向飛快發(fā)展。

1.乳化瀝青稀漿封層技術(shù)

1.1 技術(shù)特點(diǎn)

在公路的養(yǎng)護(hù)中，乳化瀝青稀漿封層技術(shù)是通過對瀝青的混合料進(jìn)行冷拌然后施工，乳化瀝青稀漿封層有瀝青和骨料的混合特征。稀漿封層可以使磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害，迅速得到修復(fù)，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。在操作中，將一定比例的骨料、填料等，根據(jù)相應(yīng)的配比，得到一種均勻稀漿混合料，在養(yǎng)護(hù)的過程中，根據(jù)不同的養(yǎng)護(hù)需求，進(jìn)行相應(yīng)的厚度鋪設(shè)，提升公路養(yǎng)護(hù)中的質(zhì)量。這項(xiàng)技術(shù)不論在低等級還是在高等級的公路養(yǎng)護(hù)中使用，均能獲得良好的養(yǎng)護(hù)效果以及使用效益。

1.2 公路養(yǎng)護(hù)中乳化瀝青稀漿封層的適用性

在公路使用中，舊瀝青路面由于風(fēng)雨雪等的侵蝕以及瀝青公路要承載的各型車輛的碾壓，使得路面在使用一段時間以后，就會產(chǎn)生物理性的疲勞，路面會呈現(xiàn)開裂、松散、老化和磨損等現(xiàn)象，如不及時維修處理，破損路面受地表水的侵蝕，將使基層軟彈，路面的整體強(qiáng)度下降，導(dǎo)致路面的破壞。當(dāng)這些現(xiàn)象產(chǎn)生之后，如果沒有有效的維護(hù)，這些受損的路面就會擴(kuò)大。如果現(xiàn)有的瀝青路面在沒有受到車輛壓、自然侵蝕之前，就利用使用乳化瀝青稀漿封層這一項(xiàng)技術(shù)來進(jìn)行預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)的話，公路的使用的質(zhì)量以及使用年限將會有效的提升。

對于新鋪設(shè)的瀝青公路路面，利用這項(xiàng)技術(shù)能夠有效的提升瀝青路面的防水效果，同時提高路面的抗磨損能力。由于在新的瀝青公路路面上進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)只需要5 mm的厚度，這種做法能夠?yàn)楹笃诠?jié)省下不少的維護(hù)成本，進(jìn)而提升了公路的使用效益。 對于砂石路面，也可以利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。在砂石路面上的鋪磨耗層，在平整壓實(shí)后的砂石路面上鋪筑乳化瀝青稀漿封層，可使砂石路面外觀具有瀝青路面的特征，提高砂石路面的抗磨耗性能，防止揚(yáng)塵、改善行車條件，進(jìn)而增加砂石路面的使用壽命，改善砂石路面的交通環(huán)境。。

2.應(yīng)用乳化瀝青進(jìn)行石屑罩面

2.1 公路石屑罩面技術(shù)

石屑罩面是道路養(yǎng)護(hù)中最常用的方法之一。石屑罩面是一個高瀝青含量的薄表面處治層，這種處治層具有柔性和耐磨的，摻加聚合物能夠增加粘結(jié)力、粘附性、耐磨性和路面的抗裂性能。這使石屑罩面既能夠用于道路養(yǎng)護(hù)，又可以用于道路重建，尤其是在道路的抗裂方面有重要作用。

2.2 公路石屑罩面技術(shù)的實(shí)施

在進(jìn)行公路路面的養(yǎng)護(hù)之前，受限利用清掃工具清掃路面，清理路面上的雜物，結(jié)束后，用水沖洗施工現(xiàn)場，最后用道路清掃專用鼓風(fēng)機(jī)將表面的浮塵吹干凈，以利于乳化瀝青與基層的粘結(jié)。從而保證了乳化瀝青與公路基層之間的有效粘結(jié)。接著再進(jìn)行乳化瀝青的撒布。噴灑過程中乳液分布均勻，無泡沫粘附在石料表面導(dǎo)致空白。同時，乳化瀝青必須嚴(yán)格按照規(guī)定保存，以保證乳化瀝青發(fā)揮更好的性能，進(jìn)而保證效果，使得養(yǎng)護(hù)效益的最大化。

2.3 公路石屑罩面封層的實(shí)施工藝

在公路養(yǎng)護(hù)中，封層是為了解決公路所產(chǎn)生網(wǎng)裂、不規(guī)則裂縫等問題。由于在初始階段，這種裂縫對路面的影響是很小的，容易被忽略，但是隨著實(shí)踐的推移和車輛荷載的增大，裂縫會不斷擴(kuò)大。若不能夠及時修補(bǔ)，那么這種裂縫將會越來越明顯，不僅會造成修補(bǔ)工作的越來越難，效果也會漸漸不甚理想。因此，及時的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，是提升公路社會效益的重要辦法。

噴灑前用安全標(biāo)志放在待噴灑一側(cè)，并由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人指揮車輛靠一側(cè)行駛；清掃路面雜物后即可噴灑，迅速將石屑均勻地撒在噴灑面上，乳化瀝青的用量應(yīng)控制在0.5千克/平方米左右，石屑的用量為1.2～1.5千克/平方米，乳液的噴灑及石屑撒布要均勻，乳液撒布既不能流淌，也不能露出原地面，石屑不能有漏撒的地方，要將乳化瀝青全部蓋住，且邊緣要整齊。對于此項(xiàng)操作，操作人員須經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練，才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，如果操作過程中有欠缺，應(yīng)等到噴灑完成后再進(jìn)行修補(bǔ)； 作業(yè)完成后，施工現(xiàn)場還要維護(hù)好現(xiàn)場交通秩序，在乳化瀝青風(fēng)干以后，及時清理粘結(jié)不牢的石屑。

四、乳化瀝青的未來發(fā)展情況

1.使用量將越來越大

隨著網(wǎng)路的逐漸形成與完善，低等級道路的升級要求，乳化瀝青使用量將越來越大；隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)和能源的逐漸緊張，乳化瀝青占瀝青的比例也將越來越大。

2.使用范圍越來越廣

乳化瀝青的使用，除了新建道路外，更重要的領(lǐng)域是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和矯正型養(yǎng)護(hù)。

3.質(zhì)量越來越高

隨著配方技術(shù)、乳化技術(shù)、膠體磨技術(shù)的不斷發(fā)展，乳化瀝青更趨于專用化，這有利于發(fā)展施工工藝和路面質(zhì)量的提高。