爱华网高渗透乳化沥青透层在市政工程中的应用
孙国治 贾志强
在公路工程建设中，为保证半刚性基层与面层的连接效果，一般是采用设置透封层来实现的，透封层的作用：一是增加层间的联结，使面层与基层有效的连成一体，增加层间的连续性，以更有效的传递荷载；二是可以防止雨、雪水向基层下渗，开放临时交通时保护基层表面不被破坏，同时增强了路面的防水能力。三是在路基水化养生期间和最佳含水量时，提供一个沥青密封保护膜，防止内部水化水蒸发，使路基水化作用充分进行，达到较高的承载强度。为更有效的实现透封层的效果，国家公路建设、科研等机构对透封层的施工从原材料到设备、工艺等多方面进行了持续了研究，也提出了一系列的成果，但是走在最前沿的应该是高渗透乳化沥青透层，目前在高速公路施工中已经逐渐予以普及，但是在市政工程中还使用的较少。
我公司在开封新区的建设中，为保证半刚性基层与面层的联结质量，在业主的支持下决定将原设计的PC-2乳化沥青透层油变更为高渗透乳化沥青透层油。高渗透乳化沥青与传统的乳化沥青相比主要有以下几个优点：
1、渗透速度快：高渗透乳化沥青在喷洒后，立即渗透到基层，比传统的乳化沥青透层油施工完毕后需要的破乳时间要短很多。
2、渗透深度深：高渗透乳化沥青喷洒后，经试验检测渗透深度可以达到0.5-1cm，有些部位达到1cm以上。
3、封水填隙效果好：高渗透乳化沥青施工完毕后，在基层表面做渗水试验，几乎不渗水。
4、能够及时的开放交通：由于市政道路施工的特殊性，有时社会车辆不能完全禁止通行，但是水稳碎石基层刚施工完毕时强度较低，按照规范要求还要经历3-10天的养护期，而且水泥稳定碎石表面与轮胎摩擦容易引起松散，强度降低，高渗透乳化沥青可以在水泥稳定碎石碾压完毕表面稍干燥后组织施工，减少洒水养生的环节，且水稳基层表面局部的松散颗粒也能被高渗透沥青很好的固结，这使的水稳碎石具有一定的强度即可临时开放交通，而不会导致水稳基层被破坏。
高渗透乳化沥青透层油施工质量的控制主要在于高渗透乳化沥青的生产和喷洒。而保证喷洒质量和效果的关键在于生产阶段。因此为了生产出适合市政工程使用的高渗透乳化沥青透层，我公司经过多方考察，并同业主去同行业生产企业参观，回来后结合传统生产工艺的优缺点，自主攻关，根据公司现有的生产设备（因为现有的生产设备是目前比较先进的西安达刚六吨的乳化沥青生产装置），从原材料的选取，到配合比的调试和确定，生产工艺条件的控制等各方面不断进行试验和总结，最终生产出渗透效果好，施工质量优的乳化沥青透层油。下面就高渗透乳化沥青生产环节的控制做一简单的介绍：
1、原材料的准备：
基质沥青：基质沥青要选择符合规范要求的基质沥青，本项目采用公司统一配送的江阴阿尔法70号沥青，进场后先对基质沥青进行试验，符合规范要求的作为乳化沥青的基质沥青使用，否则严禁使用。
乳化剂：乳化剂的产地、品种很多，效果各异。为了与厂家合作方便，我们选择了开封东方化工厂的高渗透乳化剂。
煤油：选用的石化公司供应的普通煤油，要求没有掺加其他杂质。
水：采用洁净无杂质的饮用水。
原材料的质量控制非常重要，材料的品质决定着高渗透乳化沥青的质量，如基质沥青的
质量是否合格直接影响乳化沥青的针对度、粘度和蒸发残留物的含量等是否符合要求；乳化剂的质量是否合格直接影响乳化沥青的乳化效果和渗透质量；煤油作为稀释剂，它的质量对掺量和稀释效果有很大影响，而这必将影响生产成本和渗透效果。因此一定要选择质量合格的原材料。
2、设备准备：开封乳化沥青生产设备主要有公司配置的西安达刚六吨的乳化沥青生产装置，喷洒设备是西安达刚的12吨全自动沥青洒布机，锅炉加热设备采用林泰阁3000型沥青拌合楼的加热装置。以上设备经过与多个厂家以及业主所参观的南京厂家对比，完全能够满足生产需要。
3、生产工艺控制：首先是选定生产工艺并调试和确定配合比,传统的乳化沥青是先对基质沥青进行加热，同时把稀释用水在乳液罐里加热，然后按照一定比例在乳液罐里加入乳化剂并搅拌，搅拌20分钟后即可生产乳化沥青。但是对于高渗透乳化沥青透层油主要是在乳化沥青里面增添了稀释剂煤油，而渗透效果的好坏也主要取决于高渗透乳化剂和煤油的质量和添加量，我们试验坚持的原则，尽量减少煤油的添加量，同时要保证透层油的渗透效果。根据设备类型的不同，可以选择的生产工艺也不相同，而不同的生产工艺，煤油的掺加量也不相同。添加煤油的方法一般有三种:，一是在基质沥青里面添加，先做成煤油沥青再乳化；二是在乳化剂的溶液里添加，同沥青、乳液共同乳化；三是在做成的乳化沥青里添加。