稀浆封层与微表处养护技术.

4稀浆封层与微表处养护技术稀浆封层技术1微表处技术及应用现状2稀浆封层与微表处材料组成设计3稀浆封层与微表处的对比4稀浆封层与微表处施工技术54.1稀浆封层技术（1）定义稀浆封层（Slurryseal）是指用适当级配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）与乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料，将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。由于该种稀浆混合料的稠度较稀，形态似浆状，铺筑厚度一般在3～10mm之间，主要起防水或改善恢复路面功能的作用，故取名为乳化沥青稀浆封层，简称稀浆封层。4.1.1技术概况4.1稀浆封层技术（2）主要作用(1)显著的封闭防止水侵入功能多数道路病害由于水损坏引起，进而发生为多种病害，稀浆拌合料的集料粒径较小，并且有一定的级配，同时沥青使用量大，使其与路面连接相当牢固，可以形成一层致密的表层，有效防止雨水和雪水渗入路面结构，在很大程度上起到防止水侵入路面结构引发路面水损害的出现。(2)足够的耐磨耗和抗滑功能稀浆封层的骨料多为强度较高玄武岩，具有较高的抗滑耐磨功能，施工过程中摊铺厚度小，最大粒径在封层中起到增加摩擦力的作用，骨料间的内摩擦力可以提供很好的抗滑功能，使得其具有大的构造深度和摩擦系数，抗滑性能良好。4.1稀浆封层技术(3)良好的缝隙填充功能稀浆封层拌合料中有大量起到黏结作用的乳化沥青，拌合料在施工中呈稀浆状态，填充性、流动性好，可以对路面上的细小裂缝和轻微的路面松散脱落起到很好的填充修复作用。(4)良好的恢复道路外表的功能道路由于使用过程中重复荷载作用，无论性能还是外观都会产生老化现象，由于表面沥青材料老化干涩，或者由于养护修补，路表外观不够理想，而稀浆封层对于使用较长的沥青路面具有较好维护效果，采用稀浆封层罩面，可以使老路面焕然一新。作用25341防水作用防滑作用耐磨耗作用恢复路面外观填充作用4.1稀浆封层技术（2）主要作用4.1稀浆封层技术（3）适用范围①维护和修缮破旧的沥青铺装路面②用作砂石铺装路面的磨耗层③作为新摊铺的沥青路面上的封层④维护和修缮桥梁路面面和水泥混凝土铺装路面。4.1稀浆封层技术（4）分类国际稀浆封层协会(ISSA)，把稀浆封层为三种类型：细粒式封层(ES-1)，中粒式封层(ES-2)、粗粒式封层(ES-3)。稀浆封层前要针对封层路的路况及交通量等情况确定稀浆封层的结构类型。•细粒式乳化沥青稀浆封层最多用于填补裂缝，由于拌合料中矿料级配很细，这种稀浆封层拌合料可用于有裂缝路面的第一层封层，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第二层磨耗层。这种稀浆封层还可用于粒料基层的上封层。在拌制这种拌合料时，沥青用量要相对多一些，以增强它们的粘结力。4.1稀浆封层技术•中粒式乳化沥青稀浆封层一种应用最为普遍的稀浆封层，由于该类型稀浆封层骨料级配适中，所以使用沥青用量相对适中。该拌合料中有足够的细料可填补裂缝，同时又有较粗的集料可承担交通量，因此有相当宽的应用范围。•粗粒式乳化沥青稀浆封层一般可以用于交通量较为繁重道路的上封层，同时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，一般在多层封层中用于下面的一层。所谓的改性稀浆封层(PolymerModifiedSlurrySeal)在国外并不是规范用语。ISSA中也没有与这一概念相对应的设计施工指南。美国有的州在做普通稀浆封层时。如果发现混合料难以达到普通稀浆封层的设计要求，便会添加一定的改性剂，以增强沥青与集料的粘结。使其达到普通稀浆封层的设计要求。这样的混合料称作“改性稀浆封层”。即掺加了改性剂的、能够满足普通稀浆封层设计要求的稀浆封层混合料。4.1.2改性稀浆封层4.1稀浆封层技术4.2微表处技术及应用现状（1）定义微表处（Micro～surfacing）是指用适当级配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料，将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。