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乳化沥青在公路工程上的应用
[2019/6/13]

 1 前言 

       在众多的公路工程建设应用中,乳化沥青提供了一种比热沥青更为安全、节能和环保的系统,因为这种工艺避免了高温操作、加热和有害排放。乳化沥青主要用于道路的升级与养护,如石屑封层,还有多种独特的、其它沥青材料不可替代的应用,如冷拌料、稀浆封层。所以乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青,经过机械搅拌和化学稳定的方法(乳化),扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种工业建筑材料。可以常温使用,且可以和冷的和潮湿的石料一起使用。当乳化沥青破乳凝固时——还原为连续的沥青并且水分完全排除掉,道路材料的最终强度才能形成。乳化沥青可用于新建道路施工,如粘层油、透层油等。 

 


2 乳化沥青的优点和经济性 

 

2.1多用途性 
      乳化沥青有许多种用途,应用时要选择合适设方法,因为它们有一个非常广设应用范围。在房屋建筑得防水层施工中也有乳化沥青的应用,同样乳液既能够作大面积的封层撤布,如房屋屋顶,也能够用来进行小范围设坑槽修补工作,如公路养护。因为它们能够长期储存在储罐中,在偏远地区应用时,利用滚筒洒布应用起来非常容易。 

 

2.2节能 
       稀释沥青中的煤油或汽油含量可以达到50%,而乳化沥青中则只含0-2%。所以,这是一项在白色燃料生产利用方面具有重要价值的节约行为,仅仅依靠增加轻制油溶剂来减少沥青的粘度标准,沥青就能够被浇灌和撒布,并希望使用后的轻制油能够挥发进入大气中。但是在实际施工中,如果轻制油不能够挥发,那么沥青就太软了,在交通荷载作用下,道路表面就可能泛油或变形。 

 

2.3使用方便 
       乳液设专业化撒布,需要专业化设设备,如撒布机。然而,小面积设乳液应用可直接采用手工浇灌和手工撒布,如小面积设坑槽补工作、裂缝填缝料等,小数量设冷拌混合料只需要基本设备就行。例如,一只带挡板的洒水壶和一个铁锹就能够进行小面积的封层和裂缝修补,采用灌入式坑槽修补方法填充路面坑洞等应用简单易行。所以,在具体施工时使用非常方便。

 

 

3 乳化沥青在公路工程中的应用 

 

3.1路面损坏分类如下:

 
1)变形或扭曲。路面的塑性变形是由于车辆超载造成的。包括车辙、挤浆和搓板现象及路面推挤。 

 

2)裂缝。路面裂缝是由许多因素产生的,其中有许多是结构上设原因。例如,疲劳裂缝是由于路面刚度丧失和交通车辆的反复碾压引起的;纵裂缝、网裂缝和温缩裂缝是由于材料和设计因素引起的,既有路面的原因,也有材料老化和环境方面的原因。反射裂缝是由于已存在的裂缝损坏或在水泥混凝土路面中连接起来引起的。 

 

 

3)破裂。随着时间的推移,道路面层逐渐老化、沥青的老化在不同程度上取决于环境和沥青的化学性质,这些老化将导致路面断裂、面层结构丧失和通常的裂缝和坑洞。坑洞是由于混合料中细料的丧失或路面粒料较小及路面下沉造成的。 

4)剥离。水分侵蚀由于一些沥青对水的敏感性,特别是在车辆和孔隙水压力的作用下,引起沥青的粘附性丧失和路面坍陷。 

 

3.2乳化沥青的应用 

 

1)稀浆封层。稀浆封层是一种冷拌沥青混合料,具有骨料和沥青混合的优点,在通常情况下,相似的级配稀浆封层具有比热拌沥青混合料高的模量,所以常用它来填充路面车辙。比较高的稳定度具有较高的抗变形能力。混合料通常是由较硬设细骨料级配和耐磨的具有高砂当量的骨料组成,特别是微观封层和聚合物改性封层这种情况极大地增加了路面的强度和完整性。这使路面具有高磨损阻力和极好的变形阻力。乳化沥青乳液也容易在移动的稀浆封层摊铺机上使用,在该机器上进行拌和及运用掺加剂进行化学控制来满足养护的需要。 

 

 

2)车辙修补。采用微观封层混合料进行路面车辙修补将使路面持续较长的时间,对热拌沥青混合料来讲,将持续大约8-10年的时间。显而易见,正确的混合料设计和铺筑是非常重要的,采用微观封层进行路面车辙修补的相对费用比热拌沥青混合料要少,这主要是不需要脱离拌和设备现场;对通常的车辙道路表面不需要研磨,这是因为乳化沥青允许潮湿的道路表面和较好的粘附性,没有粘结层;现场使用的材料基本费用比较少。 

 

 

3)面层修整。通常情况下,在居民住宅区、稀浆封层根据原有的道路表面使用寿命可以持续4-8年。在告诉公路上应用微观封层或者聚合物改性稀浆封层,其使用寿命将达到8年。 

 

 

4)石屑罩面。目前,世界上有各种各样的道路表面处治方法,其中石屑罩面、撒布封层是最常用的路面养护方法。石屑罩面是在道路面层上使用一种标准的沥青撒布机洒布一层粘结料,然后铺一层同粒径的比较好的骨料。这种方法可以根据交通类型进行调整,粘结料和石料两者的撒布率必须符合设计要求,所采用的粘结料和石料必须经过严格的筛选(粘结料在粘度、附着力、模量和适当的弹性及石屑的形状、结构、大小和干净程度等方面都应严格要求)。石屑罩面的复合封层如果在比较好的道路基层上进行,处理后的道路表面可承受的交通量将达到40000辆/日,同时也能够通行大型载重车。石屑罩面是一个高沥青含量的薄表面处治层,但是这种处治层是柔性的和耐磨的。掺加聚合物能够增加粘结力、粘附性、耐磨性和路面的抗裂性能。这使石屑罩面既能够用于道路养护,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。另外,使用SBR或SBS改性能够进行道路封层和桥梁裂缝修补,尤其重要的是可以减少路面的反射裂缝。由于乳液具有极好的潮湿性、化学粘附性和乳化剂系统及对路面的修补养护性质,所以乳液比较适合于路面撒布。根据天气和交通情况,路面洒布时要求比较好的交通控制及比较好的封层条件。 

 

 

4 结束语 
        使用乳化沥青时,不需加热,可以在常温状态下进行施工。它除广泛地应用在公路工程外,还应用于建筑屋面及洞库防水、金属材料表面防腐等方面,相信随着社会的不断发展,乳化沥青的发展前景将会越来越广。

 

(文章来源于网络)

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