新型改性煤沥青在公路中的应用研究

第一篇：新型改性煤沥青在公路中的应用研究

新型改性煤沥青在公路中的应用研究

《新型改性煤沥青在公路中的应用研究》课题是由山西省交通厅立项的科技项目，合同编号是08—17。

应用领域和技术原理是利用纳米技术、表面活性剂技术和聚合物对煤沥青进行改性，利用多碎石沥青混凝土SAC专利技术，使新型改性煤沥青SAC25混合料技术性能达到中国公路沥青路面施工技术规范要求，用于公路路面施工。

合同要求的主要技术指标和主要经济指标是改性煤沥青混合料技术性能指标满足公路沥青路面施工技术规范要求，改性煤沥青出厂价接近道路石油沥青价格。经研究，SAC25改性煤沥青混合料技术性能满足于公路沥青路面施工技术规范要求，性能优良。改性煤沥青出厂价比道路石油沥青价格低1000元/吨。

与国外同类技术比较，国外上世纪混合沥青的性能指标低于目前欧洲CEN（EN12591：2000）沥青标准70/100等级要求值。混合沥青已经被石油沥青替代。近年来，由于欧洲国家煤沥青产量减少，混合沥青研究没有更多的成果报道，也没有应用到高等级公路的文献报道。有资料显示，美国开发的筑路焦油，在煤沥青中添加高分子聚合物，增加煤沥青延度，但添加的高分子聚合物价格相对较高，只能用于高负荷的高等级公路，如机场路面等，没有筑路焦油混合料路用性能指标值的资料。用于高速公路中、下面层的40号改性煤沥青，与美国开发的能用于高负荷的高等级公路的筑路焦油相比，具有明显的价格优势。

成果有8个创新点，该项目通过理论研究，利用纳米材料、聚合物对煤沥青进行改性研究，降低3，4苯并芘等有毒、有害成分；开展低于120℃拌和煤沥青混合料级配研究；高效液相（气相）色谱和质谱联用，研究低于120℃拌和过程逸散物的浓度，对比石油沥青路面施工，综合评价温拌煤沥青路面施工对作业环境和作业人群的影响；提出了路用煤沥青技术要求。该项目研究用高科技改造传统煤化工产品，为煤化工业的主要产品解决了出路，变废为宝，大幅度地减少多环芳烃致癌物排放，减少温室气体和烟尘排放，是旨在减少污染、提高效率的煤炭转化和污染控制的洁净煤沥青技术（Clean Coal Tar Pitch Technology）。

首次将硬煤沥青改性为洁净路用煤沥青。

首次在高速公路路面工程中采用复合路面结构，将改性煤沥青用于高速公路路面中、下面层。

首次将改性煤沥青用于SAC多碎石沥青混凝土，用SGC制作煤沥青混合料试件，用简易剪切试验仪做抗剪试验，作为煤沥青混合料车辙试验的预试验。

研究工作发了煤沥青蒸馏新工艺，改善了煤沥青组分和路用性能。

研制了纳米复合材料DLN作为改性剂，有效提高了煤沥青的高温稳定性、低温抗裂性和抗老化性等主要性能指标。

研发了低碳改性煤沥青生产工艺。

研制了环保型煤沥青透层油DL412、DL508。

提出了改性煤沥青和煤沥青透层油技术要求。

该项目实施后，新型改性煤沥青将在高速公路、一、二级公路透层、粘层、中、下面层替代石油沥青，产生巨大的经济效益和社会效益。

1.替代石油沥青，保障能源安全。

2.拉动经济，保护环境。该项目研究充分发挥交通建设对经济和社会发展的拉动作用，为煤化工主要污染物解决了出路，变废为宝，既促进煤的洁净利用，推动煤炭循环经济，又大幅度地减少多环芳烃致癌物排放，减少温室气体和烟尘排放，保护了环境。

3.节能减排，经济效益显著。该项目采用先进的工艺技术与设备，利用煤焦油加工余热改性、生产、储运。煤沥青每吨价格比石油沥青低约1000元，煤沥青混合料拌和温度低30%，沥青用量减少13%，减少了中、下面层间粘层油，减少了一次面层施工。用新型改性煤沥青替代石油沥青，每建设1000公里高速公路，可节约直接投资6.55亿元，并可节约2.82万吨标准煤，向大气少排放330万亿焦热量，少排放二氧化碳1.25万吨，少排放二氧化硫560.8吨，少排放粉尘352.5吨，少排放灰渣7417.2吨。每建设2万公里二级公路，可节约直接投资19亿元，并可节约15万吨标准煤，向大气少排放1736.4万亿焦热量，少排放二氧化碳6.4万吨，少排放二氧化硫2839.3吨，少排放粉尘1869.23吨，少排放灰渣3.93吨。

