沥青稀浆封层混合料简称沥青浆封层,是由乳化沥青、石屑(或砂)、填料和水等拌制而成的一种具有一定流动性能的沥青混合料。将沥青稀浆混合料摊铺在路面上(厚度为 3~10 mm),经破乳、析水、蒸发、固化等过程,形成密实、坚固耐磨的表面处治薄层,可以处治路面早期病害,延长路面使用寿命。
1.沥青稀浆封层的作用
(1)防水作用。稀浆混合料的集料粒径较细,并具有一定的级配,在铺筑成型后,能与原路面牢固地黏附在一起,形成一层密实的表层,从而防止雨水或雪水通过裂缝渗入路面基层,保持了基层和土基的稳定。
(2)防滑作用。由于稀浆混合料摊铺厚度薄,沥青在粗、细集料中分布均匀,沥青用量适当,没有多余的沥青,从而使铺筑稀浆封层后的路面不会产生光滑、泛油等病害,具有良好的粗糙面,路面的摩擦系数明显增大,抗滑性能显著提高。
(3)填充作用。由于稀浆混合料中有较多的水分,拌和后成稀浆状态,具有良好的流动性,可封闭沥青路面上的细微裂缝,填补原路面由于松散脱粒或机械性破坏等原因造成的不平,改善路面的平整度。
(4)耐磨作用。乳化沥青对酸、碱性矿料都有着较好的黏附力,所以稀浆混合料可选用坚硬的优质抗磨矿料,以铺筑有很强耐磨性能的沥青路面面层,延长路面的使用寿命。
(5)恢复路面外观形象。对使用已久,表面磨损发白、老化干涩,或经养护修补,表面状态很不一致的旧沥青路面,可用稀浆混合料进行罩面,遮盖破损与修补部位,使旧沥青路面外观形象焕然一新,形成一个新的沥青面层。
但是,稀浆封层也有其局限性。它只能作为表面保护层和磨耗层使用,而不起承重性的结构作用,不具备结构补强能力。
2.材料组成
(1)乳化沥青。常采用阳离子慢凝乳液,为提高稀浆封层的效果,可采用改性乳化沥青,如丁苯橡胶改性沥青、氯丁胶乳改性沥青等。
(2)集料。采用级配石屑(或砂)成矿质混合料,集料应坚硬、粗糙、耐磨、洁净,稀浆封层用通过 4.75 mm 筛的合成矿料的砂当量不得低于 50%。细集料宜采用碱性石料生产的机制砂或洁净的石屑。对集料中的超粒径颗粒必须筛除。
根据铺筑厚度、处治目的、公路等级等条件,可按照表10.23选用合适的矿料级配。
表10.23 稀浆封层的矿料级配
(3)填料。为提高集料的密实度,需掺加水泥、石灰、粉煤灰、石粉等填料。掺入的填料应干燥、无结团、不含杂质。
(4)水,为湿润集料。使稀浆混合料具有所要求的流动度,需掺加适量的水。水应采用饮用水,一般可采用自来水。
(5)添加剂。为调节稀浆混合料的和易性和凝结时间,需添加各种助剂,如氯化铵、氯化钠、硫酸铝等。(www.xing528.com)
3.沥青稀浆封层混合料的配合比设计
沥青稀浆封层混合料的配合比设计,可根据理论的矿料表面吸收法,即按单位质量的矿料表面积裹覆8 μm厚的沥青膜,计算出最佳沥青用量。但该方法并不能反映稀浆混合料的工作特性、旧路面的情况和施工的要求。为满足上述特性、情况和要求,目前通常采用试验法来确定配合比,其主要试验内容包括下列各项:
(1)稠度试验。该试验是为了确定稀浆混合料的加水量。它类似于水泥混凝土的坍落度试验。稀浆混合料的含水量,既要满足施工和易性的要求,又要保证所摊铺的稀浆能形成稳定、坚固的封层。一般要求总的含水量在12%~20%。
(2)初凝时间试验。稀浆混合料的初凝时间不能太长也不能太短,初凝时间太长,就会延长开放交通的时间,给施工管理带来困难;初凝时间太短,会给搅拌和摊铺带来困难,保证不了质量。
稀浆混合料的初凝时间可用斑点法测定,即混合料拌和至乳液完全破乳,用滤纸检验已无沥青斑点的时间。
(3)固化时间试验。稀浆混合料的固化时间,也就是其摊铺后开放交通的时间。稀浆混合料摊铺后开放交通的时间不能太长,太长了会对施工和管理带来很大困难,因此,得考虑用助剂来调节。稀浆混合料的固化时间,是初凝后的混合料在黏结力试验中达到最大黏结力的时间。
(4)湿轮磨耗试验。稀浆混合料的沥青用量是配合比设计中最重要的参数。沥青用量太少,稀浆封层就会松散;沥青用量太多,路面就会壅包,并且也浪费沥青材料。湿轮磨耗试验是用来确定稀浆混合料的最小沥青用量,同时也用于检验稀浆,混合料成型后的耐磨耗性能。
湿轮磨耗试验是按规定的成型方法,将成型后的稀浆混合料试件放在水中,用湿轮磨耗仪磨头磨5 min,测定磨耗损失的试验。
(5)乳化沥青稀浆混合料碾压试验。乳化沥青稀浆混合料碾压试验是用来测定混合料中是否有过量的沥青,也就是确定稀浆混合料的最大沥青用量。可与湿轮磨耗试验一起确定稀浆混合料的最佳沥青用量。
碾压试验是稀浆混合料成型后,在57 kg负荷轮下碾压1 000次,模拟车辆行驶碾压;然后在试件上撒定量的热砂,再碾压100次,以每平方米吸收的砂量来表示。
经配合比设计,稀浆封层混合料的性能应符合表10.24的要求。
表10.24 稀浆封层混合料技术要求
4.沥青稀浆封层混合料的应用
沥青稀浆封层适合于沥青路面预防性养护,在路面尚未出现严重病害之前,为了避免沥青性质明显硬化,在路面上用沥青稀浆进行封层,不但有利于填充和治越路面的裂缝,还可以提高路面的密实性以及抗水、防滑、抗磨耗的能力,从而提高路面的服务能力,延长路面的使用寿命。
在水泥混凝土路面上加铺稀浆封层,可以弥合表面细小的裂缝,防止混凝土表面剥落,改善车辆的行驶条件。
用稀浆封层技术处理砂石路面,可以起到防尘和改善道路状况的作用。
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