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1、精心整理第一章乳化沥青乳化沥青的发展过程沥青成为液体有三种方法;一是常用的加热法,即将沥青加热到130180,使其成流动状态,然后在高温下喷洒或与加热后的矿料拌合;二是用汽油、 煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释成液体沥青,此产品也称为轻质沥青或稀释沥青,然后在常温下喷洒或与矿料拌和;三是乳化沥青。乳化沥青是将沥青热融,经过机械的作用,沥青以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液中,形成水包油或油包水壮乳液,在常温下呈液态。当连续相为水,不连续相为油时,即为水包油型,反之为油包水型。水包油按颗粒大小分为普通乳液和精细乳液。普通颗粒为120um,精细颗粒为 0.01 0.05um。稀释沥青需要大量的
2、溶剂,而汽油、煤油、柴油等溶剂都是宝贵的能源,溶剂要挥发掉才能成型,而挥发的溶剂会污染环境, 同时稀释沥青使用时也不安全,但热沥青需要大量的热能, 特别是大宗的砂石料需要烘烤热,操作人员施工环境差,劳动强度大。使用乳化沥青施工时,不需加热,常温下进行喷洒或拌和摊铺,可以铺筑各种结构的路面,可做贯入式或透层表面处治。乳化沥青最早被用于喷洒以减少灰尘,通过改进乳化设备和乳化剂,使乳化沥青的数量稳步上升。使用乳化沥青的优点:1乳化沥青不需要石油溶解,也不需要特别加热,可节约能源;2减少环境污染。从乳化沥青中游离出的碳氢化合物几乎为零;3有些型号的乳化沥青能够包裹在潮湿的石料表面,减少加热石料所需的能
3、源;4乳化沥青多种型号的可利用性;5在偏远地区能够用冷材料施工。阴离子乳化沥青与矿料的粘糊性不太好,特别是与酸性矿料的粘糊性更不好。 因为阴离子乳化沥青的微粒表面有阴离子电荷,当乳液与矿料 (湿润的矿料表面也有阴离子电荷)接触时, 同性相斥,使沥青微粒不能尽快的粘附在矿料表面,要待乳液中的水分蒸发后才能进行。阴离子乳化沥青与矿料的裹覆只是单纯的粘附,沥青与矿料之间粘附力很低。若在阴湿或低温季节,乳液的水分蒸发缓慢, 会影响路面的早期成型,延迟开放交通时间。随着近代界面化学和胶体化学发展,阳离子乳化沥青迅速发展,其沥青微粒带阳离子电荷,与矿物表面接触时,异性相吸,使沥青微粒很快的吸附在矿物表面,
4、因此即使在阴湿或低温季节,阳离子乳化沥青仍可施工。尤其在旧沥青路面修复中更显优越性。使用乳化沥青的几大特点:1. 提高道路质量热沥青的可操作温度是130180,当用做粘层时,由于原路面为常温,喷洒的热沥青迅速凝固,不再具有流动性,因此很难保证洒布的均匀性,并且由于洒布的沥青用量很少,热沥青洒布机很难达到这一精度要求,沥青过多,将带来泛油,沥青过少,洒布不均匀,粘结效果下降。对贯入式路面,用热沥青贯入的深度有限,流动性小,只粘集料的上半表面,而乳化沥青贯入到底,可粘集料的3/4 表面,因此路面质量将得到提高。2. 扩大沥青使用范围对轻度老化性龟裂的路面,用雾状粘层可迅速填裂,并让表面沥青再生,封
5、闭路面雨水,延长路面使用寿命。对土壤稳定,可用乳化沥青与土壤拌和均匀,增加土壤中的粘结力,使土基达到一定强度要求,从而实现柔性基层的目的。用乳化沥青稀浆封层可以做成315mm 的不同路面,封闭路面水,保护原路面不继续老化、硬化,精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 精心整理延长路面寿命。3. 节约能源热沥青需要加热的温度高,而乳化沥青温度低。4. 节省材料乳化沥青的流动性使矿料表面形成均匀的沥青膜,容易准确地控制,沥青用量,既保证矿料之