实施该项目，能够降低公路建设成本，降低公路建设能耗，促进交通低碳绿色发展。该项目具有自主知识产权，技术含量高、产品附加值高、市场容量大，应用推广前景广阔。

第二篇：新型建筑材料在现代生态建筑中的应用研究

新型建筑材料在现代生态建筑中的应用研究

摘要：随着生活水平的提高，人们审美趣味的提高，对建筑艺术也提出了更高的要求。大家不仅要求楼房要住得温暖，还对楼房所采用的材料提出了自己的要求，希望更环保更有利于人类的健康，甚至还对建筑材料的安全性和耐用性方面进行了考虑。因此，新型建筑材料受到越来越多人们的喜爱，更多的建筑商也开始重视顾客的要求，在使用建筑材料方面优先考虑新型环保实用性材料。新型建筑材料虽然在研发、生产、推广使用方面付出了巨大成本，但它对于国民的健康、安全起到了非常重要的作用，具有重要的社会意义和现实意义。新型建筑材料一般指成功推向市场并被使用，代表了建筑材料发展趋势的在工程建设中被认可的建筑材料。

关键词：新型建筑材料；生态建筑；应用

中图分类号：TU5 文献标识码： A

引言

建筑材料是建筑工程项目的物质基础，建筑材料性能特征对建筑工程质量有着直接性的影响。随着科技水平的不断提高，新型建筑材料研发工作的持续跟进，为现代建筑工程的健康绿色发展奠定了坚实的物质基础和保障。新型材料的出现有效地推动了现代建筑工程朝着

节能、绿色、环保方向发展。

一、新型材料特点介绍

1、现代性

随着科技的进步及时代的发展，人们对建筑提出了更高的要求，现代建筑不仅要满足人们居住及社会生产功能，同时还要求现代建筑要具有防水、防火、防腐蚀、高强度、抗震、质以及具备一定的装饰功效。然而传统的建筑材料基于自身的物力特性和化学特性，难以满足人们对现代建筑的各种需求。所以新型建筑材料具有现代性，即新型建筑材料要满足人们对现代建筑功能性需求。

2、绿色、环保

目前，随着世界能源危机的日益加剧，全世界各国都在积极开展节能减排工作，并将节能减排这一战略思想放在国家长远利益的发展战略高度。坚定地提出了建设节约型社会的战略任务。所谓的节约型经济社会指的是在社会经济活动中尽可能减少对社会能源的浪费，尽可能地使用绿色环保能源。建筑工程在社会各项经济活动能源消耗中占有很大的比重，如何发展节能、绿色、环保建筑工程事业，我们必须要从建筑材料入手，积极发展新型的绿色环保建筑材料，加大新型建筑材料在现代建筑工程建设中的使用量，促使现代建筑工程向绿色化方向发展是当今建筑领域必须要重视研究的现实课题。

3、先进性

近些年来，随着社会经济的快速发展，我国的建筑工程事业取得较快发展，但是我国在建筑材料总体科技水平和产品档次方面同发达国家相比差距较大。使得我国的建筑工程整体质量档次不高。目前，随着国家对建设节能型社会经济思想的不断重视，降低建筑工程建设中传统建筑材料的使用量，积极研发新型建筑材料，减少建筑材料在使用过程中对环境造成的污染，如水污染、噪声污染、放射性污染，化学污染等。所以发展新型建筑材料，必须要从提高建筑材料科技水平及产品质量入手，使新型建筑材料具有先进性，满足现代建筑的需求。

二、新型建筑材料概况

1、墙体材料

墙体材料主要包括砖、板、块三大类。在目前的砌筑建筑中砖的使用量最广泛、最多。砖的种类主要有实心粘土砖、粘土空心砖、粘土多孔砖、粘土粉煤灰砖、煤矸石多孔砖、水泥沙石多孔砖等。这些材料在我国经历了快速的发展时期，生产工艺越来越先进，品种越来越来丰富，产品质量也越来越好。这些材料的生产不像原来那样是大量的人工制作，而且是采用自动化技术综合生产。现代科学技术让原本极为简单的原材料更加坚固耐用，从外观上看也更有利于工人的使用，更能为建筑物承担重载，而且从环境保护角度来看，更有利于人体的健康，去除了对身体有害的物质。另外，从质量来看，新型的墙体材料更轻，对于地基来讲承担的总重量有所下降，但墙体本身的承重性能并没有下降。

2、保温隔热材料

建筑外墙隔热保温工程是现代建筑的重要工程部分，也是提升现代建筑整体功能性的重要工程手段。因此我国在建筑保温隔热材料方面研发方面尤为重视。经过近些年来有关科研人员对保温隔热材料的不断努力研究开发，目前已成功地研发出诸如聚苯乙烯泡沫板、岩棉矿渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、硅酸盐复合浆料、聚氨脂泡沫板等新型保温隔热材料。但基于我国区域经济发展及资源分布不均衡，使得上述新型保温隔热材料在我国各区域的应用程度不同，同时基于施工工艺技术不够先进以及缺乏专业化工程队伍的标准化施工制约了我国保温隔热材料在建筑工程中应用功能性的有效发挥，如何快速地组建更多的专业化施工队伍及提升保温材料质量及施工技术，促使保温材料及技术向高效率、高性能、高环保方向发展是我们的迫切任务。

