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1、1论改性沥青稀浆封层摘摘 要：要：改性沥青稀浆封层在道路工程中有着广泛用途，无论是旧路的养护，还是新路的罩面，无论是城市道路，还是山区道路，在隧道、桥梁、机场、停车场，尤其对高等级路面的养护，采用改性沥青稀浆封层技术是一种快速、经济、有效的施工方法，在路面出现的早期病害，如裂缝、松散、坑槽、磨光、车辙等病害时，采用改性沥青稀浆封层技术，可以快速显著的提高路面平整度、粗糙度、防水性、耐磨性以及“返老还新”的效果，由于改性沥青稀浆封层是在常温条件下进行，沥青不需要加热，矿料不需要烘干、加温，可大大节省能源，延长施工季节，降低工程成本，因改性沥青稀浆封层本施工单位广泛应用。本文主要通过对改性沥青稀浆
2、封层的发展、概念、类型、特点等进行说明，从原料检验、配合比设计、施工工艺、机械设备、效益分析等多方面介绍了改性沥青稀浆封层在应用是主义的几个问题。关键词：改性沥青 稀浆封层 工艺研究2一 绪 论（一） 我国公路简介我国公路建设这些年来得到快速发展，国家公路建设投资逐年增加。尽管如此，我国高速公路总量依然不足，覆盖范围需要继续增加，另外高速公路网络尚未完成，规模效益难以发挥。因此，国家正在抓紧规划建设高速公路网，其格局大致为“7918”网，即 7 条首都放射线、9 条南北纵线和 8 条东西横线，总规模约 8.5 万公里。总体上贯彻“东部加密、中高成网、西部连通”的布局思路，建成后可以在全国范围内
3、形成“首都连接省会，省会连接主要地市，覆盖重要县市”的高速公路网。未来建设所需资金约 2.2万亿元，建成这个系统约需 20-30 年的时间。我们可以看出，当年以致今后较长一段时间，国家公路建设仍然是一个持续的蓬勃发展的市场，对我们公路施工企业，可以说提供了生存、发展的巨大空间和宝贵机遇。（二） 稀浆封层的由来稀浆封层是一种道路罩面施工技术，无论是水泥路面还是沥青路面；无论是停车场，还是市区道路；无论是一般公路还是高速公路都适用。理论上讲新旧路面都可采用，但世界各国很少有人在新路面上采用，而是广泛用于旧路的养护，特别是对路面早期出现的老化、裂缝、松散、车辙、磨光等病害采用稀浆封层技术，可以迅速修
4、复路面，填补车辙，提高路面的平整度，防水性和抗滑性。稀浆封层突出的特点是在常温下，在施工现场进行稀浆混合料的拌和与摊铺。同热拌沥青混合料罩面相比，不需要加热和冷却，不需要碾压成型。稀浆封层技术大约于 1930 年德国发明，二十世纪 60 年代在欧洲得到推广而发展起来。20 年前我国开始接触稀浆封层技术，当时，就面临这英文“Slurry seal coat“的中文叫法，直译应为砂浆缝层“或“沥青砂浆缝层“。当时姜云焕先生能够领衔的“阳离子乳化沥青及其路用性能“国家重点课题组从工程实际情况出发，认为稀浆封层混合料既不同于建筑砂浆，也不同于一般的沥青砂浆，根据技术特点将 Slurry seal co
5、at 解释为稀浆封层，从此稀浆封层这四个字就成了入画沥青为粘结料、在常温条件下、现场拌和现场摊铺薄层罩面施工技术的专用名词。“稀浆封层“把混和料的性状、作用和铺层的结构特点都概括在里，非常直观和容易理解。这四个字得到了大家的认可，已成为中国不可改变的专业词语。20 世纪 70 年代改性沥青技术取得了重大进步，随之改性沥青的乳化技术也取得了重大突破，改性沥青及改性乳化沥青是传统的石油沥青在性能上3有了很大的提高。稀浆封层技术由于采用改性乳化沥青做粘结料，使缝层的厚度和性能得到很大的提升，加之对缝层混合料的原材料大质量、配比提出更严格的要求，对缝层机也作了较大的改进内。于是，在国外报道中出现了“M
