乳化沥青稀浆封层技术及施工工艺

乳化沥青稀浆封层技术及施工工艺

一、乳化沥青稀浆封层的作用和使用范围

稀浆封层是将适当级配的骨料、填料、乳化沥青、水、添加剂等几种原材料，按一定比例掺配拌和，制成均匀的稀浆混合料，并按要求的厚度和宽度摊铺在路面上。稀浆封层施工无论是对低等级道路或高等级道路，无论是对城市道路或郊区道路，都可以产生显著的经济效益和社会效益。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害，迅速得到修复，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。

乳化沥青稀浆封层施工技术在我国还是一项新技术，在目前主要用于以下几个方面：

1、旧沥青路面的维修养护

沥青路面由于长期暴露在自然环境下，受到日晒、风吹、雨淋和冻融的作用，同时还要承受车辆的重复载荷作用。路面经过一段时期的使用后，会出现疲劳，路面会呈现开裂、松散、老化和磨损等现象。如不及时维修处理，破损路面受地表水的侵蚀，将使基层软弹，路面的整体强度下降，导致路面的破坏。如果沥青路面在没有破坏前就采取必要的预防性养护措施——乳化沥青稀浆封层，将会使旧路面焕然一新，并使维修后的路面具有防水、抗滑、耐磨等特点，是一种优良的保护层，起到了延长路面使用寿命的作用。

2、新铺沥青路面的封层

在新铺筑的粗粒式沥青混凝土路面上，为了增加路面的防水和磨耗性

能，可在该路面上加铺一层乳化沥青稀浆封层保护层。其厚度为5mm，仅为热沥青砂厚度的一半，可以节省资金，并具有施工简便和工效高的特点。

用于高速公路下封层。高速公路稳定土层施工完后，进行稀浆封层施工，再铺热沥青面层，能有效提高路面的防水性能。

二、稀浆封层具有良好的经济和社会效益

1、稀浆封层具有良好的经济效益研究结果表明：用稀浆封层作有计划预防性养护路面的费用，比不保养使用20年再重建的费用要低63%，比每10年加铺一次的费用要低55%，而且路面性能要好的多。

2、减少环境污染，改善施工条件稀浆封层施工从装料、配比、拌和、摊铺自始至终始终在常温条件下操作，乳化沥青和砂石料都不需加热，没有繁重的体力劳动，完全由机械自动操作，减轻劳动强度，显著降低有害物质排放。

3、节约能源用热沥青修路，一般沥青应加热到165—170℃，倒运需要重新加热，拌制混合料用的大量砂石也必须烘干后加热至160℃。而用乳化沥青修路，只需在生产乳化沥青时将沥青加热到130℃，以后无论倒运多次或保存多久都不需加热。拌混合料用的骨料，即使在潮湿状态下，也可拌制，不需烘干加热。据资料统计，用乳化沥青修路比用热沥青节约能源在50%以上。

4、延长施工季节乳化沥青稀浆封层在地表温度为10℃以上时，即可进行施工，比一般热沥青可延长2—4个月施工时间。并可在下雨后立即施工，减少雨后的停工费用，以提前完成施工任务，有利于沥青路面的及时养护，制止病害的加剧与扩大。

目前，我国现有的大量沥青路面和水泥路面，随着经济的发展，交通量的增加，大部分都处于超负荷与超期服务状态，急需进行大中修或维修养护。当前迫切需要加快养护速度，提高养护质量，降低养护成本的施工方法。经过实践证明，稀浆封层是适合于我国公路预防性养护最佳的施工方法。

三、乳化沥青稀浆封层所使用的机械设备

稀浆封层所使用的设备主要有沥青乳化设备和乳化沥青稀浆封层机。

沥青乳化设备是经过机械的作用，将沥青剪切成微小的颗粒悬浮在乳化剂水溶液中，形成水包油状的乳状液。主要由５部分组成：沥青配制系统、乳化剂水溶液掺配系统、沥青乳化机、计量控制装置和电气系统、沥青乳液储存系统。