6、间有足够的结构沥青,又使混合料中的自由沥青降低到适宜程度,因而提高路面的稳定性、防水性和耐磨性。高温季节较少出现油包、推移、波浪,低温季节较少尖刀开裂。5. 延长施工季节6. 减少环境污染,改善施工条件热沥青加热时间长,沥青蒸汽中的有害物质对环境污染严重;另外,高温沥青在施工中,易引起烧伤、烫伤,沥青蒸汽对人体的伤害比较大。乳化剂对乳化沥青性能的影响:对破乳速度的影响乳化沥青与石料接触的破乳速度是影响乳化沥青施工的决定因素。影响破乳速度的因素有: 乳化剂的用量;稳定剂的加入; 施工时石料的级配; 用水量的大小, 乳液的温度; 环境的温度和湿度及年、拌和的搅动程度等。阳离子乳化剂由于电性的影响(
7、破乳速度加快),以中裂、快裂居多。第二章乳化沥青的应用乳化沥青与狂料接触后,经过与矿料的粘附、破乳、析水过程,然后才恢复其沥青性能。乳化沥青可作表面处治、贯入式路面及沥青碎石、沥青混凝土等路面结构,还可做透层油、封层油、稀浆封层等,也可做旧沥青路面材料的冷再生和砂石路面的处理。乳化沥青的分类:种类用途贯入洒布用PC-1PA-1 表面处治及贯入式洒布用PC-2PA-2 透层油用(粒料基层或半刚性基层)PC-3PA-3 粘层油用(沥青层或水泥混凝土)拌和用BC-1BA-1 拌制粗粒式沥青混合料用BC-2BA-2 拌制中粒式及细粒式沥青混合料用BC-3BA-3 拌制砂粒式沥青混合料用及稀浆封层用乳化
8、沥青表面处治路面乳化沥青表面处治是铺筑厚度小于3cm的薄层路面。表面处治适用于三级及三级以下的公路,各级公路施工便道以及旧沥青面层上加铺罩面层或磨耗层。乳化沥青表面处治路面分拌和法和层铺法。拌和法后述;层铺法分单层、双层和多层。单层和双层可用于轻交通道路的面层,或旧沥青路面的封层罩面, 可以作为路面的的磨耗层或保护层;多层表面处治在强基层上可作为较重交通道路的路面结构层。层铺法乳化沥青表面处治的施工顺序单层表面处治:先清扫基层表面(或旧路面),然后喷洒乳液,撒布集料,进行碾压,最后开放交通并养护。双层表面处治:在清扫后的基层表面上,进行两层单层表面处治。三层表面处治;先按要求清扫基层表面(或旧
9、路面),然后按要求喷洒第一层乳液(不必等全段洒完) ,应立即用集料撒布机或人工撒布第一层集料(不必等全段撒完),立即用 68t 双钢轮压路机精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 精心整理碾压(从两边向中心) 34 遍,后两层可采用810t 压路机碾压。第三层撒布510mm 碎石作嵌缝料后,还要增加一层封层料(35mm ) 。当气温偏低,破乳或成型缓慢时,可将乳液加温(低于60)后撒布。集料撒布必须在破乳之前, 第一幅撒布集料时应留有10
10、15cm不撒集料,待第二幅喷洒乳化沥青后再撒布集料。乳化沥青贯入式路面乳化沥青贯入式是在初步压实的主集料上喷洒乳液,再分层撒铺嵌封料、 喷洒乳液, 逐层压实的路面结构。适用于二级或二级以下的公路,也可作为沥青混凝土路面的联结层。由于贯入式的空隙率比较大,地表水容易侵入基层, 因此其上应撒布封层料或加铺拌和层。如在半刚性基层上使用时应铺筑下封层。作为联结层使用时,可以不撒表面封层料。施工步骤:清扫基层,如有路缘石,应先安装路缘石。在基层或旧路面上,必须浇洒透层油或粘层油;然后撒集料,此时严禁车辆通行(碾压后方可);用压路机碾压;浇洒第一层乳化沥青,随后撒布第一层嵌封料,再用压路机碾压(出现推移时