6、icro-Srufacing“英文词组。从现有的各种英汉字典中都查不到这个词组，分开来按单词查看：Micro 意为：精细、微、百万分之一米；Surfacing 意为：表面修整，路面修整；Surface 意为：表面，面层。据此一些外国企业来中国推销和交流时，翻译们把 micro-surfacing 译成“精细路面处理“、“微表处“或“精细表处“等几种叫法。但这些叫法很令人费解，并容易引起概念上的误会。Micro-Srufacing 也是一种道路罩面施工技术，从原材料构成、拌和施工工艺及铺层结构特点来看，它不属表处技术而是属于稀浆封层技术范畴，因此，我们认为把 Micro-Srufacing 译为
7、“改性乳化沥青稀浆封层“简称“改性稀浆封层“是最妥当的叫法。这个叫法避免了把稀浆封层机改为微表处机的麻烦。沥青表面处治与稀浆封层的区分：沥青表面处治简称表处，表处是沥青路面施工技术规范中的术语，在我国已经成为层铺发的同义词，即分层浇洒沥青、撒布集料、碾压成型的方法。表处的主要特点是集料撒铺，沥青喷洒单独进行，没有填料（粉料）不经拌和。表处根据需要做成单层或二层、三层。喷洒的沥青可以是热沥青，可以是乳化沥青。表处法施工时使用石屑撒铺机、沥青撒布机、压路机，几十年来在我国公路人心里形成的表处概念，还是不要改变为好。在公路路面养护的罩面技术中，可以采用稀浆法封层，也可以采用表处法封层，两者的目的相同
8、，但两者代表着截然不同的技术工艺，稀浆封层的关键词是搅拌，表处封层的关键词是撒铺、喷洒。稀浆封层始于德国，在美国大量采用，表处封层在法国广为采用，都取得了很好的效果，两种方法在技术上都取得了很大的进步，比如：稀浆封层技术，把普通乳化沥青换成高分子材料改性的乳化沥青，集料要求百分之百的人工破碎集料，采用新的添加剂，配比更精细，搅拌采用双轴搅拌器，混合更加充分，得到的封层效果更好，被认为是处理路面早期病害最经济的方法。国外把这种改进提高的稀浆封层叫 Micro-Srufacing，改进后的技术工艺并没有改变拌和流质成稀砂浆状摊铺的过程，还是称稀浆封层。考虑到改进后封层性能的提高主要因为采用的改性乳
9、化沥青，所以我们主张改性稀浆封层这个叫法比较切合该法的含义。如果当初把它译为精细稀浆封层，也许就不会再讨论名称叫法了。不甘怎么样，都不能再叫做精细表处或微表处了。乳化沥青属于常温或低温施工技术的材料，相对于热沥青在环保、节能方面有着突出的优点，符合时代发展的方向。采用改性乳化沥青的稀浆封层技术和表处封层技术都会不断发展，各有各的优点，各有各的局限，都不会淘汰。4像中国这样大的国家，东西南北地理差异大，气候分布带不同，引用世界各地不同的施工方法、养护方法实属必然。加之中华民族善于融合各种优秀文化的精神，以乳化沥青为特征的稀浆封层技术、乳化沥青表处技术、乳化沥青冷拌摊铺技术、冷拌养护料都会在中国得
10、到发展，为了技术的推广和交流，技术的叫法和含义应该是统一、不引起误解的。（三） 改性沥青稀浆封层的发展历史自 1982 年以来，我国在非洲赞比亚的赛曼公路上，采用稀浆封层铺筑 320km 的路面，取得初步经验。1986 年以来，我国将“阳离子乳化沥青筑路技术”列为重点新技术推广项目，其中包括推广稀浆封层。全国各省市交通公路部门建立乳化沥青生产基地，研制成各种慢裂层技术经验交流会，并参观沈阳玉红区稀浆封层施工表演，为全国推广稀浆封层技术开创了良好的开端。为了高等级公路交通沥青的乳化，也为了缩短封闭交通时间，各种慢裂快凝乳化剂应运而生。为了提高乳化沥青的粘附性、弹韧性、耐磨性与抗老化性，开发处各种
11、高分子聚合物的改性剂：SBS（苯乙烯、丁二烯、苯乙烯嵌断聚物） ，SBR（乙烯橡胶） ，CR（氯丁橡胶） ，EVN（乙烯、醋酸乙烯脂） ，NR（天然橡胶）以及各种纤维材料。又随着各种改性稀浆封层机械的大量引进，稀浆封层已从地方道路发展到主干公路，进而发展到高速公路上。（四） 改性沥青稀浆封层的应用沥青路面长期经受风吹、雨淋、日晒和冻融等大自然的侵蚀，承受车辆荷载的反复冲击与车辆行驶的磨损，使路面物理力学性能显著下降，局部出现裂纹、松散、光滑及路面透水等病害。稀浆封层技术是针对沥青路面早期出现的这些病害采取的一种经济、迅速、有效的表面处治方法。稀浆封层还可用于地方道路、干线公路及大交通量公路等沥
