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1、 沥青路面养护方案 技术建议书HTP抗老化薄层修复东南大学 交通学院&材料科学与工程学院江苏同安道路工程有限公司版本V14.4HTP抗老化薄层修复 技术建议书东南大学 交通学院材料科学与工程学院 第 1 页1背景 1.1沥青路面的老化沥青路面使用过程中，在太阳辐射、空气氧化、雨水侵蚀和交通荷载的共同作用下，沥青混合料中的沥青将逐渐老化，表现为沥青路面失去了原有深黑色而变成灰白色，胶结料粘附性下降，沥青膜剥落，细集料流失，路面出现麻面，进而引发裂缝、坑槽和透水等路面病害。图1-1 沥青路面老化A：路面呈灰白色 图1-2 沥青路面老化B：路面出现麻面图1-3 沥青路面老化C：表面沥青膜剥落 图1-
2、4 沥青路面老化D：路面出现裂纹随着路面在使用过程中不断老化，在荷载及自然因素的反复作用下，路面的使用性能在不断下降。（1）功能性能：平整度逐渐下降，行驶舒适度降低，当达到某一限值时，便难以HTP抗老化薄层修复 技术建议书东南大学 交通学院材料科学与工程学院 第 2 页满足行驶要求。（2）结构性能：结构损坏逐步发展，同时其承载能力逐渐下降。（3）安全性能：表面抗滑能力因集料被磨光而下降，另外当路面车辙深度超过10mm时，会因辙内积水而出现飘滑，影响行车安全。（4）耐久性能：耐久性变差，细骨料逐渐流失，路面开始出现微细裂缝，其渗水性提高，进而引发其他病害。1.2抗老化的预防性养护很有必要预防性养
3、护是一种通过早期养护，延缓路面的病害发展过程，从而推迟了后期进行维修重建时间，延长了路面使用寿命，最终获得更高的费效比的养护理念。图1-5 随养护时机推迟，路面处理深度和造价增加在路面结构强度充足，仅表面功能衰减的情况下，通过预防性养护可以恢复表面功能，延缓路面病害出现，延长道路使用寿命，从而降低养护费用。若是路面出现明显病害，此时结构性损害已早已发生，错过了预防养护时机，必须花费巨大资金进行矫正性养护。在美国通过预防性养护技术应用，发现在恰当的时间花1美元用于路面预防性养护，将会为将来节省410美元用于路面大修。HTP抗老化薄层修复 技术建议书东南大学 交通学院材料科学与工程学院 第 3 页
4、2抗老化路面预防性技术现状2.1常用的抗老化预防性技术常用的路面预防性养护措施有：雾封层、微表处、超薄磨耗层等。（1）超薄磨耗层：超薄磨耗层将间断级配热拌沥青混合料与乳化沥青相结合，同步完成乳化改性沥青洒布与沥青混合料摊铺，其铺装厚度一般为1525mm。超薄磨耗层实际应用效果最好，但是存在施工质量控制难度大，工程造价高等问题，适用于表观损坏比较严重的情况。（2）微表处：微表处是采用专用设备将由聚合物改性乳化沥青、粗细集料、矿物，填料、水及添加剂，按一定比例拌和而成的稀浆混合料，迅速摊铺到原路面上，形成一定厚度表面薄层。可处理路面结构未发生损坏，但路面出现功能降低、老化、贫油、渗水等病害。微表处