乳化沥青稀浆封层机是将适宜级配的骨料、填料、乳化沥青、和水等几种原材料，按一定比例掺配、拌和，制成均匀的稀浆混合料，并按要求厚度摊铺在路面上的机械。其工作过程是在封层机械行走中，连续的进行配料、拌和、摊铺。主要由以下系统组成：汽车底盘、作业动力系统、矿料给料系统、沥青供料系统、供水系统、填料供料系统、添加剂系统、拌和系统、摊铺系统。

四、乳化沥青稀浆封层的特点

1、防水：稀浆混合料的骨料粒径较细，并且具有一定的级配，乳化沥青稀浆混合料成型后，它能与路面牢固地粘附在一起，形成一层密实的表层，防止雨水或雪水渗入基层。

2、防滑：由于乳化沥青稀浆混合料摊铺层较薄，并且其级配中的粗

料分布均匀，如果沥青用量合适，不会产生泛油现象，路面具有良好的粗糙度，磨擦系数明显增加，抗滑性能好。

3、耐磨耗：由于阳离子乳化沥青对酸、碱性骨料都有具有良好的粘附性，因此稀浆混合料可选用坚硬耐磨的优质矿料，因而可得到很好的耐磨性，延长路面的使用寿命。

4、填充作用：乳化沥青稀浆混合料中有较多的水份，拌合后呈稀浆状态，具有良好的流动性，这种稀浆有填充和调平作用。对路面的细小裂缝和路面松散脱落造成的路面不平，可用稀浆封层处治，改善路面的平整度。

5、施工成本低：相对于热料摊铺方法而言，由于是常温施工，无需加热，而且施工速度快，节省人力、物力、财力，经济性好。

6、不足：稀浆封层不能补救由于路基强度和稳定性不佳而引起的路面开裂和变形，也不能改善沥青路面因用油过多而起的泛油，稀浆封层还需要早期养护，对原材料的适配性要求较高，对于不能封闭交通的路段，不能提供原材料的情况，不宜采用稀浆封层施工。

五、室内试验

（一）材料质量要符合要求

1、骨料级配骨料在稀浆封层混合料中起骨架作用，其中最大粒径骨料影响封层厚度。为保证稀浆混合料的密实性、粘结力、耐久性和摊铺时的和易性，必须有一定数量的细粉料。若细粉料过少，稀浆施工拌合摊铺时会出现离析，骨料沉淀不易摊铺，降低封层的密实度，影响热稳定性及强度；粉料过多，必然加大沥青用量，降低沥青混合料的稳定性，若沥青

用量不足又会增加沥青混合料的脆性，降低封层使用的耐久性。为保证稀浆混合料使用质量，骨料级配应符合《国际稀浆封层协会推荐的沥青稀浆封层混合料骨料级配要求》。

2、沥青乳液。乳化沥青是沥青稀浆中主要成分，在混合料中起粘结作用，它的性质对骨料的裹覆粘结力及破乳成型时间有直接影响，关系到稀浆封层使用耐久性及铺后开放交通时间的长短，因此乳化沥青的技术性能，要符合沥青乳液检验项目及标准规定要求。

3、填料水泥。水泥用作稀浆填料有以下作用：①调解破乳时间，对于EM76和C450乳化剂来说加水泥对C450是延长破乳时间，对EM76

是缩短破乳时间；②提高沥青和骨料的粘结力；③调解骨料级配，改善混合料的和易性。

4、水。水在稀浆混合料中主要起稀释作用，用改变加水量来保证稀浆混合料要求的稠度，保证良好的摊铺状态，不得出现稀浆离析流淌现象，否则会影响封层质量。

（二）稀浆混合料配比设计

稀浆封层在使用前必须进行必要的实验，从而确定骨料、乳液、填料、水、矿粉及缓凝剂的最佳用量，保证封层有足够的强度、耐磨性和固化时间，使稀浆封层有较强的粘结力与原路面连接成为一体。

1、初凝时间确定。用“纸墨迹法”测定稀浆达到初凝所需时间，将稠度符合要求的混合料，倒在259mm的油毡上，摊铺6mm厚的薄层，在温度25℃±1℃，相对湿度50℃±5％的环境中，用一纸巾轻轻按压，每15分钟一次。如果在潮湿的纸上不见褐色斑点，说明稀浆已达到初凝时间。我们