12、青路面的预防性养护，贯入式路面的封层及水泥混凝土路面、桥面、隧道等的表面处治，砂土路面的防尘处治或做磨耗层及路面下封层。我国在京石高速、石太高速、太旧高速、新乡 108 国道等都在大量应用改性稀浆封层技术。有些已经经过三年以上行车考验，经检测，路面性能没有衰退，封层仍然保持完好状态。保持 5 年的使用寿命是毋庸置疑的。目前，我国乳化沥青年产量已接近 20*104t,改性稀浆封层的年产量已达 1800*104，经过 10 年时间的实践和证明，改性稀浆封层技术是适合我国公路建设和养护的施工要求的。5二 改性沥青稀浆封层施工（一） 对改性沥青稀浆封层的概述改性稀浆封层是由稀浆封层技术发展而来的，它们
13、之间密切相关，并有许多共同之处。它的骨料中含有细料和粉料，通过专用的稀浆封层机拌成糊状的稀浆混合料，而后均匀摊铺在路面上。这个工艺国成改性稀浆封层与一般稀浆封层是一样的。改性稀浆封层是施工技术，是在一般稀浆封层施工技术的基础上发展起来的一项新材料、新工艺、新设备、新技术的创新。它是在制备乳化沥青是加入聚合物弹性体和添加剂，制备成改性慢裂快凝的乳化沥青，再用专用的设备改性稀浆封层机，在常温下，按设计的原料配合比要求，在现场进行改性稀浆混合料的拌合与摊铺、碾压 1 小时后既可开放交通，而且这种改性稀浆封层可以满足交通量大、重在负荷交通行车的要求。改性稀浆封层施工除了技术上改进，专用设备改性稀浆封层
14、机比一般稀浆封层机有了很大的提高，主要有三点：1 一般稀浆封层机是螺旋旋转片式，版和能力差、拌合效率低。改性稀浆封层机为双轴顺片式强制拌合机，拌合能力强、拌合效率高。2 改性稀浆封层机摊铺想的构造由一排螺旋粉料改为两排，加速了摊铺速度，摊铺箱两侧增设调平器，保证摊铺平整度。3 动力增大，改性稀浆封层机比一般稀浆封层机辅助动力增大 3 倍左右，由38HP 增大为：90110HP。（二） 改性稀浆封层的类型1.改性稀浆封层的类型稀浆封层，一般按骨料的最大粒径（即封层的厚度）分为 I 型、II 型、III 型，相应的成为细封层、一般封层、粗封层。也很根据路面的需用 IV 型骨料，称之为特粗层，而在国
15、际稀浆制定的改性乳化沥青稀浆封层作业指导书中，即 ISSA-1996 的国际标准只定为 II 型和 III 型两种，没有 I 型骨料，即不做细封层，这是由于改性稀浆封层技术多用于高等机路面，为了保证封层的粗糙和抗滑力，所以不用 I 型细封层，但是 IV 型特粗封层还是可以采用的。62. .改性稀浆封层的特点改性稀浆封层混合料，具有良好的流动性、渗透性、粘附性，有利于填充和治愈路面的裂缝，有利于就路面的结合，有利于气候的变化（低温不裂高温不软） ，能提高路面的密实性和防水性，能提高路面的防滑与耐磨。II 型一般封层的改性稀浆封层混合料，具有很好的渗透性，改性乳化沥青用量较多，有很好的粘附力和膨胀
16、力，适用于治愈路面的开裂，其中有粗粒料做为支撑体，路面耐磨、防滑，可以取代热拌沥青混合料的罩面，但是不适合于温差变化很大的地区单层铺设。III 型粗封层适用于交通量大的路面，也适用于温差变化很大的地区，可在坚实的基层上或就路面上做双封层，在坚实的砂石路上做防尘处理，在有裂缝的旧路上可以延缓反射性裂缝的反射。根据需要可以先做一般封层后做粗封层，也可以先做粗封层后再做细封层，为了制止发射性裂缝反射，也可以在基层与就路面上铺设一层土工布而后再做双封层，这样效率更好一点。IV 型特粗层可用于修补车辙，原路面有较大的变形或要求有较大的粗糙度等。可增加道路的抗滑能力。3.选择依据为了全面掌握改性稀浆封层施工技术，必须经济合理选择封层的类型，保证封层的顺利施工，从而使完成的改性稀浆封层达到预期的使用寿命，应详细了解和调查一下因素：（1）详尽了解原路面的结构、性能及病害；（2）了解该路段交通量、行车类型及数量；（3）调查该区域的气候条件及施工季节的气候情况；（4）了解该地区的可以骨料质量、规格、价格、数
