“STAR”星封層施工技術在西北高等級公路的試驗效果討論

李愛紅

（甘肅省酒泉公路局高等級公路養(yǎng)護中心，甘肅 酒泉735000）

1 緒論

“STAR”星封層是新一代高溫精煉煤瀝青涂層，化學成分與傳統(tǒng)的油基燃料結(jié)構(gòu)非常不同。它不能輕易地從不同的燃料中溶解出來，并且是不活躍的，揮發(fā)性不強。干燥后會形成一層深黑色，防止柴油汽油滲透，有效防止紫外線在路面上的分化，并保持路面上的深黑色，從而提高了瀝青路面的使用壽命和美觀性。

一層的干燥時間少于3 小時，并且兩層可以在4-6 小時內(nèi)使用?！癝TAR”封層徹底干后，具有出色的耐久性和耐水性。在STAR 密封層中將催化橡膠和所選的聚合物與細碳樹脂進行熱混合，可以大大提高其在不同溫度下的沖擊強度和穩(wěn)定性，并且可以抵抗汽油，機油，化學品和冷凍鹽的分離。STAR 密封層的耐水性是表面特殊混合的結(jié)果，除了具有兩種材料的低吸水率和快速排水外，大大提高了其耐水性。

STAR SEAL SUPREME 是一種高質(zhì)量的瀝青涂料。這是美國STAT 公司開發(fā)的最高級別的材料，該材料于2002 年在中國引入，并在河北、福建、江蘇、北京他省份的高速公路上使用。但是，甘肅甚至西北地區(qū)尚未引入這條道路。這是一種預防性修補瀝青鋪路的全新技術。這次，在酒泉路管理局下高速公路G30的瓜星路段進行了試驗。

2 工程概況

G30 連霍高速公路瓜星路段位于酒泉瓜州市境內(nèi)，全長5Km，路幅結(jié)構(gòu)為超車道+行車道+應急車道及硬路肩，寬度約11m，路面結(jié)構(gòu)為上面層5cmAC-16+下面層7cmAC-25。此路段自通車以來交通量增長較快，超載、超限現(xiàn)象嚴重，導致路面出現(xiàn)集料脫離、路面瀝青老化、縱橫向裂縫等病害。為了減少路面病害，降低路面的養(yǎng)護成本，確保車輛行駛安全、改善道路行駛條件，延長道路的使用年限，將新技術應用到日常養(yǎng)護生產(chǎn)中去、為過往車輛提綱安全、優(yōu)質(zhì)的服務，因此計劃于2019 年6 月25 日～6 月30 日對該路段進行"科來福"瀝青還原劑再生封層預防性養(yǎng)護施工。通過對該路段施工可有效地補充路表瀝青因氧化還損失的瀝青活性成分，恢復瀝青各組分間的平衡，進而提高原瀝青路面的整體性能，延長路面的使用壽命3-5 年。

3 STAR SEAL SUPREME 混合料的配制

3.1 煤焦油瀝青乳液的配制。瀝青乳液在美國制造。它到達中國后必須保存一段時間。在保質(zhì)期內(nèi)，將觀察到沉淀現(xiàn)象。為了混合瀝青乳液，需要人工控制的可以調(diào)整速度的電動機以及攪拌葉片，攪拌每一桶瀝青乳液，均勻分布在噴霧碗中。

3.2 混合料的配制（現(xiàn)場噴涂前）。激活噴涂設備啟動開關，將乳液混合物均勻地吸入噴涂設備罐中。強制攪拌葉片位于容器罐中，因此攪拌器以中等速度運行，并且均勻添加了硅砂。根據(jù)路面狀況的不同，砂比可以從無砂到50%石英砂不等。以恒定的速度添加石英砂，并每分鐘添加大約50 公斤一袋。添加硅砂時，請確保不要將手或手臂放在處于工作狀態(tài)的攪拌器中。加砂后，緊緊蓋上容器蓋，設置最大移動速度，并繼續(xù)高速攪拌10 分鐘。讓混合物充分混合，并用瀝青乳液覆蓋所有石英砂。

4 現(xiàn)場施工

4.1 現(xiàn)場準備。首先清潔道路的路面（污垢，沙子，淤泥等）所有異物，然后使用鼓風機清除灰塵，污垢或淤泥?？梢杂脪咧銓⑵湟瞥?。對于油污嚴重的地區(qū)，可用3 倍水稀釋的STAR SEAL SUPREME 噴漆或手工油漆。完全干燥后，噴涂SUPREME混合料。

STAR SEAL SUPREME 不可以在下雨或大霧的天氣中施工使用。施工前后的路面和氣溫應在10℃以上。如果路面溫度高于37.8℃，建議用濕水將混合物涂在路面上，濕度少于60%，更高的是80%。

必須維護路面上的新建高速公路，以使路面上沒有集中在一起的油污染物。在將熱瀝青涂覆后，至少要等待90 天（白天溫度超過21.1℃），才可以鋪SURENE 混合料，也可以用水膜殘跡試驗用于確保減少或去除道路油。將5 公斤水倒在路面上進行測試。如果水流均勻，并且沒有因緩慢流動或機油污染而形成環(huán)（水滴漂浮在機油上），則可以加一層SUPREME 高保護層。