3、防水密封材料

防水密封材料在建筑工程应用广泛，如民建中的卫生间及厨房的防水工程，工业建筑中的各种给排水管道接口密闭工程等都需要防水密封材料。防水密封材料能够防止建筑工程中管道等部位的渗水及漏水问题的发生，确保人们生产、生活活动的正常开展。目前，我国传统的防水密封材料在建筑工程应用中出现的工程质量问题较多，制约了现代建筑功能性的进一步提升，为此在新型防水密封材料研发方面我国加大了力度，相继研发出了系列的新型防水密封材料，但我国在新型防水密封材料生产技术及工艺方面同发达国家相比差距还比较大，造成产品结构不合理，新型防水密封材料不管是在生产量还是使用量方面力度较小，其次，由于技术因素，产品质量较低，在工程应用中渗漏现象屡有发生，亟待改进生产工艺及技术。

三、新型建筑材料在现代建筑中的应用

1、应大力推广新型建筑材料的使用

二十世纪，我国在建筑方面相对落后，人们热衷于使用传统的建筑材料，并且形成了一种习惯定式。自本世纪近十多年以来，开始尝试使用新型建筑材料，但还没有完全推广开来。新型建筑材料与传统建筑材料相比，它具有耐用、环保、利于健康的特点，因此应加大力度进

行推广使用。首先，要做好宣传工作，让人们知道新型建筑材料的益处。其次是各建筑公司在施工时要制定计划，并把新型建筑材料的与传统建筑材料的价值比做出来，提供有说服力的数据。

2、新型建筑材料的使用要合乎规则

使用什么样的新型建筑材料，如何使用这种材料，在不同地域、不同建筑物、不同环境条件下应有所不同。不能照搬照套，要安自然的规律来办事，不符合规律的一定不能用。当然，新型材料的推广使用，还应做好示范引领工作。如在大城市的具有地标性的建筑中，可以率先使用新型建筑材料。这样通过在一线城市的使用，就会带动二线、三线城市使用。

3、新型建筑材料在使用中要不断完善

新型建筑材料比传统的建筑材料更节能，更节省空间，更具有可持续发展和环保的功能。但是新型建筑材料都以轻质板材和砼砌块，开发承重多种功能的材料。不同的建筑材料也各具特色，如保温材料主要推广使作矿物棉、玻璃棉制品；防水材料则在聚氨醋密封、聚氯醋防水涂料和硅酮、沥青防水卷材料等方面重点发展；门窗也由以往的钢窗发展到塑料门窗；装饰装修材料重点发展丙烯酸类乳胶内外墙涂料、复合仿木地板。这些新型建筑材料从重量上看更轻，从质量上看则更耐用，而且在配套使用上也更加方便。但是随着人们生活水平的提高，人们对新型建筑材料的要求也越来越高，还需要在新产品质量、款式方面下功夫，不断完善，进一步提高人们的生活质量。

四、新型建筑材料在现代社会的应用

1、对先进建筑的模仿

新型建筑材料在使用中，如何做到更加坚固、美观大方，也成为建筑行业的一门学问。建筑业在我国的历史比较悠久，发挥传统建筑风格的特点，吸收国外建筑风格的长处，做到中外建筑艺术结合的作品更为现代社会所尊新型建筑材料在现代生态建筑中的应用研究梁颖崇。

2、选择适合本国国情的建筑材料

虽然建筑在现代更多的是一种模仿，但是模仿不能完全照搬某一种形式，必然要有所创新，尤其是在新型建筑材料的使用上，一定要选择适合本国实际情况的建筑材料。总体来讲，对建筑材料的使用必须遵守一个基本原则，即可操作性，也就是说在某一个地区它能很好地适应温度、湿度、人情风俗、生活习惯等条件。尤其是在经济条件还不太好的地区，在借鉴先进的技术和新型建筑材料方面，一定要做到不能过高于其生活水平，而且所使用材料要做到物尽其用，不能浪费原材料。在进行建筑施工时，还要尽量做到生态建筑施工。近年来，在选择建筑材料方面，我国建筑行业已经找到了一条适合本国国情的思路。

结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展及人们环保意识的不断提高，发展现代建筑工程事业需要从新型环保、环保绿色建筑材料入手，积极地优化调整传统建筑材料在建筑中的应用比例，加快对新型建筑材料的研发，将更优质、环保、节能的新型建筑材料投入到工程建设中是我们的迫切任务。

参考文献

[1]刘春.住宅及景观设计绿色建筑节能技术的应用[J].山西建筑，2008，（34）.[2]郑迎朝，李富.新型建筑材料的商业发展前景[J].中国科技信息，2008，（4）.[3]陈福广.对墙材革新的战路思考[J].新型建筑材料，2010，（1）.

