陽(yáng)離子乳化瀝青在貫入式路面的應(yīng)用

1、3陽(yáng)離子乳化瀝青在貫入式路面的應(yīng)用梁雪亮陳宇（江西省撫州市公路局南城344700）摘要：陽(yáng)離子乳化瀝青作為一種新型材料在公路施工中逐漸推廣應(yīng)用。本文以乳化瀝青為題，通過(guò)杉豐線2km乳化瀝青鋪筑貫入式路面施工技術(shù)、工藝的實(shí)踐，以進(jìn)一步探索總結(jié)推廣應(yīng)用工作。關(guān)鍵詞：道路工程；陽(yáng)離子乳化瀝青；貫入式路面；應(yīng)用0前言陽(yáng)離子乳化瀝青是一種含水的瀝青材料，可在常溫狀態(tài)下鋪筑路面，但在筑路過(guò)程中，必須掌握陽(yáng)離子乳化瀝青的特點(diǎn)才能保證施工質(zhì)量，取得預(yù)期

2、效果。瀝青貫入式路面是在初步壓實(shí)的路面碎石上分層澆貫瀝青后撒鋪嵌縫料并壓實(shí)而成的路面規(guī)范要求瀝青路面要具有良好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。一般工程都采用粘稠瀝青加熱至使用溫度才進(jìn)行噴灑熱瀝青加溫需要消耗大量的燃料并常常要持續(xù)與重復(fù)加溫且污染環(huán)境國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)用陽(yáng)離子乳化瀝青可以用于貫入式面層結(jié)構(gòu)的鋪筑因乳化瀝青最大特點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)可使用即使在陰濕或低溫季節(jié)也可照常施工。我們于1998年9月在杉豐線K25—K27鋪筑了2km乳化瀝青貫入式路

3、面取代傳統(tǒng)瀝青調(diào)拱罩面技術(shù)，收到了較好效果。1乳化瀝青的分裂機(jī)理和使用特點(diǎn)1.1乳化瀝青的分裂機(jī)理在路面施工時(shí)，乳化瀝青與集料接能后，乳化瀝青為發(fā)揮其粘結(jié)的功能，瀝青微粒必須從乳液中分裂出來(lái)，瀝青微粒與集料表面聚結(jié)成一層連續(xù)的瀝青薄膜，這一過(guò)程稱為分裂。其分裂的機(jī)理一般有三種解釋。1.1.1電荷理論該理論認(rèn)為集料可分為帶正電荷的堿性石料和帶負(fù)電荷的酸性石料2類，陰離子乳液由于瀝青微粒帶負(fù)電荷，它與表面上基本帶正電荷的堿性集料（如石灰石、

4、白云石等）具有較好的粘附屬；同樣陽(yáng)離子乳液由于瀝青微粒帶正電荷，它與表面基本帶負(fù)電荷的酸性集料（如硅質(zhì)巖或花崗巖等）具有較好的粘附性。1.1.2化學(xué)反應(yīng)理論該理論通過(guò)實(shí)踐表明認(rèn)為，帶正電荷的陽(yáng)離子乳液不僅能與帶負(fù)電荷的酸性集料有較好的粘附性，而且與帶正電荷的堿性集料同樣具有較好的粘附性。認(rèn)為陽(yáng)離子乳液與堿性集料具有好的粘附性是由于石灰石（CaCO3）與陽(yáng)離子乳液中的HCL作用，可形成H2CO3，而H2CO3在水中，又可電離出CO32—，

5、它與陽(yáng)離子乳化劑電離后的正電荷原子團(tuán)具有較好親和力。其化學(xué)反應(yīng)可表示如下式：CaCO32HCL—→CaCL2H2CO3(11)H2CO3—→2HCO32—(12)R1R1∣∣2R2NR4CO32→2R2NR4CO3（1—3）∣∣R3R31.1.3振動(dòng)功能理論該理論認(rèn)為陽(yáng)離子乳液具有較高的振動(dòng)功能，所以它不論是對(duì)酸性集料或堿性集料表面都具有較好的親和力。1.2陽(yáng)離子乳化瀝青的使用特點(diǎn)乳化瀝青中的瀝青與普通熱瀝青實(shí)質(zhì)上是同一種材料，最終在路

