陽離子乳化瀝青在貫入式路面的應用

1、3陽離子乳化瀝青在貫入式路面的應用梁雪亮陳宇（江西省撫州市公路局南城344700）摘要：陽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用。本文以乳化瀝青為題，通過杉豐線2km乳化瀝青鋪筑貫入式路面施工技術、工藝的實踐，以進一步探索總結推廣應用工作。關鍵詞：道路工程；陽離子乳化瀝青；貫入式路面；應用0前言陽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，但在筑路過程中，必須掌握陽離子乳化瀝青的特點才能保證施工質量，取得預期

2、效果。瀝青貫入式路面是在初步壓實的路面碎石上分層澆貫瀝青后撒鋪嵌縫料并壓實而成的路面規(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)與重復加溫且污染環(huán)境國內外的實踐經驗用陽離子乳化瀝青可以用于貫入式面層結構的鋪筑因乳化瀝青最大特點是現(xiàn)場隨時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)瀝青調拱罩面技術，收到了較好效果。1乳化瀝青的分裂機理和使用特點1.1乳化瀝青的分裂機理在路面施工時，乳化瀝青與集料接能后，乳化瀝青為發(fā)揮其粘結的功能，瀝青微粒必須從乳液中分裂出來，瀝青微粒與集料表面聚結成一層連續(xù)的瀝青薄膜，這一過程稱為分裂。其分裂的機理一般有三種解釋。1.1.1電荷理論該理論認為集料可分為帶正電荷的堿性石料和帶負電荷的酸性石料2類，陰離子乳液由于瀝青微粒帶負電荷，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；同樣陽離子乳液由于瀝青微粒帶正電荷，它與表面基本帶負電荷的酸性集料（如硅質巖或花崗巖等）具有較好的粘附性。1.1.2化學反應理論該理論通過實踐表明認為，帶正電荷的陽離子乳液不僅能與帶負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。認為陽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、它與陽離子乳化劑電離后的正電荷原子團具有較好親和力。其化學反應可表示如下式：CaCO32HCL—→CaCL2H2CO3(11)H2CO3—→2HCO32—(12)R1R1∣∣2R2NR4CO32→2R2NR4CO3（1—3）∣∣R3R31.1.3振動功能理論該理論認為陽離子乳液具有較高的振動功能，所以它不論是對酸性集料或堿性集料表面都具有較好的親和力。1.2陽離子乳化瀝青的使用特點乳化瀝青中的瀝青與普通熱瀝青實質上是同一種材料，最終在路

6、面上可取得同樣的粘膠作用效果。但陽離子乳化瀝青混合料的成型過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，其中的瀝青必須經過乳液與骨料的粘附與分解、排水、蒸干等過程后才能完全恢復原有的粘結性能。乳化瀝青混合料的力學強度在初期表現(xiàn)較低，但隨著養(yǎng)生齡期和氣溫的增強而增長。這是因為剛鋪筑壓實的路面，只使混合料達到初步穩(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、細骨料的位

7、置仍會進一步調整，使路面的密實度不斷提高。陽離子乳化瀝青筑路有與熱瀝青筑路相同之處，除了對路基和基層同樣應有嚴格要求外，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。2適用路段的確定和老路狀況3專人指揮車輛慢速通過，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陽乳貫入式路面的技術經濟分析3.5.1施工季節(jié)適應性強能延長施工期，對氣溫要求低，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。但雨季施工應排除大雨天氣，小雨天氣也只適應主骨料施工，第二層以上的陽乳灑布宜在晴天或雨后進行施工。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。陽乳瀝青不能把主骨料層第一次用油貫滿，應留有余地避免流失，在灑布第二、三次乳液時逐漸滲入貫滿。通過試噴找出準確用量，既不使乳液流失又使結構層貫滿，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%，熱瀝青使用時常要重復加溫和持續(xù)保溫，需消耗大量燃料與熱能，而陽乳瀝青低溫生產，可大大節(jié)省能源，同時陽乳與酸性和堿性骨料都有良好的粘附效果擴大了骨料來源，便于就地取材。3.5.4保證質量，減少污染陽乳稠度低，施工和易性好。對酸性集料或堿性集料都具有較好的親和力

10、，能保證工程質量。陽乳瀝青可在常溫下使用，既保護操作者健康又不污染環(huán)境。4結語杉豐線陽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，試驗路經過幾年的行車，其路面質量效果較好。實踐證明，根據目前的交通狀況，使用陽離子乳化瀝青修筑路面是十分適宜的，只要按照規(guī)定的技術要求認真施工，可以確保質量，降低成本，節(jié)約能源，節(jié)約工期和改善勞動條件。此外在瀝青路面的維修與養(yǎng)護中更能發(fā)揮陽乳瀝青的特有技術長處，使路面經常保持良好路況