第三篇：改性淀粉絮凝剂在工业废水处理的应用研究论文

1改性淀粉的种类

1.1阴离子型改性淀粉絮凝剂

淀粉阴离子改性絮凝剂的制得主要是通过酯化、交联等反应，使淀粉或淀粉共聚物阴离子化，进而得到阴离子型改性淀粉絮凝剂。阴离子淀粉絮凝剂可以从水中除去重金属离子，并可与许多高价金属离子生成难溶性盐，从而达到更好的絮凝效果。

1.2非离子型改性淀粉絮凝剂

非离子型改性淀粉絮凝剂可分为非离子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂和羟丙基淀粉絮凝剂。非离子型丙烯酰胺接枝淀粉是在半刚性的淀粉分子链上接上柔性的聚丙烯酰胺支链，在水中溶胀后具有很大的体积和很长的直链，具有一定的吸附架桥性能，但该种改性淀粉絮凝剂在实际生产当中的应用效果并不是很好。同样为非离子型改性淀粉絮凝剂的羟丙基淀粉絮凝剂在实际应用中的效果也不是十分理想。目前，部分研究学者通过非离子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂与其他无机絮凝剂复配来改善絮凝效果。

1.3两性淀粉絮凝剂

两性淀粉絮凝剂是指同时具有阳离子和阴离子特征基团的改性淀粉，因其能够同时具有捕捉带负电荷的悬浮粒子和架桥助凝作用，对不同基团均具备较好的吸附性能而得到理想的絮凝效果。

2改性淀粉絮凝剂在工业废水处理中的应用

2.1在处理含油废水中的应用

含油废水的来源很广，在石油工业的各生产过程及石油化学工业生产过程中都会产生大量含油废水，絮凝法是一种常见的含油废水处理技术。刘贵毅等人用玉米淀粉与氢氧化钠、三氯化铝和无水碳酸钠制得改性淀粉絮凝剂，对含油废水进行处理取得了较好的效果。范洪波通过共聚反应合成了玉米淀粉改性絮凝剂CSF，对江苏某油田的含油废水取得了较好的处理效果。赵树发等人利用硝酸铈铵为引发剂，对淀粉进行糊化并与丙烯酰胺发生共聚反应，制成的淀粉改性高分子絮凝剂对含油废水中含油量进行处理取得了较高的去除率。

2.2在处理印染废水中的应用

印染废水主要由退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水等组成，且成分复杂，可生化性差，是当前国内外公认的较难处理的工业废水之一。马永梅等人采用玉米淀粉为原料制备阳离子淀粉絮凝剂，该淀粉絮凝剂在与聚丙烯酰胺复配处理印染废水时，对色度和COD都得到了较高的去除率。张倩倩等以玉米淀粉和异丙醇在无催化剂的条件下合成阳离子淀粉絮凝剂，对活性染料的色度去除率最高达到97.1%、COD去除率达到83.3%。聂新卫等人进行了硼泥－改性淀粉絮凝剂处理印染废水的实验研究，其研究结果表明，该絮凝剂在处理印染废水时能有效降低废水体系浊度。

2.3在处理造纸废水中的应用

造纸工业是我国环境污染的主要行业之一。造纸工业废水可以分为黑液(制浆废水)、中段废水(包括洗浆废水和漂白废水)、白水(抄纸废水)以及目前较多的废纸再生废水。庄云龙等人对淀粉接枝聚丙烯酰胺絮凝剂在处理造纸废水方面进行了研究，研究表明，该絮凝剂对处理废纸脱墨废水有较好的处理效果。张光华等人以丙烯酰胺和淀粉为原料，制得淀粉丙烯酰胺阳离子接枝共聚物(简称SAM)，另加入阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵制得另一接枝共聚物(C－SAM)，研究表明，淀粉、丙烯酰胺以及阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵在特定的质量比时，两种接枝共聚物对造纸白水有比较理想的絮凝效果。唐宏科等人利用淀粉和聚丙烯酰胺制的共聚物，并加入一定量的甲醛和二甲胺发生Mannich反应，得到改性淀粉絮凝剂对造纸白水等废水具有良好的絮凝效果。

2.4处理其他废水的应用

随着近年来国内外学者对于改性淀粉絮凝剂的研制开发越来越关注，改性淀粉絮凝剂处理工业废水的范围也愈加广泛。改性淀粉絮凝剂在处理焦煤悬浮液、煤矿井废水以及洗羊毛废水等诸多的工业废水处理中均取得了良好的处理效果。

3问题与展望

(1)目前多数的改性淀粉絮凝剂均处于实验室应用研究阶段，缺少在实际生产中的应用。

(2)淀粉改性絮凝剂的生产成本较高，因此相比普通絮凝剂的价格也就偏高，限制了改性淀粉絮凝剂的推广与应用。

(3)影响淀粉改性絮凝剂使用效果的因素较多，如废水的pH值、温度以及絮凝时间等。尽管改性淀粉絮凝剂应用存在着一些问题，但通过进一步加大工业化应用研发力度，降低使用成本，改善改性淀粉絮凝剂的性能，其应用前景与市场还是广阔和巨大的。同时，改性淀粉絮凝剂作为一种绿色、环保的化学水处理试剂，对环境保护和资源再生利用都有着重要的意义。

