乳化沥青在公路建设上应用

浅析乳化沥青在公路建设上的应用
摘要：文章主要概述了乳化沥青的形成及其特点，分析了乳化
沥青稀浆封层技术，探讨了应用乳化沥青如何进行石屑罩面，封裂
缝等方面的问题。
关键词：乳化沥青；稀浆封层技术；石屑罩面；裂缝
一、乳化沥青及特点
（一）乳化沥青的形成
乳化沥青是按配比将沥青溶于有乳化剂的水中而形成沥青乳液
（乳化剂用量为乳化沥青质量的0.3%~0.8%——按有效含量为100%
计算），它是由两种互不相溶的物质——沥青和水组成的混合物。
（二）乳化沥青的特点
1．节约能源，稀释沥青中的煤油或汽油含量可以达到50%，而
乳化沥青中则只含0～2%。使用乳化沥青一般可以节省沥青用量的
10%～20%，采用乳化沥青修建公路的经济效益非常显著。
2．使用方便，操作简单易行，而且可以在常温下施工，现场无
需加热设备和能源消耗，扣除制备乳化沥青所消耗的能源后，仍然
可以节约大量能源，由于乳化沥青黏度低、和易性好、施工方便。
3．乳化沥青与基层和面层的粘结性非常好，且具有良好的稳定
性。
二、乳化沥青稀浆封层技术
（一）乳化沥青稀浆封层概念
乳化沥青稀浆封层是一种冷拌沥青混合料，具有骨料和沥青混
合的优点，它是将适当级配的骨料、填料、乳化沥青、水、添加剂
等几种原材料，按一定比例掺配拌和，可以使磨损、老化、裂缝、
光滑、松散等病害，迅速得到修复，起到防水、防滑、平整、耐磨
等作用。
（二）乳化沥青稀浆封层应用范围
旧沥青路面的维修养护，沥青路面由于长期暴露在自然环境下，
受到日晒、风吹、雨淋和冻融的作用，同时还要承受车辆的重复载
荷作用。路面经过一段时期的使用后，会出现疲劳，路面会呈现开
裂、松散、老化和磨损等现象，如不及时维修处理，破损路面受地
表水的侵蚀，将使基层软弹，路面的整体强度下降，导致路面的破
坏。如果沥青路面在没有破坏前就采取必要的预防性养护措施—乳
化沥青稀浆封层，将会使旧路面焕然一新，并使维修后的路面具有
防水、抗滑、耐磨等特点，是一种优良的保护层，起到了延长路面
使用寿命的作用。
新铺沥青路面的封层，在新铺筑的粗粒式沥青混凝土路面上，
为了增加路面的防水和磨耗性能，可在该路面上加铺一层乳化沥青
稀浆封层保护层，其厚度为5mm，仅为热沥青砂厚度的一半，可以
节省资金，并具有施工简便和工效高的特点。
（三）公路原材料的要求
1．骨料的选择范围比较广泛，一般可就地取材。碎石应选择质
地坚硬、干燥、无杂质、带有棱角、硬度大、耐磨的骨料，在施工
中严格控制级配，根据工程量大小一次备齐，且要拌和均匀，否则
将会造成封层各段外观不一致，如果细料过多，表面易脆裂；粗料
过多则与原路面结合不牢，混合料的和易性不好，产生离析，影响
工程质量。
2．乳化沥青的质量技术指标要求主要控制粘度、沥青含量
（55%~60%）、ph值（阳离子型＜7，阴离子型＞7）等，乳化沥青分
阴离子型和阳离子型两种。阴离子型带有负电荷，而骨料和填料多
为碱性材，两者不易结合，水分完全靠自然蒸发，破乳的时间较长；
阳离子乳化沥青带有正电荷，与骨料拌和产生化学变化，水分被挤
出，强度形成较快。因此大多稀浆封层都使用阳离子乳化沥青，我
们的实际应用中也采用了阳离子乳化沥青，比如2006年广西路网
工程白永线二级公路改建工程no.1合同段均采用阳离子乳化沥青。
三、应用乳化沥青进行石屑罩面
（一）石屑罩面（也称封层）的特点分析
石屑罩面是一个高沥青含量的薄表面处治层，但是这种处治层
是柔性的和耐磨的，掺加聚合物能够增加粘结力、粘附性、耐磨性
和路面的抗裂性能。这使石屑罩面既能够用于公路日常养护，又可
以用于公路工程新建或改建，尤其是在公路的抗裂方面有重要作
用。石屑罩面的复合封层如果在比较好的公路基层上进行，处理后
的公路表面可承受的交通量为32000辆/日，同时也能够通行大型
载重车。
（二）材料配制
石屑罩面采用乳化沥青洒布型，乳化沥青用量1.8kg/m2；0～5mm
石料6m3/km2，所用石屑质地坚硬、清洁无杂质、干燥、无风化的
