高速公路沥青面层粘层油应用研究

郭建军

（河南瑞航公路养护技术有限公司，河南 开封 475000）

本文通过在厦蓉高速公路江西瑞金至赣州段进行高速公路沥青面层粘层油施工的应用与研究，总结了高速公路沥青面层粘层油采用改性阳离子乳化沥青施工的技术要点和质量控制措施。高速公路沥青面层施工中，因为管理控制不严而造成沥青面层层间连接性能下降，其原因归纳起来有：1)一些高速公路项目，提前确定了通车时间，在施工的后期往往出现赶工期的现象，沥青面层施工期间，交叉施工严重，无法避免对已铺沥青层的污染；2)大部分高速公路沥青路面施工被安排在7、8、9月，空气湿度大，造成已铺沥青层表面的粘结力下降；3)空气中的粉尘对已铺沥青层的污染。

在保证沥青路面层间良好结合的技术措施中，在沥青层上合理喷洒粘层油是解决层间粘结问题的一项重要技术手段。粘层油的作用是使上下沥青层完全粘结成一个整体。实践证明，采用改性阳离子乳化沥青作为粘层油效果最好，在道路施工中得到越来越广泛的应用。

1 高速公路材料的选择

粘层油宜采用快裂或中裂乳化沥青、改性乳化沥青，也可采用快、中凝液体石油沥青。由于液体石油沥青造价较高，并且不宜制作出符合规范要求的粘层油产品，因此，目前国内广泛采用乳化沥青。乳化沥青分阴离子乳化沥青（PA-3型）、阳离子乳化沥青（PC-3）或改性阳离子乳化沥青（PCR型）。

1.1 阴离子乳化沥青（PA-3型）

阴离子乳化沥青的乳化剂原料易得，生产工艺相对简单，价格低廉。与石灰石矿料有较好的粘附性，但如果空气湿度大，阴离子乳化沥青与湿润集料表面带有的负电荷相同，根据同性相斥的原理，造成沥青不能尽快的粘附到集料表面上，影响路面的早期成型。因此，阴离子乳化沥青用于粘层油受到很大的限制。

1.2 普通阳离子乳化沥青（PC-3）

普通阳离子乳化沥青中的沥青微粒上带有阳离子电荷,当与矿料表面接触时,由于异性相吸的作用,使沥青微粒能够很快地吸附在矿料的表面上。对酸性矿料和碱性矿料都有很好的粘附性。

1.3 改性阳离子乳化沥青（PCR型）

为了提高乳化沥青的粘附性、弹韧性、耐候性与抗老化性，开发出加入一定量的高分子聚合物和添加剂的乳化沥青而制成改性阳离子乳化沥青（PCR型）。改性阳离子乳化沥青具有阳离子乳化沥青的优点，同时提高了基质沥青路用性能，因此，在国内外道路施工中得到越来越多的应用。

厦蓉高速公路江西瑞金至赣州段采用三层热拌热铺沥青混合料的沥青层，其中下面层普遍采用重交70号（AH-70）基质沥青，中面层采用重交70号（AH-70）基质沥青或改性沥青，上面层普遍采用改性沥青。

根据粘层油宜采用与主层沥青混合料所使用的标号相同的基质沥青进行乳化的原则。高速公路沥青路面层间粘层油，宜采用重交基质沥青制成的改性阳离子乳化沥青（PCR型）。

2 对改性阳离子乳化沥青（PCR型）的技术要求

2.1 改性阳离子乳化沥青应符合下表的规定，其试验方法遵照《公路工程沥青及沥青混合试验规程》（JTG E20-2011）中的规定执行。

2.2 聚合物改性剂的种类及其最小用量由改性乳化沥青试验确定。一般情况下，聚合物改性剂剂量（固胶占沥青的质量百分比）不得小于3%。

2.3 如果现场存储的聚合物改性乳化沥青在装运后36小时以内就将使用，或是使用前又作了数量添加，则可以不做5天储存稳定性试验。

3 改性乳化沥青的生产

目前，国内普遍采用橡胶类的改性剂材料丁苯橡胶（SBR）胶乳，这种水包油状的胶乳，在机械与乳化剂的作用下，使橡胶以均匀微粒状态，稳定地分散在乳化沥青之中，制成SBR改性乳化沥青。