作者:杨爽 单位:沈阳市环境技术评估中心

第四篇：乳化沥青在公路养护上的应用探讨

一、乳化沥青及其特点

（一）乳化沥青的概念

乳化沥青是将沥青分散于有乳化剂的水中而形成沥青乳液，这种乳液称为乳化沥青，乳化沥青是由两种互不相溶的物质——沥青和水组成的混合物，主要特性表现为它的储存稳定性、混合过程中设稳定性、表面处治和粘度特性及养护速度，在这些特性中有许多是随着微粒尺寸和微粒在乳液中的分布情况而起作用的。

（二）乳化沥青的主要特点

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%。所以，这是一项在白色燃料生产利用方面具有重要价值的节约行为，仅仅依靠增加轻制油溶剂来减少沥青的粘度标准，沥青就能够被浇灌和撒布，并希望使用后的轻制油能够挥发进入大气中。事实上，如果轻制油不能够挥发，那么沥青就太软了，在交通荷载作用下，道路表面就可变形，使用乳化沥青一般可以节省沥青用量的10%～20%，采用乳化沥青筑路的经济效益非常显著。另外，阳离子沥青乳液与各种骨料都有良好的粘附效果，从而扩大了骨料的来源，更便于就地取材，减少材料的运输，降低工程造价。

2．使用方便，乳液设专业化撒布，需要专业化设设备，如撒布机，然而小面积设乳液应用可直接采用手工浇灌和手工撒布，如小面积坑槽补工作、裂缝填缝料等，小数量设冷拌混合料只需要基本设备就行。例如，一只带挡板的洒水壶和一个铁锹就能够进行小面积的封层和裂缝修补，采用灌入式坑槽修补方法填充路面坑洞等应用简单易行。而且可以冷态施工，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。

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，制成均匀的稀浆混合料，并按要求的厚度和宽度摊铺在路面上。稀浆封层施工法无论是对低等级道路或高等级道路，无论是对城市道路或郊区道路，都可以产生显著的经济效益和社会效益。稀浆封层可以使磨损、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

1．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。

2．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。

3．在砂石路面上的铺磨耗层，在平整压实后的砂石路面上铺筑乳化沥青稀浆封层，可使砂石路面外观具有沥青路面的特征，提高砂石路面的抗磨耗性能，防止扬尘、改善行车条件。

（三）对材料的要求

1．骨料，骨料的选择范围比较广泛，可以是酸性的，也可以是碱性的，一般可就地取材，多数用于热沥青面层的骨料均可使用。级配应符合规定要求，应选择质地坚硬、带有棱角、硬度大、耐磨的骨料；使用天然砂时，应选择坚硬、干燥、无杂质、无风化、清洁的天然砂，且砂当量不低于45；含水量不宜过大，否则会影响输送及拌和。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，摊铺时产生离析，影响工程质量。

2．乳化沥青。乳化沥青的质量技术要求的主要控制指标是粘度，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，并采用了慢裂型乳化沥青，以利于有充足的时间拌和及摊铺。严格控制乳化沥青的油水比，沥青的含量应在55%～60%之间，最佳沥青用量一般由图解法求得，如果沥青含量过低，拌成的混合料含水量不好控制，不能达到要求的油石比。

3．填料，最常用的填料为普通水泥，也可用石灰粉，使用石灰粉要做筛分试验，小于0.07mm的颗粒不小于80%。填料的作用主要是：改善级配、调节破乳速度、提高稀浆封层的稳定性和早期强度，填料的用量不大于3%（占干骨料的百分比），在实际应用中有时也不掺填料。

4．水，稀浆混合料使用的水为洁净水，不得使用含有杂质或受化学污染的脏水，混合料中的水包括骨料中的水、乳液中的水和外加水，外加水的用量为干骨料的6%～11%，而混合料总的含水量为干骨料的12%～20%之间。

三、应用乳化沥青进行石屑罩面

（一）石屑罩面的特点分析

目前，世界上有各种各样的道路表面处治方法，其中石屑罩面、撒布封层是最常用的路面养护方法。而石屑罩面特点为：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道路养护，又可以用于道路重建，尤其是在道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道路基层上进行，处理后的道路表面可承受的交通量为40000辆/日，同时也能够通行大型载重车。路面养护应用石屑罩面，在现场不需要限制沥青拌和设备，同时采用石屑封层的路面不会出现反射裂缝和微裂缝，防止了路面的进一步老化和水浸破坏。

（二）材料配制

石屑罩面采用乳化沥青洒布型，乳液用量1.8kg/m2。先在调配池内加入一定量水40℃～50℃，使乳化剂全部溶解，以防止影响使用效果。选用优质的100#石油沥青，软化点（环球法）45.3℃，延度（25T，5cm/min）98.6cm，将沥青加热至120℃～130℃，按油水质量比60：40与上述乳化剂溶液混合，高速剪切搅拌3～5min得到固含量60%的沥青乳液。储存在密闭容器内，尽可能减少乳液与空气的接触面积。我们采用立式贮存罐，为防止沉淀备有搅拌设施，搅拌时应防止带入空气以免造成乳液分解破乳。贮存温度与洒布温度相近为50℃～85℃，液位较高时自流罐车内，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）撒布乳液、撒料

