乳化瀝青稀漿封層技術管理論文

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摘要：摻少量氯丁膠乳改善陽離子乳化瀝青性能，用于大交通量和水泥路面稀漿封層鋪筑，效果良好。本文簡介氯丁膠乳改性乳化瀝青稀漿封層部分技術，供參考。

關鍵詞：氯丁膠乳瀝青稀漿封層路面維護

1前言

乳化瀝青稀漿封層(簡稱稀漿封層)是近年迅速發展的路面維修施工技術，是用細粒式的級配石料或砂作骨料，以乳化瀝青為粘結料，加填料和水冷拌后攤鋪(用稀漿封層機)成瀝青表處薄層。它具有施工快、密實度高、粘附力強、節省人力物力、無污染、延長施工季節、經濟效益好等優點。稀漿封層混合料具有較好的流動性和滲透性，有利于填充和治愈路面的裂縫，對于提高路面平整度、抗滑與耐磨性、減少網裂、降低路面透水率有很好的作用。

稀漿封層不僅用于瀝青路面，也可用于水泥混凝土路面。可以治理水泥路面細小裂縫，防止表面混凝土剝落，提高路面平整度和減少行車躁音等。在橋面采用稀漿封層養護，可以減輕橋面自重。稀漿封層是一種較理想的筑、養路施工方法，但是，隨著近年鋪筑稀漿封層實踐的增加，認識到稀漿封層依靠單純瀝青做為結合料，鋪筑后成型時間長、封閉交通養護困難，早期強度低，高溫季節易軟化，抵抗永久變形能力低，耐用性較差，不能滿足大交通量和重車交通的要求。

為了讓稀漿封層具有更好的路用效果，使稀漿封層能應用于大交通量的高等級公路，我們進行了氯丁膠乳(簡稱CRL)改性乳化瀝青稀漿封層技術研究。通過大量室內試驗和在邵武市境內瀝青路面與水泥混凝土橋面上各鋪一段約5400m2CRL改性乳化瀝青稀漿封層。經過近一年的觀測結果表明，CRL改性乳化瀝青稀漿封層比普通乳化瀝青稀漿封層具有耐磨性能好、施工封閉時間短、技術經濟比值高等特點，并擁有普通稀漿封層具有的所有優點。本文介紹“氯丁膠乳改性乳化瀝青稀漿封層研究”部分成果。

2CRL改性稀漿封層材料和配合比

CRL改性稀漿封層材料由CRL改性乳化瀝青、骨料、填料和水組成，應按有關規定標準嚴格篩選和控制原材料質量。

2.1CRL改性乳化瀝青

采用陽離子乳化瀝青摻少量CRL，CRL摻配量經多種、多次試驗，試驗路采用干膠用量占瀝青用量3.5%為宜。

2.1.1陽離子乳化瀝青采用勝利100#瀝青與邵武乳化劑廠出品的FLR—M慢裂型陽離子乳化劑和乳化機組等，按乳化瀝青生產規程生產的改性陽離子瀝青乳液，瀝青∶水∶乳化劑的配比為60∶40∶0.5。

2.1.2CRL采用青島橡膠廠產的氯丁膠乳，膠水比為40∶60。

2.1.3CRL改性乳化瀝青的生產有內摻法和外摻法。

(1)內摻法：先將CRL、乳化劑、穩定劑等配制成水溶液，然后與熱瀝青同時進入膠體磨，生產出CRL改性乳化瀝青。

(2)外摻法：先將瀝青制成乳化瀝青，后將乳化瀝青與CRL進行機械混合。此法生產出的CRL改性乳化瀝青不易存放，可現做現用。

2.1.4穩定劑主要采用聚乙稀醇，起增加乳化瀝青穩定度等作用。

2.2骨料

骨料選擇除了堅硬、耐磨、清潔和一定的天然級配外，還考慮到就地取材、經濟實用。所以選用邵武富屯溪天然清水粗砂(85%)和附近工廠粉煤灰廢料(15%)做為骨料。

2.3填料

一般可用水泥、石灰粉、粉煤灰等小于0.074mm粒徑的粉料，這些粉料既可以填充空隙，提高封層的強度與耐磨性，又可以調整稀漿封層混合料的稠度與均勻性。我們選用425#硅酸鹽水泥作填充料，用量是骨料重量的1%。

2.4水

采用飲用水，按配合比加入。

2.5稀漿封層結構骨料級配

經過多個料場、多種級配試驗、試驗路采用稀漿封層結構骨料級配如表1

稀漿封層結構骨料級配表1

篩孔尺寸

(mm)

通百分率率(%)

1#

粗砂

2#

粉煤灰

級配

3#級配

技術要求

10

100

100

100

100

5

78.92

94.7

88.32

70-90

2.5

61.88

90.74

66.8

45-70

1.25

47.23

89.18

49.18

28-50

0.63

20.76

87.91

28.0

19-34

0.315

2.53

73.35

14.4

12-25

0.15

0.63

64.28

10.38

7-18

0.074

0.2

30.35

4.86

5-15

注：3#=85%1#+15%2#

2.6CRL改性稀漿封層混合料配比

經配合比試驗，CRL改性稀漿封層混合料配比如表2

CRL改性稀漿封層混合料配比表2

材料名稱

骨料

CRL乳化瀝青

填料

水

配比(%)