按照国际稀浆封层协会的定义：微表处是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并通过专门施工设备摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的薄层结构。4.2.1技术概述4.2微表处技术及应用现状（2）主要特点•施工速度快连续式稀浆封层机1天内能摊铺500t微表处混合料，施工后2h即可通车；•具有高抗磨耗、抗滑性能，增加路面色彩对比度，改善路面性能，延长路面使用寿命；•微表处比传统的热沥青薄罩面具有更好的封层效果，能够更好地防止下渗水，从而更好地保护路面结构。4.2微表处技术及应用现状（2）主要特点•常温条件下作业，降低能耗，不释放有毒物质，符合环保要求。单位建设造价大大低于有效厚度的热沥青罩面；•在路基路面稳定的前提下，优质微表处使用寿命一般为三年以上。对于流动性车辙，微表处具有很好的修复效果。微表处可分别应用于沥青和水泥二种不同性质的路面，是水泥路面不多见的、效果显著的罩面技术之一。4.2微表处技术及应用现状（3）施工方式微表处摊铺车按作业方式可分为以下两类：•间断式作业微表处摊铺车这是当今国内外使用最多的一种微表处摊铺设备，装料和摊铺不能同时进行，属于间断式施工。•连续式作业微表处摊铺车：该摊铺车施工的同时推动卸料卡车一起前进，各种液体原料经输送泵从运液罐车送入摊铺车的对应罐体中，从而实现微表处的连续施工。4.2微表处技术及应用现状微表处技术是于上世纪70年代起源于德国，是在稀浆封层技术基础上发展起来的，但其性能明显优于稀浆封层，并且有其特色。微表处技术是西方发达国家常用的路面养护技术手段，美国的微表处使用量占全世界的50%左右，欧洲占30%左右；1998-1999年左右，微表处技术引入到我国，目前我国已制定了《微表处和稀浆封层技术指南》（JTG/TF40-02-2005）每年全国微表处用量保持在3000万㎡以上，据不完全统计，截止2009年年底我国仅高速公路微表处整幅罩面累积超过1.5亿㎡。4.2.2应用现状4.2微表处技术及应用现状主要用途：（1）沥青路面预防性养护（2）车辙修补（3）水泥路面养护4.2.2应用现状对于每英寸厚的微表处混合料,应该在车辙填补处的上方留出1/8”到1/4”的冠(1英寸=25.4mm)，其目的是补偿恢复交通后的行车碾压当车辙大于1/2”时，必须要使用车辙摊铺箱原路面的横截面冠轮迹上形成的车辙微表处混合料微表处混合料4.2微表处技术及应用现状车辙4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状车辙摊铺箱4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状车辙深度小于1/2”时，我们使用钢刮板的摊铺箱找平4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状水泥路面的施工4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状处理泛油路面4.2微表处技术及应用现状4.2微表处技术及应用现状处理泛油路面4.3稀浆封层与微表处材料组成设计（1）乳化沥青及改性乳化沥青《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40－2004）规定稀浆封层应选用BC－1型阳离子乳化沥青或BA－1型阴离子乳化沥青；对改性稀浆封层和微表处则应选用BCR型改性乳化沥青。（2）集料集料要有良好的级配，材质要坚硬、耐磨，表面粗糙，不含泥土杂物和超大直径颗料。4.3.1稀浆封层与微表处组成材料乳化剂水酸聚合物沥青胶体磨聚合物改性乳化沥青4.3稀浆封层与微表处材料组成设计改性乳化沥青生产工艺4.3稀浆封层与微表处材料组成设计改性乳化沥青技术要求集料技术性质要求项目单位普通稀浆封层改性稀浆封层微表处破碎面比例%100石料的表现相对密度，≮/2．60集料压碎值，≯%302825洛杉矶磨耗损失，≯%302825坚固性，≯%12粗集料的吸水率，≯%322粗集料的针片状颗粒，≯%2520204．75mm细集料砂当量，≮%5055654.3稀浆封层与微表处材料组成设计合成级配要求4.3稀浆封层与微表处材料组成设计筛孔尺寸（mm）不同类型通过各筛孔的百分率（％）微表处稀浆封层MS－2型MS－3型ES－1型ES～2型ES－3型9．54．752．361．180．60．30．150．07510095～10065～9045～7030～5018～3010～215～1510070～9045～7028～5019～3412～257～185～1510090～10060～9040～6525～4215～3010～2010095～10065～9045～7030～5018～3010～215～1510070～9045～7028～5019～3412～257～185～15一层的适宜厚度（mm）4～78～102．5～34～78～104.3稀浆封层与微表处材料组成设计（3）填料作用：填料主要是丰富和改善矿料的级配，同时可以调整破乳的速度，进而提高封层的强度，提高稀浆封层的稳定性。在多数工程中常用的填料是水泥，其次是石灰粉，因为水泥作为填料具有很好适应性和强度。填料由于颗粒细小所以比表面积相对较大，对改性稀浆封层拌合料的性能影响较为明显，水泥、石灰这样的活性填料的影响更加明显。要求：填料应干燥、松散、无结团现象、不混有杂质。各种填料均应满足沥青面层用技术要求，其中矿粉0.075mm的组成应大于80%。4.3稀浆封层与微表处材料组成设计（4）水水在稀浆封层拌合料中的主要作用是和易各种材料，调整稀浆拌合料的稠度，使拌合料具备良好的拌和和易性，满足拌和及摊铺条件。同时水量的多少很大程度上取决骨料的级配、原路面状况、施工气候等因素。用水量小容易造成稀浆流动性差，不易灌缝、找平、与原路面结合不牢。水量过多，稀浆则容易出现离析流淌等现象，降低油石比，影响封层质量。而且用水量的多少决定破乳时间的长短，因此，施工中必须要严格控制水的用量。4.3稀浆封层与微表处材料组成设计1矿料含水2乳液加水3拌和时加水矿料本身的含水率沥青乳液中含有35%～45%的水。占干矿料质量的6%～11%。因此，稳定稀浆混合料的总含水量应控制为干集料重的10%～20%的范围内。（5）添加剂添加剂可分为促凝剂和缓凝剂，其作用是用来加快或减缓乳化沥青在稀浆混合料中的破乳速度；延缓破乳时间主要是为了增加稀浆混合料在拌和与摊铺过程中的稳定性，一般在高温条件下可适当加入少量化学稳定剂以减漫破乳的过程。在寒冷气候时才考虑使用某些促进破乳的添加剂，一些化学活性的粉料如水泥、熟石灰常用来作为增快破乳时间的促进剂。4.3稀浆封层与微表处材料组成设计4.3稀浆封层与微表处材料组成设计（1）可拌和时间（T0757-2011）在拌和锅中放入一定量的矿料（通常为100g）、填料，拌匀，再将水、添加剂等倒入锅中拌匀，然后倒入一定量的（改性）乳化沥青，并开始记时。在（改性）乳化沥青倒入后的最初5～10s内用力快速拌和，然后用拌和匙沿杯壁顺时针均匀拌和，一般每分钟60～70转，注意观察混合料的拌和状态。当稀浆混合料变稠，手感到有力时，表明混合料开始有破乳的迹象，记录此刻的时间，称为可拌和时间。继续拌和，当混合料完全抱团，无法拌和时，记录此刻的时间，成为不可施工时间。采用工程实际用矿料和乳化沥青，以拌和时间的长短评价稀浆混合料的可操作时间，并根据试样成型情况定性判断混合料配伍性的好坏。4.3.2施工性能设计指标05010015020025050607080SE（％）可拌和时间（s）A用量1％B用量1％A用量1.5％B用量1.5％图3-4集料的砂当量对混合料可拌和时间的影响4.3稀浆封层与微表处材料组成设计y=0.0221x-0.0062R2=0.99950%2%4%6%8%10%12%0123456亚甲蓝值(mg/g)含泥量(%)4.3稀浆封层与微表处材料组成设计y=904.87e-1.0911xR2=0.9884050100150200250300350400012345亚甲蓝值(mg/g)可拌和时间(s)4.3稀浆封层