“STAR”星封层施工技术在西北高等级公路的试验效果讨论

李爱红

（甘肃省酒泉公路局高等级公路养护中心，甘肃 酒泉735000）

1 绪论

“STAR”星封层是新一代高温精炼煤沥青涂层，化学成分与传统的油基燃料结构非常不同。它不能轻易地从不同的燃料中溶解出来，并且是不活跃的，挥发性不强。干燥后会形成一层深黑色，防止柴油汽油渗透，有效防止紫外线在路面上的分化，并保持路面上的深黑色，从而提高了沥青路面的使用寿命和美观性。

一层的干燥时间少于3 小时，并且两层可以在4-6 小时内使用。“STAR”封层彻底干后，具有出色的耐久性和耐水性。在STAR 密封层中将催化橡胶和所选的聚合物与细碳树脂进行热混合，可以大大提高其在不同温度下的冲击强度和稳定性，并且可以抵抗汽油，机油，化学品和冷冻盐的分离。STAR 密封层的耐水性是表面特殊混合的结果，除了具有两种材料的低吸水率和快速排水外，大大提高了其耐水性。

STAR SEAL SUPREME 是一种高质量的沥青涂料。这是美国STAT 公司开发的最高级别的材料，该材料于2002 年在中国引入，并在河北、福建、江苏、北京他省份的高速公路上使用。但是，甘肃甚至西北地区尚未引入这条道路。这是一种预防性修补沥青铺路的全新技术。这次，在酒泉路管理局下高速公路G30的瓜星路段进行了试验。

2 工程概况

G30 连霍高速公路瓜星路段位于酒泉瓜州市境内，全长5Km，路幅结构为超车道+行车道+应急车道及硬路肩，宽度约11m，路面结构为上面层5cmAC-16+下面层7cmAC-25。此路段自通车以来交通量增长较快，超载、超限现象严重，导致路面出现集料脱离、路面沥青老化、纵横向裂缝等病害。为了减少路面病害，降低路面的养护成本，确保车辆行驶安全、改善道路行驶条件，延长道路的使用年限，将新技术应用到日常养护生产中去、为过往车辆提纲安全、优质的服务，因此计划于2019 年6 月25 日～6 月30 日对该路段进行"科来福"沥青还原剂再生封层预防性养护施工。通过对该路段施工可有效地补充路表沥青因氧化还损失的沥青活性成分，恢复沥青各组分间的平衡，进而提高原沥青路面的整体性能，延长路面的使用寿命3-5 年。

3 STAR SEAL SUPREME 混合料的配制

3.1 煤焦油沥青乳液的配制。沥青乳液在美国制造。它到达中国后必须保存一段时间。在保质期内，将观察到沉淀现象。为了混合沥青乳液，需要人工控制的可以调整速度的电动机以及搅拌叶片，搅拌每一桶沥青乳液，均匀分布在喷雾碗中。

3.2 混合料的配制（现场喷涂前）。激活喷涂设备启动开关，将乳液混合物均匀地吸入喷涂设备罐中。强制搅拌叶片位于容器罐中，因此搅拌器以中等速度运行，并且均匀添加了硅砂。根据路面状况的不同，砂比可以从无砂到50%石英砂不等。以恒定的速度添加石英砂，并每分钟添加大约50 公斤一袋。添加硅砂时，请确保不要将手或手臂放在处于工作状态的搅拌器中。加砂后，紧紧盖上容器盖，设置最大移动速度，并继续高速搅拌10 分钟。让混合物充分混合，并用沥青乳液覆盖所有石英砂。

4 现场施工

4.1 现场准备。首先清洁道路的路面（污垢，沙子，淤泥等）所有异物，然后使用鼓风机清除灰尘，污垢或淤泥。可以用扫帚将其移除。对于油污严重的地区，可用3 倍水稀释的STAR SEAL SUPREME 喷漆或手工油漆。完全干燥后，喷涂SUPREME混合料。

STAR SEAL SUPREME 不可以在下雨或大雾的天气中施工使用。施工前后的路面和气温应在10℃以上。如果路面温度高于37.8℃，建议用湿水将混合物涂在路面上，湿度少于60%，更高的是80%。

必须维护路面上的新建高速公路，以使路面上没有集中在一起的油污染物。在将热沥青涂覆后，至少要等待90 天（白天温度超过21.1℃），才可以铺SURENE 混合料，也可以用水膜残迹试验用于确保减少或去除道路油。将5 公斤水倒在路面上进行测试。如果水流均匀，并且没有因缓慢流动或机油污染而形成环（水滴漂浮在机油上），则可以加一层SUPREME 高保护层。

4.2 喷涂方式。（1）手动喷涂：使用带笔的硬毛刷子刷（限于使用在一小部分范围），如果需要涂抹第二层，尽可能垂直地涂抹在第一层上。（2）机械喷涂：按照传动设备上显示的方法，根据所需宽度开孔数量。一次最大溶出量可达到3.75 米。喷雾量为每分钟200～210 公斤。以每小时2.0～2.2 英里速度进行喷涂，几分钟内约200 平方米。

4.3 喷涂层数。预防性维护必须遵循四个适当的原则：正确的时间，正确的位置，正确的方式和正确的预防性维护材料。对于路面建筑深度大于5～6mm 的路面，可以使用三层喷涂方法来延长材料的使用寿命。对于深度为4.5mm 或更大的，可以喷涂两层混合层，两层喷涂方法适用于大多数高速公路，对于建筑深度小于4mm 的道路，也可以喷涂一种混合物一层（一层），两层的寿命将减少一半或更多）。对于结构深度小于4 毫米的路面，还可以使用纯净的SUPREME，加20%的饮用水直接喷洒在路面上，主要优点是它不会减少结构的深度，并且还可以起到材料作用。SUPREME 分两层喷在道路上，日流量为50,000 辆汽车的公路上，使用寿命为4～5 年。在道路的生命周期中每4～5年喷洒一次即可延长道路寿命达300%。

4.4 每平方米的喷涂量。调节120 PSI，将液压双隔膜泵的工作压力。隔膜泵的容量设置为每分钟200-210 千克，输出尺寸控制喷涂层的厚度。可以使用牛皮纸将厚度测量方法应用于路面，并在喷涂和干燥后测量厚度。干燥后喷涂的两层混合物的厚度为1.05～1.12mm。

4.5 喷涂后的光化干燥时间。在物料允许的气候条件下，在10℃和37.8℃的情况下，湿度小于60%，但不大于80%，为加快干燥时间，可以添加2%-3%STARMACRO--FAST（快速干燥剂）通常在喷涂第一层后干燥一小时后再喷涂第二层。在日光照射下，约6 小时后即可交通开放。在北京建设八达岭高速公路时，由于交通限制，必须开放至第二天早晨11：00 至6：00，每天只能使用一层，以确保物料完全干燥。由奥组委开发的高速公路自行车（17 公里）于今年八月初在八达岭高速公路上建造，每天只喷涂一层。

5 试验效果

再生封层技术就是本着沥青路面缺什么、补什么的原则而产生的一种实用的预防性养护技术。

第一，可以抵御油类、水及其他损害性杂质的影响。第二，不改变沥青表面结构就能起到密封和再生作用的特征。第三，能快速渗入沥青表层、变成沥青层整体的一部分与之共同收缩和膨胀，恢复老化沥青的活性，沥青的针入度及软化点明显提高；可有效地补充路面沥青因氧化损失的沥青活性成分，恢复沥青各组分间的平衡，进而提高原沥青路面的整体性能，延长路面的使用寿命3-5 年。第四，向沥青路面喷洒科来副沥青还原剂，一方面，可补充在建设和养护周期内，路面面层沥青活性成分的损失，即极性化合物（胶质）、饱和烃、初级酸和次级酸、恢复沥青各组分的原始平衡；另一方面，路面面层沥青在再生剂的作用下软化膨胀，进而填充路面结构中的空隙，有效地隔绝空气、水对路表面层及下面层的氧化和腐蚀，达到路面防水、抗紫外线的密封作用。第五，该技术对沥青路面是一个缓慢再生和深层治理的过程，即还原剂以乳液的形式喷洒到新建沥青路面后，不断地向下渗透，与面层沥青不断反应溶合，直至稳定。考虑到路面结构及材料差异，还原剂对沥青路面面层的作用深度也会有所不同，通常在1-3 公分。第六，该技术仅作用于沥青路面的上面层，但面层老化沥青的再生过程，同时也是对沥青路面的密封过程，可有效地隔绝空气和水对中面层和下面层沥青的氧化和侵蚀，从这个意义上讲，对于新建沥青路面，此项技术是有一种深层的养护措施。第七，施工方法简单，既可用专门的机械设备，也可用人工涂刷。施工时不需要对原材料进行加热、炒拌，有利于施工人员的身体健康。而且工期短，整个施工过程无任何废弃物产生，是一种快捷方便、环保的养护方法。