5、工程造价略低，但是易出现剥落，且路面噪音过大。（3）雾封层：雾封层是是将慢裂乳化沥青稀释液喷洒到现有沥青路面表层，其目的主要是用来修复沥青路面老化造成的轻微干裂、损失小骨料等现象，同时封堵路表微裂纹和孔隙，防止路面水下渗，进而提高旧沥青的路用性能指标，抑制沥青路面的早期病害，改善路面外观，延长道路的使用寿命。这种技术不仅施工工艺简单，而且开放交通迅速，具有良好的社会和经济效益。2.2传统雾封层的不足传统的雾封层尽管起到了一定的封水和改善路表性能的作用，但随着车辆荷载的持续作用，传统雾封层显露出以下不足：HTP抗老化薄层修复 技术建议书东南大学 交通学院材料科学与工程学院 第 4 页（1）粘结力
6、和耐磨耗性不足传统雾封层采用的是乳剂型普通乳化沥青，仅能以沥青颗粒级（）渗入沥青路面的宏观构造，很难真正渗入集料表面的微观构造，这将导致施工后不久（半年左右）沥青路面表面的雾封层沥青膜的脱落，使其防水目的不能完全实现，并且改变路容路貌的效果大大减弱。图2-1 普通雾封层刚施工后路面状况 图2-2 普通雾封层通车6个月后沥青膜脱落（2）抗滑性能不足由于采用了普通的乳剂型乳化沥青，洒布在路面表面时，在表面形成一层薄薄的油膜，特别在施工中实际洒布量控制不严格而超过设计洒布量时，在结束初期将会造成构造深度或抗滑系数较原路面明显下降。为提高抗滑性能，有时需用撒砂的方法来改善其抗滑阻力。撒砂虽然可以提高抗
7、滑阻力但它与路面的粘结力较差，即便经过碾压，在高速行驶的车轮的作用下仍会被带出，而导致抗滑能力的很快衰减。图2-3 雾封层施工后抗滑性能下降 图2-4 雾封层施工后撒砂（增加抗滑性）HTP抗老化薄层修复 技术建议书东南大学 交通学院材料科学与工程学院 第 5 页2.3对雾封层技术的改进针对普通雾封层粘结力和耐磨耗性能不足的缺点，HTP抗老化薄层修复采用油基类修复乳液材料，粘附性更高，并具有抗老化和一定再生作用，彻底解决了与沥青（油基类）之间的相容性问题，能渗入路面表层下，与原路面形成结构性整体，而非单独的“贴膜” ，耐轮胎磨损，所以寿命要长的多。针对普通雾封层抗滑性能不足的缺点，HTP抗老化薄
8、层修复将耐磨集料直接投放到乳液中，并加入特殊成分的添加剂使之稳定悬浮，然后通过高压设备均匀喷洒在路面上，使粘结剂与集料更好裹覆，不仅更加牢固和稳定，而且省去了事后撒砂和胶轮碾压的两步工序。HTP抗老化薄层修复与常规雾封层性能比较表 表2-1特性 类别 含砂雾封层 STAR-SEAL SUPREME养护剂 HTP抗老化薄层修复基本材料 稀释沥青或乳液 煤焦油类沥青 抗老化剂、聚合物、胶粉、 硅胶等沥青复合乳液抗车轮磨耗性 较差 一般 强抗滑性 较好 一般 强抗氧化性 临时 无 极佳抗紫外线 较好 较好 耐老化封水性 较好 优良 优良封闭裂缝 需底涂及清理嵌缝 否 自身弥补裂缝是否具有透气性 否
9、否 是抗冻融循环 否 否 是环保性 无味 有一定毒性 无味耐繁重交通 否 是 是施工成本 30元/m 2 28元/m 2 28元/m 2通过以上比较可以看出：HTP抗老化薄层修复在抵抗车轮磨耗的能力、耐老化能力（抗氧化、抗紫外线） 、以及封水性和封闭裂缝方面均优于常规雾封层材料，同时在成本上也有优势。是一种性能优良的预防性养护技术。HTP抗老化薄层修复 技术建议书东南大学 交通学院材料科学与工程学院 第 6 页3 HTP抗老化薄层修复3.1 什么是 HTP抗老化薄层修复HTP抗老化薄层修复由以特种硬质乳化沥青材料、抗老化剂、聚合物、胶粉、硅胶等为主要成分加工而成的沥青复合乳液与砂组成的混合料，