11、立即停止);然后浇洒第二层乳化沥青,撒布第二层嵌封料,碾压;再浇洒第三层乳化沥青,撒布第三层封层料,最后碾压。第四节乳化沥青碎石混合料路面乳化沥青碎石混合料路面适用于三级或三级以下的公路的沥青面层,二级公路的照面施工, 以及各级公路沥青路面的联结层。 乳化沥青碎石混合料路面的沥青面层宜采用双层式:下层采用粗粒式乳化沥青碎石混合料, 上层采用中粒式或细粒式乳化沥青碎石混合料路。单层只适用于少雨或半刚性基层上。乳化沥青碎石混合料路面的施工要求:1. 乳化沥青碎石混合料的拌和粗级配混合料可用机械或人工拌和, 密级配混合料应采用强制式拌和机 , 不能用自落式 . 因自落式拌和能力差出料慢, 细料容易聚
12、团并粘附在拌和筒壁上, 拌和的混合料不均匀;混合料的拌和要在破乳前结束;采用阳离子乳化沥青时,集料需先用水湿润,使集料含水量达到3%5%。潮湿的集料便于乳液的分布,也可缓解破乳的时间保持良好的施工和易性;乳化沥青碎石混合料的摊铺乳化沥青碎石混合料的碾压第五节乳化沥青混凝土路面乳化沥青混凝土路面适用于高等级公路路面或下面层。我国使用乳化沥青混合料铺筑路面的结构类型主要是路面面层, 一般采用中粒式沥青混凝土混合料。使用乳化沥青拌制沥青混凝土混合料,一般需先加水预湿矿料,对中粒式加水量少于细粒式。旧沥青路面材料冷再生旧沥青路面材料冷再生的施工顺序:第八节透层、粘层与封层透层透层是为了使沥青面层与非沥
13、青材料基层结合良好,在沥青路面的级配砂砾、 级配碎石基层及水泥、石灰、 粉煤灰等无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层上浇洒乳化沥青而形成的透入基层表面的薄层。透层油对于在非沥青材料基层上铺筑沥青面层是必须的。有的工程取消了透层油, 致使有的路段出现月牙形推挤裂纹病害。 表面致密性的半刚性基层宜采用渗透性比较好的慢裂慢凝乳液(非离子或阴离子较好)。施工顺序及注意事项:精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 精心整理浇透层前,基层表面应清扫干净
14、,先铺路缘石并进行保护;透层油应渗透一定深度;如遇大风或即将下雨,不要浇洒透层和乳化沥青;气温低于 10时不宜浇洒;浇洒透层后,严禁车辆行人通行。粘层粘层沥青的作用是使上下沥青层、新铺沥青层与原有沥青路面、 或水泥混凝土路面及沥青混合料与构造物完全粘接成一体。需要浇洒粘层乳化沥青的情况:双层或多层沥青混合料路面在铺筑上层沥青面层前,其下面层已被污染;旧沥青路面上加铺沥青层;水泥混凝土路面上铺筑沥青面层;与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水口、检查井等的侧面。施工顺序及注意事项:粘层应均匀洒布或涂刷,不要过量浇洒;当气温低于 10或正在下雨时,不得浇洒;浇洒粘层后严禁车辆通行;浇洒粘层后,应待乳液
15、破乳、水分蒸发完后铺筑上层。封层封层是为封闭沥青面层的表面空隙,防止水分侵入面层或基层而铺筑的沥青混合料薄层。铺筑在面层上面的为上封层,其下的为下封层。上封层的应用范围:沥青面层的空隙率较大,透水严重;有裂缝或已修补的旧沥青路面;需加铺磨耗层改善抗滑性能的旧沥青路面;需加铺磨耗层或保护层的新建沥青路面。上封层的施工: 上封层可采用拌和法或层铺法施工的单层式乳化沥青表面处治,也可采用乳化沥青稀浆封层。下封层的应用范围:位于多雨地区,并且沥青面层混合料空隙率较大;在铺筑基层后,不能及时铺筑面层,并需开放交通时;在半刚性基层上做乳化沥青下封层。在半刚性基层上做乳化沥青下封层的作用:在路基水化养生期间