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，最后用道路清扫专用鼓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，撒布乳化沥青，当乳液运至工地，从运油罐车移至洒油车内，采用管道直接泵送，每输送一车时间50min，乳化沥青的撒布量为1.8kg/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。洒布后约25min破乳，立即人工撒料，检测到厚度一致，集料不重叠，也

露不出乳化沥青。然后用6～8t胶轮压路机碾压1～3遍，碾压时先路边后中心，每次轮迹重叠约30cm，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。

（四）封层

这种方法主要是解决网裂和不规则裂缝问题，因为网裂和不规则裂缝初期对路面的损坏程度不大，但一般都是形成后扩散速度快，易形成较大规模病害。过去一直没有好的解决方法，只有等路面破坏后再进行修补，而且修补时投入大，效果差。如果在路面产生病害的初期用小型洒布机进行预防性维护，则既可减少投入，又可延长路面的使用寿命。施工工艺如下：

（1）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；

（2）清扫路面杂物后即可喷洒，迅速将石屑均匀地撒在喷洒面上，乳化沥青的用量应控制在0.5千克/平方米左右，石屑的用量为1.2～1.5千克/平方米，乳液的喷洒及石屑撒布要均匀，乳液撒布既不能流淌，也不能露出原地面，石屑不能有漏撒的地方，要将乳化沥青全部盖住，且边缘要整齐。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；

（3）作业完成后，所有人员要共同维护交通，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；

（4）施工时最后要有道班人员配合工作，一方面可以帮助维护交通秩序，另一方面待放行后可及时清扫粘结不实的石屑。

第五篇：同步沥青碎石封层在高速公路建设和养护中的推广应用研究

沥青封层是沥青路面结构内一种常用的结构 层，一般用于基层顶面或上面层顶面，也有用于中面层顶面的。按功能特点可分为上封层和下封层。目前我国高速公路建设中上封层应用比较少，应用较多的主要是下封层，在我国早期沥青路面建设中单层沥青表面处治是作为下封层的主要类型，目前国内应用的下封层的种类较多，主要有沥青单层表处、乳化沥青稀浆封层、乳化沥青石屑封层等。近几年来，随着同步沥青碎石封层车大量引入国内，同步沥青碎石封层车的国产化进程加速，同步沥青碎石封层得到了越来越广泛的应用，特别是改性沥青同步碎石封层、橡胶沥青同步碎石封层鉴于其采用高粘度、高沥青用量，使其不但具有 良好的防水效果，而且有较好的防裂效果，对防止和延缓半刚性基层反射裂缝的产生和发展有一定的效果。

1、同步沥青碎石封层技术特点、优缺点分析

同步沥青碎石封层是利用专门的施工设备——同步碎石封层机，将高温沥青（喷洒时热改性沥青的温度应达到 170C以上）与洁净干燥的均匀石料几乎 同时（1 s内）喷洒在路面上，保证沥青与石料在最短的时间内完成结合，并在外荷载的作用不断形成强度，骨料摊铺停止时，沥青结合料的摊铺自动停止，不存在等待骨料的沥青结合层。结合时，喷洒温度为 170℃的聚合物改性沥青，结合时温度也可保证在 165℃以上，沥青结合料的流动性仍很好，由于流体沥青的表面张力，使热沥青沿石料表面向上爬升高度约为石料高度的2／3，并在石料表面形成一个半月面，使石料被沥青裹覆的面积达到 70％，保证了沥青与石料有足够的结合强度。同时，沥青的毛吸引力可以产生一个凹面，流动性很好的沥青进入骨料表面的微观纹理中，该凹面与骨料间好似镶嵌珠宝，因此不会有骨料流失。然后通过 自然行车碾压或轮胎压路机碾压形成单层沥青碎石层。主 要作为路面表处封层使用，也可用于低等级公路的 面层施工。同步碎石封层技术缩短了粘结剂喷洒与 集料撒布之间的间隔，增加了集料颗粒与粘结剂的 裹覆面积，更易保证它们之间稳定的比例关系，提高了作业效率，降低了施工成本。同步沥青碎石封层技术主要有以下几个优点：

1）同步碎石封层是低能量沥青结合料顺利渗入基层表面微裂缝的技术，起着很好的封缝作用。

2）同步碎石封层实质是靠一定厚度沥青膜（1～2 mm）粘结的超薄沥青碎石表面处治层，其整体力学特征是柔性的，能增加路面抗裂性能、治愈路面 龟网裂、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能，用于道路养护可延长路面使用寿命 10 a以上，若使用聚合物改性沥青、橡胶沥青等高粘度粘结料效果 更佳。

3）作为新建半刚性基层沥青路面的封水层，不但有优秀的封水效果，而且对半刚性基层的反射裂缝有显著的延缓作用。

4）同步碎石封层可以大大提高原路面的摩擦系数，即增加路面防滑性能，并能使路面平整度得到一定程度的恢复。

5）通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的施工方法，同步碎石封层能有效治愈深达 10 em以上的车辙、沉陷等病害，这一点是一般养护方法无法比拟的。

