浅析改性乳化沥青碎石封层技术

蒋 博

（酒泉公路总段 瓜州公路管理段，甘肃 酒泉736100）

改性乳化沥青碎石封层技术的概念：是指将改性乳化沥青和单一粒径的石料依次洒布在路面上，在胶轮压路机或自然行车碾压下，使胶结料与石料之间产生充分的表面接触后，形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层。作为行之有效的路面养护技术，改性乳化沥青碎石封层

1 改性乳化沥青碎石封层技术所用材料

1.1 改性乳化沥青

在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物胶乳，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。

表1 SBR改性乳化沥青的乳化效果及成品性能

1.2 石料的选择和用量

硬度-石料必须要有足够的硬度，确保罩面的使用寿命。

级配-近乎单一级配,几乎不含粉料，从而确保沥青对石料的裹附。

形状-尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料间的嵌锁。

改性乳化沥青碎石封层技术对石料种类无特殊要求，花岗岩、玄武岩、石灰岩等都可以。但碎石须是经过反击破碎（或锤式破碎）得到的碎石，要满足一定的磨耗值及压碎值指标，几何尺寸要好，不含杂质和石粉，并严格经过水洗风干，如表2所示。相关试验有石料的洛杉矶磨耗值试验、压碎值试验、筛分试验，针片状试验、含尘量试验。

表2

碎石普遍采用间断级配结构，碎石封层所用石料粒径范围有严格要求，等粒径石料最理想。考虑到石料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同，一般分为2～4mm、4～6mm、6～10mm、8～12mm和10～14mm等5档，其中粒径范围4～6mm封层，行车噪音小，不容易脱落，适用于城市道路；6～10mm封层，适用于普通公路、高速公路；8～12mm、10～14mm封层，行车噪音较大，行车或者冬季机械除雪时容易脱落，适用于重交通公路或复合封层的下封层或中封层。

另外，合理的石料洒布量是形成有效嵌挤的必要条件，正确的石料撒布量应该是可以完全覆盖旧路面，满足100%石料覆盖率的要求。

2 改性乳化沥青碎石封层裹覆机理

1）SBR胶乳在碎石封层系统中的分散：胶乳颗粒连同水一起转移石料周边包裹上SBR胶乳。

2）碎石封层中乳化沥青的破乳：乳化沥青破乳产生的清水随着石料表面毛细作用被带走，水比沥青球先转移，转移顺序为水，胶乳颗粒，然后是沥青球。

3）含有改性剂的沥青将石料粘结在一起。

3 改性乳化沥青碎石封层技术施工工艺流程

乳化沥青碎石封层施工工艺流程：

备料→原路面修补→路面吹扫→乳化沥青洒布→碎石撒布→补料与修边→胶轮碾压→浮石清扫→养护和修补

4 改性乳化沥青碎石封层技术可以有效地处治路面病害

1）SBR改性乳化沥青具有强嵌入性，能够有效弥合裂缝、形成隔水层，非常有效地阻止地表水向路基的侵入，为原路面增加防水层。

2）SBR改性乳化沥青强粘结力，使得撒布的碎石和原路面紧密粘结成一个整体而形成行车结构层，为原路面增加磨耗层、抗滑层。

3）沥青洒布更易控制更加均匀，外观不留碎石条痕，利用其较好的初期流动性，使低凹处沥青密度增高而粘结更多的石子，能使路面外表极大改观，适度改善平整度。

4）SBR改性乳化沥青具有良好抗温变能力和抗疲劳能力；选用洛杉矶磨耗值和压碎值低的碱性石料，就能够使得结构层的使用寿命延长，达到3-5年。

5）抑制原路面裂缝的反射与发展，作为裂缝反射的应力吸收层。

图3 改性乳化沥青与热沥青碎石封层比较

5 改性乳化沥青碎石封层技术与热沥青碎石封层技术的比较

传统石屑封层（单层及多层洒油封面）可以用于低等级沥青路面面层、基层顶面下封层、低交通量老路面上封层等，但传统的普通乳化沥青由于粘结力不足，无法用于大交通量的沥青路面养护。改性乳化沥青碎石封层技术采用的是改性乳化沥青和集料，提供封水的表面，改善抗滑性能，可用于中、重交通量路面。

通过对室内试验和工程应用效果的大量调查发现，碎石封层使用改性乳化沥青与热沥青相比较，在施工成本、作业效率，后期路用性能、外观效果方面具有明显优势。

6 改性乳化沥青碎石封层技术的优点

1）造价低，特别适合除高速公路外的其他公路的预防性养护及维修养护。

2）新建中、低交通量道路的罩面,可省去热沥青罩面。

3）农村公路的罩面，可省去热沥青罩面。

4）极佳的防水效果。

5）排列紧密的石料能够阻挡紫外线，有效地降低路面温度并减缓沥青的老化速度。

6）可以有效解决路面的贫油或者泛油问题。

7）有效修补路面的细小裂缝。

8）中等交通量情况下，SBR改性乳化沥青碎石封层使用寿命≥3年。

9）施工设备投入小,只需要沥青洒布车和带有石料洒布器的自卸卡车即可。

［1］JTGF40公路沥青路面施工技术规范[S].2004

［2］杨林江.改性沥青及其乳化技术[M].人民交通出版社.