16、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;防止雨、雪水下渗,开放临时交通时保护基层表面不受损坏;粘结基层与沥青面层,延缓反射裂缝。半刚性基层下封层的施工:清扫基层表面;洒水预湿; 乳化沥青洒布(国外在基层施工后12 小时,基层表面略干稍余水分时浇洒乳化沥青,由于乳化沥青的亲水性,沥青微粒即能较好的渗入基层);集料洒布(破乳前);碾压。第六章乳化沥青稀浆封层沥青路面由于长年处于风吹、雨淋、日晒、冻融等自然气候的侵蚀下,使路面材料中的沥青与矿料不断产生物理与化学的变化, 并且逐渐降低其适应气候变化的能力。 又由于路面上行驶车辆的作用
17、,会造成沥青路面不断发生开裂,而随着裂缝的出现, 会造成路面的透水, 引起基层的变软和表面坑槽的出现,路况变坏,从而降低车辆的行驶速度,增加车辆的磨耗与油耗。因此,对沥青路面尽早进行预防性养护是保护沥青路面、延长道路使用寿命,提高运输效率,降低运输成本的重要环节。路面养护三法:对新建路 20年内不作养护,然后再重建;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 精心整理对新建路每 10 年加铺一层热拌沥青混凝土;有计划的预防性养护。国外进行这三
18、项实验, 结果发现:有计划的预防性养护路面的费用最低,稀浆封层是近年来采用的道路养护技术。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散的老路面迅速得到修复,起到防水、防滑、平整、耐磨等作用;对于新铺的沥青路面,如贯入式、表面处治、粗粒式沥青混凝土、沥青碎石等比较粗糙的路面,稀浆封层可作为保护层和磨耗层,显着提高路面质量; 在桥梁的表面上作稀浆封层后可起罩面的作用;在隧道中的路面经过稀浆封层后可延长路面使用寿命。乳化沥青稀浆封层混合料的分类及用途乳化沥青稀浆封层混合料的分类按粒料尺寸分类:粗粒式、中粒式、细粒式。按凝结时间分类:慢凝 / 慢开放交通型( SS/ST ) 、快凝/ 慢开放交通型( Q
19、S/ST )和快凝/ 快开放交通型。按乳化沥青特性分类:在混合料中加高分子聚合物的称为改性的乳化沥青稀浆封层(微表处),可用于高等级公路和特殊路段的养护;不加高分子聚合物的则称为普通性。乳化沥青(普通性)稀浆封层混合料的用途21ES-1 细粒式乳化沥青稀浆封层的用途这类乳化沥青的矿料级配非常细,其最大用途是填补裂缝。沥青要多些,以增加其粘结力;也可用于有裂缝路面的第一层, 以填补裂缝然后再铺第二层中粒式稀浆封层,或在中粒式稀浆封层上作为磨耗层;还可用于粒料基层的上封层,以保护基层。22ES-2 中粒式乳化沥青稀浆封层的用途这类乳化沥青有足够的细料可以填补裂缝,同时又有较粗的集料承担交通量。它可作为粗粒式封层的上封层,尤其是开级配的沥青碎石上封层,但不能用于主要干线的单层表处。23ES-3 粗粒式乳化沥青稀浆封层的用途一般可用于重交通的上封层, 它适用于温度变化大的地区, 也可用于粒料基层上的多层封层下面的一层。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - - -