浅谈缓释型抗凝冰含砂雾封层工程技术与推广应用

陈文峰

(黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150070)

1 缓释型抗凝冰含砂雾封层预养护技术

改进型含砂雾封层技术其使用的改性沥青不同于传统的沥青乳化工艺而是采用世界领先的泥浆式乳化工艺，通过陶土膨润土等多种矿粉的融合而形成的沥青还原剂材料，具有悬浮骨料，防水透气等特性。突破了传统雾封层的养护概念，解决的防滑不足，事后撒砂不均的问题。

抗凝冰雾封层技术是以雾封层技术作为载体，通过掺加具备抗凝冰功能的材料，满足冬季抑制路面结冰的特殊养护需求，ZG-10S抗凝冰填料成分组成包括盐化物、缓释剂、抗腐蚀剂、增强剂等。盐化物可以有效降低路面冰点，阻止路面结冰，缓释剂可以有效减缓盐化物的释放，在路面使用年限内控制盐化物均匀释放，抗腐蚀剂可以对道路周边的土壤、植被水源不造成破坏，有效保护桥梁，防止出现钢筋腐蚀的现象，增强剂有助于使改性剂颗粒承受较强压力。该技术通过特种喷洒车喷洒到路面上，形成一层保护膜，使得路面无法形成牢固的冰层。

2 缓释型抗凝冰含砂雾封层预养护技术特点

(1)在改进型含砂雾封层中掺配ZG-10S缓释型抗凝冰剂的施工工艺是技术关键，也是此项技术的创新之处，从而达到1+1>2的理念。在MSK沥青基浓缩封面混合料加工过程中，其混合料由沥青、乳化剂、添加剂和水组成，沥青以细小的微颗粒状态均匀分布在水溶液中，形成水包油状态乳化溶液，按比例加入抗凝冰填料，低冰点填料可以均匀的分散在其中，然后采用含砂雾封层喷洒设备作业。

(2)性价比高，抗凝冰掺量低，成本可控，可以多种抗凝冰工艺复合应用，养护周期投资综合效益高。

(3)含砂雾封层材料由陶土和优质浓缩乳化沥青组成的道路封面料，由矿物质和纤维加固的乳化沥青与聚合物和专用活化剂混合制成，具有高粘度、柔韧度强和持久耐用等特性，并在施工现场加兑骨料以形成防滑面层，是保护和美化沥青路面的理想材料。

(4)路面抗滑性，通过在混合料中加入金刚砂将骨料直接投放到乳化沥青中，能使之稳定悬浮，然后通过高压设备均匀喷洒在路面后迅速成膜，其选取的特种沥青其自身的乳化点和针入度都远高于普通基质沥青，所以可以更为有效的提高面层的耐高温性能。

(5)节能减排。不需高温加热，节约大量燃料，减少有害气体排放。

3 缓释型抗凝冰含砂雾封层预养护技术的应用

根据项目依托工程施工单位施工水平，充分比较各种沥青路面预防性养护方案，针对S19嫩泰高速路面结构良好，部分路面出现了裂缝等病害。为了保持嫩泰高速养护路段良好的行车性能和行车环境，项目组对K201+000～K202+900路段下行进行缓释型抗凝冰含砂雾封层预防性养护施工。

3.1 前期施工准备

结合黑龙江地区常用矿料等原材料，模拟实际施工气候环境，重点开展缓释型抗凝冰含砂雾封层用常温混合料的级配设计、材料组成控制指标研究等。

改进型含砂还原剂材料中的基质沥青采用的是美国进口特种沥青，软化点高达70 ℃，延度在8以上，针入度低至17～23。进口特种沥青使混合料具有超强的抗磨耗能力和抗裂性能。采用这种高软化点高延度低针入度沥青可保证适当提高油石比而不会造成路面泛油。混合料的抗高温性能、抗裂能力及耐久性等均得到了显著的提高。

从ZG-10S抗凝冰材料的释放机理可以看出，抗凝冰材料的用量对其释放速率有着重要的影响，影响着抗凝冰效果与持续时间以及混合料的路用性能，因此通过对混合料设计以及路用性能检测，得出抗凝冰材料投放比例占MSK沥青基浓缩封面料质量的15%～25%。(0 ℃，-5 ℃)可使路表冰雪融化，可有效降低(0 ℃，-10 ℃)冰-路面的粘结，有利于路表冰雪的清除。因此，缓释型抗凝冰含砂雾封层配合比例为：沥青路面还原剂∶水∶石英砂=250 kg∶50 kg∶100 kg，抗凝冰剂掺量为0.15～0.2 kg/m2。

3.2 路面清理

上层材料需碾压密实碾压密实，在油污污染区域，应首先进行清理，防止出现粘结不牢的情况。

3.3 缓释型抗凝冰含砂雾封层拌和

改进型含砂雾封层还原剂配比严格按以下配比进行混合，在沥青路面封层混合料运输过程中，需充分搅拌，运输途中设备自动搅拌定期打开，确保喷洒过程中原材料无沉降，在施工之前必须重新接通搅拌器电源继续搅拌10 min以上，然后喷洒。

3.4 缓释型抗凝冰含砂雾封层喷洒

封面料喷洒：均匀地喷洒沥青路面封面料的第一层，隔日再次对该路段喷洒第二层，共喷洒二层，固化3～4 h，即开放交通。

4 缓释型抗凝冰含砂雾封层预养护技术冬季观测情况

黑龙江省高速公路管理局齐齐哈尔高速公路管理处养护路段为(嫩泰高速)，针对S19嫩泰高速路面结构良好，部分路面出现了裂缝等病害。为了保持嫩泰高速养护路段良好的行车性能和行车环境，项目组对K199+000～K203+700路段下行进行缓释型抗凝冰含砂雾封层预防性养护施工，通车至今，路面完整，没有出现车辙和网裂。从冬季融冰效果来看，经过观测，对于雪量较小情况，低冰点复合封层路面可直接融化路表积雪，对于雪大情况，直接与路面接触的雪层被融化，水不会在路表二次结冰，减小了冰雪与路面的附着性与粘结力，提高了机械和人工除冰雪的效率和效果，提高了冬季路面抗凝冰能力。

5 总 结

针对黑龙江等东北地区路面养护的技术需求，应用具有施工机具与材料普适性、覆盖路面早期病害彻底性、施工温度环保性、服役寿命耐久性等的技术措施，且综合养护成本适合当地养护实际的技术措施在不改变原含砂雾封层预防性养护性能基础上，赋予了雾封层融雪除冰的功能，有效减缓了路面病害发展，该材料施工便捷，效果持久，集预防性养护与融冰雪功能于一体，是公路预防性养护乃至公路养护技术研究的重要推广应用方向。