SBR改性乳化沥青一般采用内掺法和外掺法两种形式进行生产。选用SBR胶乳时，首先测定它的PH值，再通过试验选择适宜的乳化剂品种、要求的PH值和水溶液温度等。在取得预期的指标产品后，再进行大规模的工业化生产。

改性乳化沥青的生产一般采用专用的成套设备进行。其中乳化机是成套乳化设备的核心部分，它对改性乳化沥青的质量和产量起着至关重要的作用，因此，对乳化机的种类、结构、型号、转速、功率、乳化微粒细度等参数，应做严格、慎重的选择。

4 粘层油施工机具的准备

粘层乳化沥青的洒布一定要采用专用沥青洒布车。先进的沥青洒布车自身带有导热油加热系统和自动控制洒布量的电脑控制系统，洒布宽度和洒布量均可根据需要自动调节，每个洒布喷头都是可控的，从而保证了洒布量的衡定和洒布的均匀性。

不带电脑控制系统的沥青洒布车应进行洒布量的精确标定。方法是：对沥青洒布车的车速、喷洒泵的转速和喷头离地高度进行记录，然后剪一块1×1m2硬纸板，称好重量，铺在沥青层表面，待洒过粘层乳化沥青后再称其重量，反算出乳化沥青用量和沥青洒布车的车速、喷洒泵的转速等参数，并确定其参数之间的关系。用专用沥青洒布车喷洒粘层乳化沥青时，洒布量一般为0.3～0.6L/m2。

5 施工质量控制

5.1 施工前的技术指标检测

5.1.1 施工前必须提供改性阳离子乳化沥青（PCR型）的检测报告，并确认符合技术标准要求；必须提供沥青洒布车标定报告。在确认材料规格和洒布车参数等没有变化，并得到监理确认后方可施工。

5.1.2 施工前材料的质量检查应以在生产现场储入同一储罐的相同规格品种的改性乳化沥青等为一“批”进行检查。检查频率为试验段抽检一次。

5.2 施工过程的质量控制

施工中应对改性阳离子乳化沥青进行抽样检测，抽检项目、频率、允许误差及方法如下表1所示：5.3施工中应注意的事项

表1 粘层乳化沥青施工过程检验要求

5.3.1 粘层乳化沥青应均匀洒布或涂刷，不要过量浇洒。

5.3.2 路面若有脏物或尘土时应清除干净，当有沾粘的土块时，要用水冲刷干净，待表面干燥后再浇洒粘层乳化沥青。

5.3.3 喷洒的粘层油必须成均匀雾状，在路面全宽度内均匀分布，不得有洒花漏空或成条状，也不得有堆积。喷洒不足的要补洒，喷洒过量处应予刮除。

5.3.4 喷洒粘层油后，严禁除沥青混合料运输车外的其他车辆、行人通过。

5.3.5 当气温低于10℃或正在下雨时，不得浇洒粘层乳化沥青。

5.3.6 粘层乳化沥青宜在当天洒布，应待乳液破乳、水分蒸发完后，紧跟着铺筑上层沥青层，确保粘层不受污染。

结语

高速公路沥青路面层间喷洒粘层油已经被列入《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中的强制性条款。在高速公路沥青路面层间科学、合理地喷洒粘层油，将直接关系到沥青面层层间连接的有效性。因此，应该从材料的具体选择，材料技术指标的检测与控制，施工工艺，施工过程控制等具体细节入手严格管理和操作，才是保证粘层油施工质量的有效措施。

[1]JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTG E20-2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程.[S].