浅谈乳化改性沥青在微表处的应用

姚 丹

(重庆交通大学材料科学与工程学院, 重庆 400047）

浅谈乳化改性沥青在微表处的应用

姚 丹

(重庆交通大学材料科学与工程学院, 重庆 400047）

本文首先论述了建养并重的重要意义，介绍了乳化沥青在国内外的应用及研究情况，然后阐述了乳化改性沥青在微表处应用进展，最后提出了乳化改性沥青在微表处应用存在的问题，并展望了其发展方向。

乳化沥青；微表处；应用

0 引言

由于我国交通事业的不断发展，公路沥青路面的建设规模逐渐扩大，特别是高等级公路建设规模的不断增加，对高质量的道路沥青的需求量呈上升趋势。由于沥青路面长年累月经受大自然的严酷侵蚀，风吹、雨淋、日晒、冻融使沥青与矿料不断地发生着物理与化学变化，使得其适应气候变化的能力逐渐降低，在车辆的反复碾压下，会出现开裂、光滑、车辙、松散、老化等病害，影响道路的正常使用，因此，对沥青路面的质量提出了更高的要求，使用一般的交通沥青路面难以达到要求。

乳化沥青，乳化改性沥青微表处等是解决以上问题，主要的预防性养护手段，是进行路面快速维修的有效途径。乳化沥青由于粘度低，施工和易性好，而且节约沥青，保护环境。因而，应用乳化改性沥青及其成套技术进行路面维修养护经济实用，不仅能节省投资，及时改善道路行车条件，延长旧路使用寿命，减少交通堵塞，改善行车条件以及改善市容市貌都具有重要意义。

1 乳化沥青

自年欧洲开始用肥皂做乳化剂以来，随后的几十年里，世界各国一直主要以阴离子乳化剂对沥青进行乳化。但由于矿料表面多带有阴离子电荷，与阴离子乳化沥青相排斥，导致相互勃结力下降，工程质量受到影响。年法国开始研究阳离子乳化剂并于两年后实现了商品化生产。美国近些年也研制出了新型阳离子乳化剂并正式应用于道路工程。随后日本引进了该技术并在日本工业标准中对相关标准进行了明确规定。

虽然乳化沥青已有近百年的历史，但是我国的乳化沥青发展相对较慢。我国1935年才开始用乳化沥青铺路，而且使用的多数不是国内生产的产品，乳化沥青的批量成产和应用起步于70年代，主要生产的是阴离子慢裂慢凝乳化沥青，应用于贯入式、表处、冷拌沥青碎石。1977年我国成功研制除阳离子乳化沥青，1978年由交通部组织“阳离子乳化沥青及其路用性能研究”课题协作组，为发展我国的阳离子乳化沥青做了大量工作。1985年由交通部进行了技术鉴定并且制定了乳化沥青的技术要求，乳化沥青的应用到了粘层、透层以及稀浆封层，并决定”七五”期间在全国范围推广使用。2003年我国对乳化沥青的技术要求进行了进一步的修订，这极大的推进了乳化沥青的使用。目前我国使用的乳化沥青约为60万吨/年，其中：75%应用于粘层、透层油，10%用于表处、贯入式、冷拌沥青混合料，15%应用于稀浆封层及微表处。乳化沥青的性能主要取决于基质沥青的性能，随着公路事业的飞速发展，普通的乳化沥青稀浆封层已经不能满足市场的需求了，道路沥青技术的发展，也推动了改性乳化沥青的发展。一方面是借鉴国外的研究成果，吸取其成功的经验和失败的教训；另一方面是借鉴国外的生产设备，结合本国实际，深入研究并大力推广在路面上的应用。事实证明，改性乳化沥青具有良好的应用前景。

2 微表处

此外，公路建设在发展的同时，养护管理也要跟上公路的发展，我国在维修养护工作中开始尝试诸如超薄罩面、碎石封层、开普封层、微表处等多种维修养护技术。其中微表处（micro-surfacing）是一项经济有效的预防性养护技术，微表处以其独特突出的优点已成为我国重要的路面维修养护手段。国际稀浆封层协会（ISSA）对微表处的定义为：微表处是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并通过专门摊铺设备铺筑到原路面上，并且能快速开放交通要求的薄层结构。

3 乳化改性沥青在微表处的应用

微表处技术源于60年代末70年代初的德国。当时，德国的科学家用传统的稀浆做试验，主要是增加稀浆使用的厚度，看是否能找到在狭窄的车道上填补车辙但同时不破坏昂贵的高速公路路面的方法。德国科学家在沥青及其混合物，加入聚合物和乳化剂，摊到深陷的车辙上，形成了稳定牢固的面层，这个结果加速了微表处技术的推出。由于使用了改性乳化沥青，封层固化时间加快，与原路面粘结十分牢固，聚合物改性乳化沥青技术也就从此得到更多的使用。在美国，改性乳化沥青稀浆封层在高速公路的维修养护工作中的使用越来越普遍。其最新发展是利用聚合物改性沥青乳液铺筑稀浆封层，国际稀浆封层协会将它分为聚合物改性稀浆精细表面处治（PSM，常用于超薄抗滑表层）和用于填补车辙的聚合物改性稀浆封层（PSR)。在原来的稀浆封层实施细则ISSAA143-83的基础上，制定了A105施工指南，对微表处原材料、设计、试验、质量控制、施工等作了全面的规定，大大促进了稀浆封层和微表处技术在全世界范围内的发展。

而我国在1999年开始对微表处技术进行研究，2000年微表处技术开发列入国家经贸委组织的“国家技术创新计划”。同年9月，在太旧高速公路上铺筑了8km的微表处试验段。2001年微表处技术列入交通部西部交通建设科技项目计划，在四川、内蒙、天津、上海、辽宁等地也铺筑了大量试验路。

随着我国公路里程的不断增长，特别是高速公路的发展，需要养护的道路不断增加，微表处技术的应用会更广泛。与普通的稀浆封层技术相比，微表处技术具有更好的抗磨耗性能和抗滑性能。微表处还有很好的车辙修复功能，可改善路面平整度和行车舒适性。与热沥青罩面相比具有更好的抗水下渗效果，从而更好地保护路面解雇，提高路面的使用性能和耐久性，延长路面使用寿命。

4 乳化改性沥青在微表处应用存在的问题

微表处技术尚不完善，仍存在问题。如，在国目前的改性乳化沥青与集料的配伍性差，施工单位对集料的砂当量和亚甲蓝指标不重视，造成施工质量不稳定；获得快速开放交通，且施工和易性好的微表处混合料的关键技术目前还不是很完善，即微表处混合料既要有足够的拌和时间，还要尽快成型以开放交通，这是实际摊铺过程中最常遇到的问题；工程实践中发现，目前评价微表处路用性能的室内试验与路面实际情况有较大差别，评价手段大多局限于设计指南规定的试验方法，试验意义不甚明确等。这影响微表处技术的应用与发展。

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