6、面上可取得同樣的粘膠作用效果。但陽(yáng)離子乳化瀝青混合料的成型過(guò)程與普通熱瀝青混合料明顯地不同。由于乳液是瀝青與水的混合物，其中的瀝青必須經(jīng)過(guò)乳液與骨料的粘附與分解、排水、蒸干等過(guò)程后才能完全恢復(fù)原有的粘結(jié)性能。乳化瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度在初期表現(xiàn)較低，但隨著養(yǎng)生齡期和氣溫的增強(qiáng)而增長(zhǎng)。這是因?yàn)閯備佒簩?shí)的路面，只使混合料達(dá)到初步穩(wěn)定的程度，隨著行車的碾壓，混合料中水分繼續(xù)分離蒸發(fā)，密度不斷增加，尤其是行車的不斷作用下，混合料中粗、細(xì)骨料的位

7、置仍會(huì)進(jìn)一步調(diào)整，使路面的密實(shí)度不斷提高。陽(yáng)離子乳化瀝青筑路有與熱瀝青筑路相同之處，除了對(duì)路基和基層同樣應(yīng)有嚴(yán)格要求外，還必須特別注意較低氣溫施工，陰濕季節(jié)施工以及做好路面的早期養(yǎng)護(hù)。2適用路段的確定和老路狀況3專人指揮車輛慢速通過(guò)，禁止鐵輪車和獸力車在未成型的路段上行駛，以免影響封面成型。3.5陽(yáng)乳貫入式路面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析3.5.1施工季節(jié)適應(yīng)性強(qiáng)能延長(zhǎng)施工期，對(duì)氣溫要求低，特別是雨后不必等骨料與路面曬干即可施工，改變了熱瀝青只能在晴

8、天高溫和干燥環(huán)境作業(yè)的局限性。但雨季施工應(yīng)排除大雨天氣，小雨天氣也只適應(yīng)主骨料施工，第二層以上的陽(yáng)乳灑布宜在晴天或雨后進(jìn)行施工。3.5.2乳液用量上多下少以往三油四料的熱瀝青用量為下多上少。陽(yáng)乳瀝青不能把主骨料層第一次用油貫滿，應(yīng)留有余地避免流失，在灑布第二、三次乳液時(shí)逐漸滲入貫滿。通過(guò)試噴找出準(zhǔn)確用量，既不使乳液流失又使結(jié)構(gòu)層貫滿，讓礦料充分接觸乳液，使瀝青與骨料形成良好粘附。3.5.3節(jié)約瀝青和能源按照陽(yáng)乳油水比例60∶40換算，1

9、t瀝青可以制備約1.8t乳液，杉豐線陽(yáng)乳瀝青貫入式路面的乳液用量是6.2kgm2，即只用粘稠瀝青3.72kgm2，比照熱瀝青4cm貫入式路面瀝青用量4.7kgm2，可節(jié)約瀝青21%，熱瀝青使用時(shí)常要重復(fù)加溫和持續(xù)保溫，需消耗大量燃料與熱能，而陽(yáng)乳瀝青低溫生產(chǎn)，可大大節(jié)省能源，同時(shí)陽(yáng)乳與酸性和堿性骨料都有良好的粘附效果擴(kuò)大了骨料來(lái)源，便于就地取材。3.5.4保證質(zhì)量，減少污染陽(yáng)乳稠度低，施工和易性好。對(duì)酸性集料或堿性集料都具有較好的親和力

10、，能保證工程質(zhì)量。陽(yáng)乳瀝青可在常溫下使用，既保護(hù)操作者健康又不污染環(huán)境。4結(jié)語(yǔ)杉豐線陽(yáng)乳瀝青貫入式路面施工，節(jié)能效果顯著，施工方便，得到了工程各方面的肯定，試驗(yàn)路經(jīng)過(guò)幾年的行車，其路面質(zhì)量效果較好。實(shí)踐證明，根據(jù)目前的交通狀況，使用陽(yáng)離子乳化瀝青修筑路面是十分適宜的，只要按照規(guī)定的技術(shù)要求認(rèn)真施工，可以確保質(zhì)量，降低成本，節(jié)約能源，節(jié)約工期和改善勞動(dòng)條件。此外在瀝青路面的維修與養(yǎng)護(hù)中更能發(fā)揮陽(yáng)乳瀝青的特有技術(shù)長(zhǎng)處，使路面經(jīng)常保持良好路況