100

15-16

1

9-11

3CRL改性稀漿封層混合料試驗

為了確定CRL改性稀漿封層混合料配合比，以及與普通稀漿封層混合料比較品質優劣，我們主要進行以下試驗：

3.1稠度試驗

為了測定稀漿封層混合料加水量，采用類似水泥混凝土坍落度試驗方法，用規定的截錐筒，檢測稀漿封層混合料坍落值。經試驗，試驗路稀漿封層混合料加水10%左右適宜。

3.2濕輪磨耗試驗

該試驗用于確定稀漿封層混合料中乳化瀝青的合適用量，也用于檢驗瀝青與骨料裹覆的耐磨強度。我們還做了CRL摻量不同、其他材料及配比相同的稀漿封層混合料濕輪磨耗試驗，見表3。

稀漿封層混合料濕輪磨耗試驗表3

編號

油石比(%)

膠油比(%)

磨耗值(g/m2)

1

9

780

2

9

2.5

534

3

9

3.0

356

4

9

3.5

290

備注

油石比：純瀝青與石料(骨料+填料)重量比

膠油比：CRL干膠量與純瀝青重量比

從表3可以看出，當其他條件(含試驗條件)相同時，膠油比3.5%的稀漿封層混合料比不摻CRL的耐磨強度高兩倍多。

3.3荷載車輪試驗

該試驗是檢驗稀漿封層混合料中瀝青用量是否有過多現象，與濕輪磨耗試驗一起制約稀漿封層混合料瀝青含量。試驗表明CRL改性稀漿封層混合料油石比9%左右為宜。

3.4初凝時間和粘結力試驗

初凝時間試驗用“紙墨跡法”測定稀漿封層混合料達到初凝所需的時間，可以相對比較稀漿封層混合料凝結時間的快慢；粘結力試驗測定從稀漿封層攤鋪到骨料上瀝青膜完全粘結在一起，即到路面可開放交通的時間。我們做了同樣配比的普通稀漿封層混合料和CRL改性稀漿封層混合料的初凝時間試驗和粘結力試驗，試驗結果表明，膠油比3.5%的CRL改性稀漿封層混合料的初凝時間和開放交通時間均比普通稀漿封層混合料提早時間一倍以上。

4CRL改性稀漿封層施工及觀測結果

為了驗證CRL改性乳化瀝青稀漿封層效果，我們在邵武境內省道水杉線K101+400-650瀝青路面和邵武東關橋水泥橋面上共鋪筑600m，計5400m2CRL改性乳化瀝青稀漿封層試驗路。該路段交通量3000輛/日以上，在治理老路面坑槽、啃邊、沉陷等病害后，封層厚控制8mm左右，并在試驗路前后鋪了普通乳化瀝青稀漿封層作為比較。

4.1改性稀漿封層機

改性乳化瀝青稀漿封層要求機具拌和及分料能力強，能在短時間內將混合料拌勻并送到攤鋪箱處。我們使用國產ZRLF—40加強型乳化瀝青稀漿封層機進行試驗路施工，該機動力99kW，輔機動力28kW，骨料倉容積4.0m3，乳化瀝青箱、水箱、粉料箱容積各為1.68、1.22、0.12m3，混合料經雙軸葉片式強制拌和后送入3m寬攤鋪箱，箱內有兩組三排液壓螺旋分料器。該機拌和分散能力強，拌和效率高，可基本滿足CRL改性乳化瀝青稀漿封層施工的需要。

4.2CRL改性稀漿封層施工步驟

在試驗路施工中，摻配CRL采用外摻法，即往稀漿封層機乳化瀝青箱內摻配一定量的CRL并通過機械與乳化瀝青拌勻后即開始施工，CRL改性乳化瀝青稀漿封層其他施工步驟與普通乳化瀝青稀漿封層施工步驟相同。主要施工步驟如下：

清掃老路面—————放樣————┐

CRL計量摻配│──攤鋪──養護──通行

封層機上料———————————┘

4.3試驗路觀測結果

(1)路面質量觀測

試驗路瀝青路段老路面已超期服役，路面有大量的裂縫、麻面和部分松散、坑槽，東關橋水泥混凝土橋面嚴重麻面并有部分裂縫和斷板、斷角，鋪筑CRL改性乳化瀝青稀漿封層后路況良好(見表4)。經過近一年時間行車使用和雨季考驗，普通稀漿封層比較路已出現部分反射裂縫和局部松散，而CRL改性乳化瀝青稀漿封層試驗路段仍然完好，只是水泥面板斷角、斷板處有反射裂縫。

施工前后路面質量檢測情況表表4

試驗

地點

平整度(mm)

滲水(mt/min)

施工后摩

擦系數

施工后構

造深度

施工前

施工后

施工前

施工后

瀝青路段

9.2

5.0

4.6

0.6

51

0.5

東關橋面

8.3

5.5

0.6

55

0.6

規定值

不大于5mm

不大于5

47-50

0.4-0.6

(2)在夏天同樣氣候條件下，CRL改性乳化瀝青稀漿封層施工后約1.5h可以開放交通，普通乳化瀝青稀漿封層約3.5h后開放交通。

5結論

(1)CRL改性乳化瀝青稀漿封層每m3單價比普通乳化瀝青稀漿封層約增加13%(約增0.8元)，但是，使用壽命不止增加13%，具有較好的經濟效益；并且，CRL改性稀漿封層可以較早開放交通，比普通稀漿封層具有較好的社會效益。CRL改性稀漿封層施工也十分方便。所以，推廣前景較好。(2)CRL改性乳化瀝青稀漿封層較普通稀漿封層具有更好的穩定性、抗裂性和耐磨性，經過較大交通量的瀝青、水泥混凝土路面上鋪筑和行車試驗，說明CRL改性乳化瀝青稀漿封層能用于高等級公路的養護維修。

(3)CRL改性乳化瀝青稀漿封層只是一種薄層路面養護維修技術，當路面結構層強度不能滿足交通要求或路面局部嚴重損壞未治理處，鋪筑CRL改性乳化瀝青稀漿封層就不能達到效果。