6）同步碎石封层可以作为低等级公路的过渡型路面，以缓解公路建设资金严重不足的矛盾。

7）同步碎石封层工序简单、施工速度快，可即时限速开放交通。

8）无论用于道路养护还是作为过渡型路面，同步碎石封层的性能价格比明显优于其他表处方法，从而大大降低道路的维修养护成本。

作为新建高速公路沥青封层使用，其不足之处有 ：

1）用于新建高速公路沥青封层的同步沥青碎石封层，由于其用油量大，在显著提高该层的防裂能力的同时，相对于稀浆封层、沥青单层表处、乳化沥青石屑封层等，也显著提高了其工程造价。

2）用于新建高速公路沥青封层的同步沥青碎石封层，对材料和工艺控制相当严格，施工完成后不能立即通车，加大了施工组织的难度。

2、同步沥青碎石封层在湖南省新建高速公路的推广应用

目前湖南省主要在高速公路建设中采用了同步碎石下封层的技术，取得了良好的效果，提高了该省高速公路沥青路 面的使用品质和使用寿命。湖南省从2005年开始在常张高速公路水泥稳定碎石基层顶面修筑了同步碎石下封层试验路，2007年分别在邵怀高速公路沥青路面路段和怀新高速公路全线采用了同步碎石下封层，大大提高封水效果和防反射裂缝的功能，通过这些路段的实施，总结了较多的施工关键技术和施工质量控制指标和方法。

2.1 材料要求

1）沥青粘结料：对适用沥青没有特别严格的要求。可以使用不同的沥青结合料，如软化纯沥青、聚合物改性沥青、乳化沥青、聚合物改性乳化沥青、稀释沥青等，湖南省邵怀高速公路同步碎石封层是采用 SBS改性沥青，怀新高速公路部分路段采用了普通石油沥青，部分路段采用 SBS改性沥青。SBS改性沥青同步碎石封层的沥青用量为 1.8～2.4 kg／ m，普通石油沥青同步碎石封层的沥青用量为 1.3 ～1.8 kg／m.结合料的技术指标要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

2）集料 ：集料采用粒径为 13.2～19 mm的单粒径石灰岩碎石，它应具有 良好的颗粒形状，且洁净、干燥、无风化、无杂质。其用量为满铺面积的60％，约 10 kg／m.2.2 工艺要求

1）在浇洒改性沥青同步碎石封层前，应对已喷洒透层的基层顶面进行检查，有破损地方应进行修补；若有其他污染或杂物应进行冲洗或清扫，当用水冲洗时，应等水分蒸发表面完全干燥后才可进行改性沥青同步碎石封层的施工。

2）在施工现场，采用轮式装载机向同步碎石封层车的骨料斗装载 13.2～19 mm单粒径石灰石碎石，在沥青高温罐车泵吸高温改性沥青（175℃左右）到同步碎石封层车沥青储罐内，为防止高温沥 青罐车的输油管阀滴漏沥青，应采用铁质容器接受滴漏沥青；将装好料的同步碎石封层车开至施工起 点。操作手调整好各个系统的工作参数，然后指挥驾驶员沿预先设置的控制线起步，行驶速度应控制在5～8 km／h左右；打开各料门控制开关，使沥青喷 出，同时撒布均匀碎石。改性沥青（或普通石油沥青）洒布量的参数一旦设定，同步碎石封层车的控制系统就会根据车速自动调节沥青流量，使洒布量控制在设定值，误差控制在-4-5％以内。碎石撒布量应根据现场试验检测，通过控制车速确定。

3）碾压：在沥青和碎石同步洒布后，可进行碾压，当采用轻型轮胎压路机稳压一、二遍，控制碾压速度为 5～8 km／h，使单粒径碎石嵌入改性沥青之中且牢固。没必要进行过多的碾压。

4）养护：同步碎石封层铺筑后，应封闭交通，且应尽可能早进行下面层的施工，下面层的运料车在封层上行驶，车速不得高于20 km／h.2.3 施工注意事项

1）为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青 膜，必须保证改性沥青同步碎石封层洒布温度在170 oC以上.2）施工气温不得低于 15℃，大风、浓雾或雨天不得施工。