以上的三种方法，第一种方法弊病在于沥青加热装置里需要有搅拌装置，否则煤油的稀释效果不好，而且稀释后再与乳化剂结合乳化，粘度很难保证，且做出来的乳化沥青容易不均匀，西安达刚得沥青加热罐里也没有搅拌装置。第三种方法弊病在于生产出来的乳化沥青中沥青的含量不容易控制，煤油添加量大，成本高也不环保，渗透效果也不是很好。综合考虑，并结合我公司现有的生产设备，计划采用第二种生产工艺；煤油的添加量经与乳化剂生产厂家结合初步确定每吨乳化沥青里添加50-70㎏，也即5-10%之间，经过试生产了100公斤用于喷洒试验段，根据试验段的喷洒效果并结合水稳基层的密实情况和强度要求，为了保证渗透效果，决定煤油添加量确定为70公斤/吨，乳化剂20公斤/吨，沥青含量控制在50%，不得小于45%。由于乳化沥青的渗透效果与渗透深度受基层表面的致密程度、养生时间、洒布量、透层油的有效沥青含量等因素影响，因此煤油的添加量也应根据现场情况进行适当的调整。
根据确定的各材料的配合比和掺加量，按照选定的生产工艺进行试生产，在生产过程中注意控制好各种材料的制备要求，如加热温度、水压、设备转速（流量控制）、材料的添加顺序等，注意观察生产过程中的可疑情况，并及时予以处理。设备状态稳定，产品质量稳定符合设计要求后即可进行透层油施工。
透层油施工要保证施工质量除了必须保证乳化沥青质量符合要求外，还必须从施工工艺方面做好控制：
气候要求：做透层油施工要求环境温度不得低于10摄氏度，在大风或者即将下雨的时候也不得进行透层油施工。
现场准备：在水泥稳定碎石基层碾压完毕，表面稍干燥后，对基层表面进行彻底清扫，保持基层表面的干燥和洁净后，方可进行透层油的撒布工作。因此对于撒布时间的把握也很重要，一般控制在碾压完成12-24小时进行施工，还要考虑施工季节的影响因素。
设备准备：撒布透层油应采用专用的沥青洒布车，因为沥青洒布车自身带有导热油加热系统和自动控制洒布量的电脑控制系统，洒布宽度和洒布量可调节，每个洒布喷头都是可控的。能够有效的保证透层油的撒布质量。我项目采用的是公司采购的西安达刚的沥青洒布车，它具有智能控制功能，能够满足质量控制之需要。
以上条件具备时，方可进行透层油施工。由于乳化沥青的粘度等指标在生产高渗透乳化沥青时已经调制到位，因此在施工现场主要是进行撒布量的控制，一定要确保乳化沥青的撒布量满足要求，撒布量过少时容易引起发黄、表面花白相见等现象，且渗透深度不够；撒布
量过多，容易引起沥青乳液在表面流淌或者形成沥青薄膜或油蜡现象，造成粘结效果不好，影响乳化沥青透层油的质量。对于边部撒不到位的地方应采用人工进行撒布，确保半刚性基层与沥青混凝土的联结部位都有透层油，以保证联结质量。一般要求阳离子乳化沥青透层油
22的撒布量为0.7-1.0L/m或者1.0-1.4kg/m，撒布量的多少与高渗透乳化沥青的品质、渗透效
果、基层强度和密实程度有很大关系。本项目设计撒布量为1.4kg/m2，经现场试验撒布量达到1.2kg/m左右即可达到理想效果。
喷洒后透层油要和基层粘结良好，洒布的透层油经过一段时间后形成一层沥青膜。要求这层沥青膜即便是在没有洒布石屑的情况下，有工程车通行时也不会将沥青膜带起，只会留下轮印。
透层油施工中容易出现以下的质量问题：
1、透层油施工中出现的黑色油状膜，产生这个现象的原因主要是：
（1）煤油掺量低，沥青含量高，或洒布温度不够，透层油无法完全渗透基层。
(2)洒布量过多，多余的透层油无法渗透到基层，煤油挥发后剩余的沥青滞留与表面。
(3)基层表面没有清扫干净，泥土、尘埃等形成泥层使透层油无法下渗。
2、透层油出现黑黄相间现象，产生这个现象主要原因是
(1)洒布不均匀，导致局部透层油过多或过少。
(2)洒布机没有配备搅拌循环装置，煤油与沥青搅拌不均匀，洒布时形成块状煤油和块状沥青。
在开封新区铁南区道路工程建设中，对于高渗透乳化沥青透层油的质量控制，我们从原材料的采购到生产工艺的严格控制，直至施工现场的科学操作，对于容易出现的问题进行预控，施工完毕后，经目测和实验数据证明施工效果良好，各项指标均满足要求。对于高渗透乳化沥青透层油施工在开封地区市政工程中的使用尚属首次，这必将为高渗透乳化沥青的推广提供了很好的实验数据，并为推广高渗透乳化沥青透层油在市政工程中的应用做出了自己的贡献。
2
百度搜索“爱华网”,专业资料,生活学习,尽在爱华网
