阳离子乳化沥青在贯入式路面应用.docVIP

阳离子乳化沥青在贯入式路面的应用 梁雪亮 陈 宇 （江西省抚州市公路局 南城 344700） 摘 要：阳离子乳化沥青作为一种新型材料在公路施工中逐渐推广应用。本文以乳化沥青为题，通过杉丰线2km乳化沥青铺筑贯入式路面施工技术、工艺的实践，以进一步探索总结推广应用工作。 关键词：道路工程；阳离子乳化沥青；贯入式路面；应用 0 前 言 阳离子乳化沥青是一种含水的沥青材料，可在常温状态下铺筑路面，但在筑路过程中，必须掌握阳离子乳化沥青的特点,才能保证施工质量，取得预期效果。沥青贯入式路面是在初步压实的路面碎石上分层浇贯沥青后撒铺嵌缝料并压实而成的路面,规范要求沥青路面要具有良好的高温稳定性和低温抗裂性。一般工程都采用粘稠沥青加热至使用温度才进行喷洒,热沥青加温需要消耗大量的燃料并常常要持续与重复加温,且污染环境,国内外的实践经验用阳离子乳化沥青可以用于贯入式面层结构的铺筑,因乳化沥青最大特点是现场随时可使用,即使在阴湿或低温季节也可照常施工。我们于1998年9月在杉丰线K25—K27铺筑了2km乳化沥青贯入式路面取代传统沥青调拱罩面技术，收到了较好效果。 1 乳化沥青的分裂机理和使用特点 1.1乳化沥青的分裂机理 在路面施工时，乳化沥青与集料接能后，乳化沥青为发挥其粘结的功能，沥青微粒必须从乳液中分裂出来，沥青微粒与集料表面聚结成一层连续的沥青薄膜，这一过程称为分裂。其分裂的机理一般有三种解释。 1.1.1电荷理论 该理论认为集料可分为带正电荷的碱性石料和带负电荷的酸性石料2类，阴离子乳液由于沥青微粒带负电荷，它与表面上基本带正电荷的碱性集料（如石灰石、白云石等）具有较好的粘附属；同样阳离子乳液由于沥青微粒带正电荷，它与表面基本带负电荷的酸性集料（如硅质岩或花岗岩等）具有较好的粘附性。 1.1.2化学反应理论 该理论通过实践表明认为，带正电荷的阳离子乳液不仅能与带负电荷的酸性集料有较好的粘附性，而且与带正电荷的碱性集料同样具有较好的粘附性。认为阳离子乳液与碱性集料具有好的粘附性是由于石灰石（CaCO3）与阳离子乳液中的HCL作用，可形成H2CO3，而H2CO3在水中，又可电离出CO32—，它与阳离子乳化剂电离后的正电荷原子团具有较好亲和力。其化学反应可表示如下式： CaCO3+2HCL—→CaCL2+H2CO3 (1-1) H2CO3—→2H++CO32— (1-2) R1 + R1 ∣ ∣ 2 R2-N-R4 +CO32- →2 R2-N-R4 CO3 （1—3） ∣ ∣ R3 R3 1.1.3振动功能理论 该理论认为阳离子乳液具有较高的振动功能，所以它不论是对酸性集料或碱性集料表面都具有较好的亲和力。 1.2阳离子乳化沥青的使用特点 乳化沥青中的沥青与普通热沥青实质上是同一种材料，最终在路面上可取得同样的粘胶作用效果。但阳离子乳化沥青混合料的成型过程与普通热沥青混合料明显地不同。由于乳液是沥青与水的混合物，其中的沥青必须经过乳液与骨料的粘附与分解、排水、蒸干等过程后才能完全恢复原有的粘结性能。乳化沥青混合料的力学强度在初期表现较低，但随着养生龄期和气温的增强而增长。这是因为刚铺筑压实的路面，只使混合料达到初步稳定的程度，随着行车的碾压，混合料中水分继续分离蒸发，密度不断增加，尤其是行车的不断作用下，混合料中粗、细骨料的位置仍会进一步调整，使路面的密实度不断提高。阳离子乳化沥青筑路有与热沥青筑路相同之处，除了对路基和基层同样应有严格要求外，还必须特别注意较低气温施工，阴湿季节施工以及做好路面的早期养护。 2 适用路段的确定和老路状况 由于对阳离子乳化沥青铺筑贯入式路面缺乏经验，我们请来了有施工经验的技术人员进行指导。根据现有交通量，老路状况，施工季节及气候因素，将试验路段确定在杉丰线K25—K27。该路段地势相对平坦，路基稳定，原路面为3cm热拌沥青碎石+15cm水泥稳定砂砾，已通车4年，1998年受洪水侵蚀，路面网状龟裂，坑槽、松散面积大，破损严重，需重新铺筑路面。鉴于该路线交通量不大，采取阻断交通封闭施工，时间定在9月中旬，因此时气候干燥少雨温度高，利于乳化沥青破乳成型。 3 乳化沥青贯入路面施工 3.1材料 3.1.1乳化沥青 乳化沥青直接从福建省邵武沥青储运处采购,以油罐车运至工地。乳化沥青各项技术指标详见表1。 乳化沥青技术指标 表1 乳化剂 乳液性能 沥青 乳化 温度 拌和稳定性 配合比 产地 型号 用 量 浓 度 筛上剩余 附着度