10、采用专用的高压喷洒车喷洒在沥青路面上形成一薄层路面结构。HTP抗老化薄层修复混合料喷洒到沥青路面后，在表层形成了一层坚韧、耐用、有弹性和卓越抗湿性的封涂层，从而保护了沥青路面不受空气氧化和紫外线辐射的侵害。它的抗湿性使路面不受气候、水、盐和其它物质的渗入；同时阻止了汽、柴、轻油及大量化学物质制品的侵蚀软化和损坏沥青路面。图 3-1 HTP抗老化薄层修复施工效果对比 3-2 HTP 抗老化薄层修复施工后近观效果图 3-3 HTP抗老化薄层修复施工前 图 3-4 HTP抗老化薄层修复施工后HTP抗老化薄层修复 技术建议书东南大学 交通学院材料科学与工程学院 第 7 页3.2 材料组成及作用机理薄层
11、乳液材料快速渗入路面表层和骨料缝，起到封闭路面微裂缝、防止松散石料脱落、阻止水分下渗的作用，并使表层老化沥青再生，补充原路面的油份，使骨料获得更厚的沥青膜，防止路面材料进一步老化；使集料和沥青胶结料粘结紧密，保持路面抗滑性能，提供超耐磨的表面结构，同时起到旧路面出新的外观效果。HTP抗老化薄层修复的构成是：薄层修复乳液+高耐磨性集料+表面活性剂+水+其它添加剂。3.2.1 薄层修复乳液HTP抗老化薄层修复乳液是油基（精选高软化点的特种硬质沥青）类材料，由抗老化剂、聚合物、胶粉、硅胶等组成的沥青复合乳液。以精选的特种硬质沥青乳液、抗老化剂（芳香族化合物） 、有机硅聚合物、乳化剂、水等物质，在特殊
12、的温度和特殊的搅拌容器中混合制作而成。特种硬质沥青：耐老化性能良好，与路面中的沥青相容性好，且本身具有良好的粘性和韧性，能够有效地封闭路面细微裂缝和孔隙。同时特种硬质沥青中含有耐高温的矿物质，使材料的抗高温性比普通沥青优越很多，并且能有效延缓热量传导。非皂液型乳化沥青技术：体积膨胀随温度变化率比基质沥青小，温度稳定性要好，加之橡胶纤维等物质存在，在严寒的冬季，减少了形变能力下降的幅度。活性有机硅聚合物：活性有机硅聚合物具有很强的粘性，提高了骨料间的粘附力，减少沥青混合料的分离和脱离，以及因湿气存在而引起的自发混合料松散。同时，活性有机硅聚合物有很强的憎水性，保证沥青路面内部与外部的干燥。活性有
13、机硅聚合物分子组团小，能够直接浸润到路面内部，渗透性强。抗老化剂：抗老化剂（芳香族化合物）可以补充原路面沥青中已经氧化的芳香族成分，有效提高沥青的活性。3.2.2 高耐磨性集料高耐磨性集料采用石英砂或金刚砂，粒径要求0.425-0.212mm之间，且不含泥土，盐和有机物，否则影响粘结性。HTP抗老化薄层修复 技术建议书东南大学 交通学院材料科学与工程学院 第 8 页石英砂或金刚砂事先与HTP薄层修复乳液充分裹覆，保证了沥青路面表面必要的抗滑性能以及耐久性。3.2.3 表面活性剂表面活性剂用来降低HTP薄层修复乳液的表面张力，一方面提高了材料的渗透性，另一方面提高了与原沥青的相容性，使得乳液可以进入裹附集料的沥青油膜内部，进而充分发挥乳液的高粘、憎水、还原等作用，从根本上提高了混合料中集料间的粘附性。3.2.4 水稀释用水要求是干净的饮用水，没有有害可溶性盐类。3.2.5 添加剂HTP抗老化薄层修复选用的添加剂一般分两种类型：分散型添加剂；早强型添加剂。分散型添加剂：分散型添加剂的作用一般是让砂子稳定的悬浮在沥青乳液当中，使高压喷洒更加均匀，同时起到助粘的作用。早强型添加剂：早强型添
