排水沥青路面养护工艺综述

2021-01-05解金龙贾晓鹏朱继双

天津化工 2021年1期

解金龙，贾晓鹏，朱继双

（1.河北工程大学，河北邯郸056038；2.中路交建（北京）工程材料技术有限公司，北京100176）

排水沥青路面的大空隙结构特点在长期使用过程中，由于沥青的老化，粘结力下降，造成路面松散剥落和裂缝，并且在交通量大的路段，会造成空隙被杂物堵塞，影响路面的降噪和排水性能[1]。因此，大量的排水沥青路面面临着养护的问题，而我国目前没有完整统一的排水沥青路面养护技术指标。本文通过对国内外养护材料和养护工艺的调研分析，提出预防性养护方案。

1 预防性养护

随着时间的推移，路面沥青逐渐开始老化，粘结力下降，出现飞散、坑槽以及裂缝等问题，针对排水沥青路面出现的上述问题，各国开始研究预防性养护技术。

1.1 荷兰预防性养护工艺

排水沥青路面相比于密集配有很多功能优势，比如，驾驶舒适性、排水以及降噪，但是，排水沥青路面老化过程比密集配沥青路面快得多。在2010 年，荷兰应用一种再生技术对排水沥青路面进行预防性养护，由一辆喷淋车把一种特殊的沥青乳化液喷到表层，该种再生剂先排入老化的沥青中，然后渗到粘结剂中，进一步活化粘结剂，恢复沥青原有的柔韧性。该种材料会形成一种薄膜，最初喷洒对抗滑性能有影响，但是在开放交通一天后，表面的薄膜会逐渐去除，抗滑性能恢复。经过实际测试，该种材料对排水、降噪均无影响，该种再生剂效果显著，有效恢复沥青粘结剂的功能，增强沥青的粘聚力，达到排水沥青路面的预防性养护目的。

1.2 美国预防性养护工艺

美国大规模使用开级配抗滑磨耗层（OGFC），针对OGFC 预防性养护有两种方法，分别是雾状封层和石屑封层[2]，石屑封层是在道路面上使用一种标准的沥青撒布机洒布一层粘结料，然后铺一层相同粒径的、比较好的骨料，但是石屑封层用于OGFC 并不理想，石屑封层会使排水性能下降，而且成本较高。雾状封层比石屑封层经济的多，乳化沥青雾状封层在OGFC 铺筑之后马上应用能提高沥青膜厚，使沥青更有柔性，减少飞散的可能性，但是，应用雾状封层会使道路的抗滑性能下降，在通车一个月后会快速恢复，并且对路面排水性能没有较大影响。因此雾状封层由于施工较快，成本较低，性能良好被广泛应用。

1.3 日本预防性养护工艺

日本目前最主要的排水沥青路面养护材料是透水性树脂砂浆（PRMS）[3]，具有抗滑性能高、表面强化、抑制飞散以及降噪等优点，尤其在高速公路的弯曲路段、坡度较大等对抗滑性能要求高的路段上，使用该种养护材料比常规排水沥青路面的摩擦系数提高较多。常规排水沥青路面在铺筑6 个月后，排水性能大幅下降，而经过透水性树脂砂浆养护的排水沥青路面下降幅度较小，排水性能依然较好，因为透水性树脂砂浆可以起到过滤作用，防止污染物堵孔。在已经发生飞散的路面，可以在路面凹部填充该种养护材料。施工流程包括：现场拌和透水性树脂砂浆→摊铺透水性树脂砂浆→使用压路机碾压→养生→固化开放交通，在施工时要注意施工温度，会影响环氧树脂的固化时间。该种养护方式可以显著强化路面表面，延长排水沥青路面使用寿命。

1.4 国内预防性养护材料

我国排水沥青路面应用较晚，对于排水沥青路面预防性养护还在研究阶段，2017 年华北水利水电大学发明专利排水沥青路面预防性养护材料[4]，该材料由沥青基质、改性碳黑、聚乙烯毗咯烷酮、沥青乳化剂、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物、交联剂、胶粉、水组成，在制备完成后，快速涂刷到路面上，厚度为0.4～1.2mm 之间，接着养生4h 就可以投入使用，该材料具有稳定性好，抗拉强度高，剥离强度高，抗热氧老化和抗紫外光老化性能提高显著，同时还具有高粘弹特性，其使用很好的避免了裂缝病害和飞散掉粒病害的发生，使路面的使用寿命明显延长。东南大学针对排水沥青路面的飞散、裂缝问题，研究了排水性环氧沥青混合料，试验证明该种结合料具有良好的抗车辙能力，耐低温以及水稳定性能力，但是，环氧树脂成本较高，因此，该种养护工艺还尚未成熟。