3）同步碎石封层车应以适宜的速度匀速行驶，在此前提下石料和沥青两者的撒布率必须匹配；并通过调喷嘴高度使得沥青膜厚度适宜和均匀。

4）沥青和碎石洒布后，应立即进行人工修补或补撒，修补的重点是起点、终点、纵向接缝、过厚、过薄或不平处。

5）派专人手拿竹扫帚紧跟同步碎石封层车后边，及时把弹出摊铺宽度（沥青洒布宽度）外的碎石扫到摊铺宽度内，或加工挡板防止碎石弹出摊铺宽度。并将有重叠的个别碎石扫除。

6）当同步碎石封层车上任何一种料用完时，应立即关闭所有材料输送的控制开关。查对材料剩余量，校核拌和准确性。

2.4 现场施工控制和检测

目前规范没有相关封层的检测指标和检测方法，根据设计意图，以及改性沥青同步碎石封层的防水防裂的功能特点，拟定以下的检测指标、标准和频率 ：

1）改性沥青，每批或每 100 t分别按照规范根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052—2000）检测其技术指标。每次取样试验的分析结果，应及时提交监理工程师审查。对现场制作的改性沥青，取样后应立即灌制试样进行试验，不得在冷却后重新加热或用室内改性沥青制作机械加工后再做试验，同时，基质沥青每批或每 100 t按照《公路沥青路面施工技术规范》所列检验项 目，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）检测其技术指标。每次取样试验的分析结果，应及时提交监理工程师审查。

2）每批集料进场，均应按《公路沥青路面施工技术规范》所示技术指标进行取样检验。每次取样的分析结果，应及时提交监理工程师审查。

3）SBS改性沥青同步碎石封层的改性沥青洒布应均匀，无漏洒和油层过厚现象。且必须对两旁结构物或设施采取覆盖措施，以防污染。

4）SBS改性沥青同步碎石封层的单粒径碎石撒布应均匀，不重不漏。

3、同步沥青碎石封层技术在公路养护管理中的应用

我国的高速公路一般只做上面层，而不做磨耗层和上封层，这是经济上的一种浪费，近年来各种石屑封层、微表处、超薄磨耗层层出不穷。在我国沥青路面预防性养护中也开始大量使用上封层技术，主要有 ：裂缝填封、雾层封层、石屑封层、冷薄层罩面（包括稀浆封层、微表封层和覆盖封层）、热薄层罩面（包括开级配、密级配和间断级配）。同步沥青碎石封层作为沥青路面的上封层技术可大大节省工程造价。同时，同步沥青碎石封层技术，从 20世纪 80 年代开始在法国被 大规模采用，20世纪90年代传播到整个欧洲各国及美国，还在俄罗斯、印度、非洲、澳洲等数十个国家和地区中得到推广。据统计，在欧洲有95％以上的公路均采用这项技术进行养护。目前同步沥青碎石封层技术在我国许多高速公路都采用作为预防性养护方法，在我省京珠高速也修筑了部分试验段，其技术要求如下。

3.1 集料要求

必须有足够的硬度抵抗交通磨损，在相对重载车较多，车流量较大的情况下，骨料的硬度尤其重要；级配一般采用近于单一级配，几乎不含粉料；形状上尽量采用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料在沥青中达到合适的嵌入深度。

3.2 沥青

可采用符合规范要求的普通石油沥青、改性沥青、橡胶沥青、乳化沥青、改性乳化沥青等，且符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

3.3 材料用量

石料撒布量，应用同步沥青碎石封层进行路面养护时，石料抵抗车轮磨耗，石料之间应该是肩并肩紧密构成一个平面，达到石料覆盖率 100％，其撒布量可参照表3.3.4 沥青用量

应采用合适的沥青用量，如果洒布量过多，导致行车碾压过程中，沥青粘结料从石料空隙中溢出，从而导致路面泛油，摩擦系数降低；如果过少，不能将骨料固定住，会出现跑子等现象。

3.5 施工工艺及控制

同步沥青碎石封层养护工艺为：原有路面的处理一施工材料的准备一现场施工一胶轮压路机碾压一开放交通一路面清扫一剩余骨料回收。

4、结 语

改性沥青同步碎石封层不但具有良好的防水效果，提高防水层的高温抗剪强度，改善了防水层的低温抗裂性与延缓反射裂缝的能力，对保护基层免受冲刷破坏和沥青面层早期损坏具有非常现实的重要意义。改性沥青同步碎石封层将高温改性沥青与洁净干燥的均匀石料几乎同时喷洒在路面上，保证了沥青与石料在最短 的时间内完成结合，保证了沥青与石料有足够的结合强度。同时，同步碎石封层技术简单、迅速，提高工作效率；可以节省材料、设备成 本，降低工程造价，性价比高，由于同步碎石封层设备的高精确度，使劳动强度大大降低。因此，采用同步碎石封层技术和改性沥青相结合，能大大提高沥青路面的施工质量和防水密水、抗裂性能，有十分重要的推广意义。

目前湖南省应用的主要是同步碎石下封层技术，同步碎石封层技术用于上封层以及沥青路面预防性养护也十分广泛，能迅速地提高沥青路面的使用品质，而且比铣刨加铺等处理更经济，是一种良好的养护方法，值得进一步的研究和实践。

同时由于同步碎石封层技术在我国应用不久，许多施工工艺还没有完全掌握，施工经验缺乏，在同步碎石封层设备的研究远落后于国外，还有许多理论上和应用上的问题没有掌握，只有通过更深入的 研究、积累经验、不断改进，才能使同步碎石封层得到更广泛的应用。（考试大二级建造师编辑整理）来源:考试大_二级建造师考试