石灰岩，严格控制粉料含量，沿路两侧堆放。
（三）撒布乳化沥青和石料
喷洒前用安全标志放在待喷洒一侧，并由现场负责人指挥车辆
靠一侧行驶，用扫帚清除表面的所有杂物（必要使用铁锹铲除严重
污染处）后，用水冲洗干净，最后用公路清扫专用鼓风机（也可用
消防用的吹风机）将表面的浮尘吹干净，以利于乳化沥青与基层的
粘结。清扫路面后，采用管道直接泵送，撒布乳化沥青每输送一车
时间45min，乳化沥青的撒布量为1.7~2.1kg/m2。喷洒过程中乳液
分布均匀，无泡沫粘附在石料表面导致空白，无流淌。洒布后乳化
沥青由棕褐色开始变黑时（即破乳），立即人工撒料，检测到厚度
一致，集料不重叠，撒布后严格找平。然后用6～8t胶轮压路机重
叠1/2轮宽碾压2～4遍，碾压时先路边后中心，碾压速度开始不
宜超过2km/h，以后适当增加，碾压后为使其良好粘结，应使石料
嵌挤紧密而又不致有较多压碎为宜，对于此项操作，操作人员须经
过一段时间的训练，才能达到标准的要求，如果操作过程中有欠缺，
应等到喷洒完成后再进行修补；作业完成后，要维护交通，待乳化
沥青风干后，石屑与沥青粘结好后再撤离或转移现场
四、应用乳化沥青进行贯入式路面
（一）贯入式乳化沥青路面
沥青贯入式乳化沥青路面是在初步碾压的碎石层上洒布沥青，
早分层铺撒嵌缝料、洒布沥青和碾压，并借行车压实而成，但厚度
一半为4~8cm
（二）乳化沥青贯入式路面的特点
乳化沥青灌入式路面在公路建设中即可作为面层的上层，也可
作为面层下层或联接层，同时灌入式路面具有较高强度，稳定性，
其强度的形成，主要依靠碎石的嵌挤作用和沥青材料的粘结力。
(三) 乳化沥青贯入式路面
清扫基层路面后，人工撒布碎石料，撒布时应避免大、小颗粒
了集中，并控制松铺厚度，同时铺好的集料层上严禁车辆通行；用
8~12t双轮压路机重叠1/2论款碾压2~4遍，使碎石料稳定，碾压
到碎石料嵌紧，无明显轮迹为止，再去爱均匀喷洒第一次乳化沥青，
待乳化沥青由棕褐色开始变黑，均匀撒铺第一次嵌缝料，不得有空
白或重叠过厚，再用10~12t压路机碾压2~4次，依次类推，一般
厚度可以达到4~8cm。同时，乳化沥青贯入式路面铺装时必须注意
施工路段不宜过长，且当天必须完成，以免施工中因沥青冷却而不
能裹复碎石料和产生尘土污染碎石料而产生不良后果；
乳化沥青在裂缝上的处理
第一类轻微裂缝（宽度＜5mm）处理
处理方法：将有裂缝的路段清扫干净，沿裂缝灌涂乳化沥青，
用量控制在0.5l/m2，然后匀撒一层2～5mm的干燥洁净米石，用轻
型压路机碾压。
施工要点：灌涂乳化沥青时，先沿缝灌入乳化沥青，随后用刷
子沿裂缝两侧各10cm，裂缝延伸端20cm涂刷乳化沥青，乳化沥青
用量及米石洒布量通过试验确定。
第二类 裂缝较宽（宽度≥5mm），没有明显沉陷，有轻微发展的
裂缝处理
处理方法：先画出处理范围，沿所画范围先用割缝机开v型槽，
槽宽约2.0cm，深2.5cm,如果周围还有细小裂缝，则人工用镐切除
使之于v型槽贯通，人工用吹风机将缝中杂物及尘土清除，先灌涂
乳化沥青，人工用毛刷涂刷均匀，然后用沥青石屑冷拌料补至比老
路标高高出1.5cm左右，用振动夯压实，使灌缝处高出原路面2-3mm，
最后再涂一层乳化沥青。
第三类：裂缝较宽，有明显沉陷，伴有小范围网裂的裂缝处理
处理方法：先用山猫铣刨机将油层剔除，然后看基层破损情况，
若基层没有破损，只处理基层裂缝；若基层塌陷面积大，将破碎部
分剔除后先灌缝，然后沥青石屑冷拌料补齐。
结论
总之，乳化沥青是一种便利公路筑路材料，在公路建设中具有
先天的优势：具有投资成本小，施工工艺简单，易操作等优点，随
着我国大力发展基础设施的构想，公路建设将迎来空前的发展，乳
化沥青使用量将越来越大，其使用范围也越来越广，它将会受到人
们更多的重视。
参考文献：
〔1〕 《公路工程施工及验收标准》tj002-87
〔2〕 《公路沥青路面施工技术规范》jtj032-94
〔3〕 《公路养护技术规范》jtj073-96