4.2 噴涂方式。（1）手動噴涂：使用帶筆的硬毛刷子刷（限于使用在一小部分范圍），如果需要涂抹第二層，盡可能垂直地涂抹在第一層上。（2）機械噴涂：按照傳動設備上顯示的方法，根據(jù)所需寬度開孔數(shù)量。一次最大溶出量可達到3.75 米。噴霧量為每分鐘200～210 公斤。以每小時2.0～2.2 英里速度進行噴涂，幾分鐘內(nèi)約200 平方米。

4.3 噴涂層數(shù)。預防性維護必須遵循四個適當?shù)脑瓌t：正確的時間，正確的位置，正確的方式和正確的預防性維護材料。對于路面建筑深度大于5～6mm 的路面，可以使用三層噴涂方法來延長材料的使用壽命。對于深度為4.5mm 或更大的，可以噴涂兩層混合層，兩層噴涂方法適用于大多數(shù)高速公路，對于建筑深度小于4mm 的道路，也可以噴涂一種混合物一層（一層），兩層的壽命將減少一半或更多）。對于結(jié)構(gòu)深度小于4 毫米的路面，還可以使用純凈的SUPREME，加20%的飲用水直接噴灑在路面上，主要優(yōu)點是它不會減少結(jié)構(gòu)的深度，并且還可以起到材料作用。SUPREME 分兩層噴在道路上，日流量為50,000 輛汽車的公路上，使用壽命為4～5 年。在道路的生命周期中每4～5年噴灑一次即可延長道路壽命達300%。

4.4 每平方米的噴涂量。調(diào)節(jié)120 PSI，將液壓雙隔膜泵的工作壓力。隔膜泵的容量設置為每分鐘200-210 千克，輸出尺寸控制噴涂層的厚度?？梢允褂门Ｆぜ垖⒑穸葴y量方法應用于路面，并在噴涂和干燥后測量厚度。干燥后噴涂的兩層混合物的厚度為1.05～1.12mm。

4.5 噴涂后的光化干燥時間。在物料允許的氣候條件下，在10℃和37.8℃的情況下，濕度小于60%，但不大于80%，為加快干燥時間，可以添加2%-3%STARMACRO--FAST（快速干燥劑）通常在噴涂第一層后干燥一小時后再噴涂第二層。在日光照射下，約6 小時后即可交通開放。在北京建設八達嶺高速公路時，由于交通限制，必須開放至第二天早晨11：00 至6：00，每天只能使用一層，以確保物料完全干燥。由奧組委開發(fā)的高速公路自行車（17 公里）于今年八月初在八達嶺高速公路上建造，每天只噴涂一層。

5 試驗效果

再生封層技術就是本著瀝青路面缺什么、補什么的原則而產(chǎn)生的一種實用的預防性養(yǎng)護技術。

第一，可以抵御油類、水及其他損害性雜質(zhì)的影響。第二，不改變?yōu)r青表面結(jié)構(gòu)就能起到密封和再生作用的特征。第三，能快速滲入瀝青表層、變成瀝青層整體的一部分與之共同收縮和膨脹，恢復老化瀝青的活性，瀝青的針入度及軟化點明顯提高；可有效地補充路面瀝青因氧化損失的瀝青活性成分，恢復瀝青各組分間的平衡，進而提高原瀝青路面的整體性能，延長路面的使用壽命3-5 年。第四，向瀝青路面噴灑科來副瀝青還原劑，一方面，可補充在建設和養(yǎng)護周期內(nèi)，路面面層瀝青活性成分的損失，即極性化合物（膠質(zhì)）、飽和烴、初級酸和次級酸、恢復瀝青各組分的原始平衡；另一方面，路面面層瀝青在再生劑的作用下軟化膨脹，進而填充路面結(jié)構(gòu)中的空隙，有效地隔絕空氣、水對路表面層及下面層的氧化和腐蝕，達到路面防水、抗紫外線的密封作用。第五，該技術對瀝青路面是一個緩慢再生和深層治理的過程，即還原劑以乳液的形式噴灑到新建瀝青路面后，不斷地向下滲透，與面層瀝青不斷反應溶合，直至穩(wěn)定?？紤]到路面結(jié)構(gòu)及材料差異，還原劑對瀝青路面面層的作用深度也會有所不同，通常在1-3 公分。第六，該技術僅作用于瀝青路面的上面層，但面層老化瀝青的再生過程，同時也是對瀝青路面的密封過程，可有效地隔絕空氣和水對中面層和下面層瀝青的氧化和侵蝕，從這個意義上講，對于新建瀝青路面，此項技術是有一種深層的養(yǎng)護措施。第七，施工方法簡單，既可用專門的機械設備，也可用人工涂刷。施工時不需要對原材料進行加熱、炒拌，有利于施工人員的身體健康。而且工期短，整個施工過程無任何廢棄物產(chǎn)生，是一種快捷方便、環(huán)保的養(yǎng)護方法。