戴鵬飛

（遼寧省高速運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司丹東分公司，遼寧沈陽(yáng)110000）

0 引言

在我國(guó)東北地區(qū)，由于冬季持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，氣溫較低，冰雪不易消融，給路面的使用性能造成了極大的影響，因此常常會(huì)通過(guò)撒布除冰鹽的方式進(jìn)行道路融冰、融雪，從而導(dǎo)致瀝青路面中的溶液一直處于凍融循環(huán)的交替狀態(tài)，同時(shí)除冰鹽溶液也會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生侵蝕作用。因此在東北地區(qū)開(kāi)展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的過(guò)程中，保證瀝青路面的抗凍融及鹽侵蝕能力也是至關(guān)重要的一方面。雷諾峰霧封層是瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新技術(shù)，由ASI 公司開(kāi)發(fā)，是一種富含特殊活性化學(xué)反應(yīng)成分滲透型的路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料[1]，應(yīng)用于瀝青路面上可以滲入到路面的瀝青及空隙中，激活老化瀝青中的瀝青質(zhì)，從而恢復(fù)瀝青材料的針入度、軟化點(diǎn)、延度及黏附性，具有較強(qiáng)的路面再生功能，緩解瀝青路面的損壞，延長(zhǎng)路面使用壽命[2]。鑒于此，本文對(duì)比分析了凍融循環(huán)及鹽侵蝕作用下涂刷雷諾峰霧封層瀝青混合料性能差異，并對(duì)雷諾峰霧封層的作用機(jī)理進(jìn)行了深入分析。

1 試驗(yàn)方案

參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）進(jìn)行馬歇爾及車轍板試件成型，成型后在馬歇爾及車轍板表面充分涂刷雷諾峰霧封層。同時(shí)，為了模擬真實(shí)路面凍融循環(huán)及鹽侵蝕效果，在規(guī)范凍融試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將試件在水及8%除冰鹽濃度溶液中放置2h。

采用吸水性較強(qiáng)的吸水棉充分吸收溶液后包裹住試件，并將吸水棉包裹的試件用塑料薄膜密封，避免溶液泄露及高低溫凍融循環(huán)中水分蒸發(fā)造成的除冰鹽濃度降低[3]。試件在冰箱-20℃條件下冰凍16h，然后移至60℃保溫箱中恒溫保持24h，重復(fù)凍融循環(huán)5 次[4]，見(jiàn)表1所示。

表1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 試驗(yàn)前后SBS 改性瀝青混合料抗?jié)B性能分析

對(duì)凍融循環(huán)及鹽侵蝕作用下的涂刷雷諾峰霧封層前后的SBS 改性瀝青混合料進(jìn)行滲水試驗(yàn)，見(jiàn)表2所示。

表2 凍融循環(huán)及鹽侵蝕作用下涂刷雷諾峰霧封層前后滲水結(jié)果

由滲水試驗(yàn)結(jié)果可知，涂刷雷諾峰霧封層后滲水系數(shù)明顯降低，這主要是因?yàn)橥克⒗字Z峰霧封層后，在瀝青混合料表面形成了一層防水薄膜，對(duì)原有的空隙進(jìn)行了一定程度的封堵，可以有效防止水溶液向下滲透，增強(qiáng)了混合料的抗?jié)B性能[5]。

由表3 可知，涂刷雷諾峰霧封層后，在凍融循環(huán)作用下滲水系數(shù)降低幅度明顯降低，8%除冰鹽濃度下滲水系數(shù)涂刷后降低了55.1%，而涂刷前滲水系數(shù)降低幅度達(dá)到了84.2%，涂刷前后滲水系數(shù)降低幅度減少近30%，因此通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果表明，雷諾峰霧封層可以有效地減緩凍融循環(huán)對(duì)混合造成的內(nèi)部損傷，這主要是由于涂刷后雷諾峰形成封閉空隙，使得溶液較難侵入混合料內(nèi)部，從而避免了溶液中自由水低溫結(jié)冰產(chǎn)生的凍脹力及除冰鹽低溫結(jié)晶產(chǎn)生的結(jié)晶壓力對(duì)混合料內(nèi)部的破壞。

表3 5 次凍融循環(huán)下涂刷前后滲水系數(shù)降低幅度

由表4 可以看出，凍融循環(huán)5 次后，除冰鹽濃度由0%增加至8%，涂刷前后瀝青混合料的滲水系數(shù)變化幅度也有著較為明顯區(qū)別，涂刷前滲水系數(shù)降低了15.2%，而涂刷后滲水系數(shù)降低了8.4%。因此可以得出，雷諾峰霧封層對(duì)抗鹽侵蝕也有著較為顯著的效果，這也是因?yàn)槔字Z峰霧封層的封閉空隙作用，從而減少了鹽溶液的深入，從而可以有效地減緩鹽溶液的侵蝕作用。

表4 不同除冰鹽濃度下5 次凍融循環(huán)后滲水系數(shù)降低幅度

2.2 試驗(yàn)前后SBS 改性瀝青混合料水穩(wěn)定性

通過(guò)凍融劈裂試驗(yàn)，測(cè)定凍融循環(huán)5 次后不同鹽溶液濃度下的凍融劈裂強(qiáng)度比。

由表5 可知，涂刷雷諾峰霧封層后不同濃度冰鹽溶液作用下的凍融劈裂強(qiáng)度比分別為68.2%，71.5%，涂刷前凍融劈裂強(qiáng)度比分比為53.5%，58.6%，涂刷后的凍融劈裂強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于涂刷前的凍融劈裂強(qiáng)度比，凍融劈裂強(qiáng)度比增加了約15%，這說(shuō)明，雷諾峰霧封層可顯著改善混合料的水穩(wěn)定性。同時(shí)由表5 也可以看出，涂刷后隨著除冰鹽濃度的提升劈裂強(qiáng)度比降低了3.3%，涂刷前降低了5.1%，證明了雷諾峰霧封層可以減緩鹽溶液對(duì)混合料的破壞作用。

表5 不同鹽溶液濃度下凍融劈裂強(qiáng)度比

2.3 試驗(yàn)前后SBS 改性瀝青混合料抗滑性能

對(duì)凍融循環(huán)及鹽侵蝕作用下涂刷雷諾峰霧封層前后的瀝青混合料進(jìn)行抗滑性能評(píng)價(jià)。

由表6 可知，涂刷雷諾峰霧封層后構(gòu)造深度有所降低，但也均滿足規(guī)范要求，同時(shí)也可以看出隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，構(gòu)造深度發(fā)生了明顯的增大，這是由于凍融循環(huán)作用下，瀝青混合料表面在自由水凍脹力、除冰鹽結(jié)晶力及鹽侵蝕的作用下，表面發(fā)生了明顯的損壞、孔隙明顯增大，導(dǎo)致構(gòu)造深度增加[6]。

表6 凍融循環(huán)及鹽侵蝕作用下涂刷雷諾峰霧封層前后構(gòu)造深度

同時(shí)通過(guò)表7 可以看出，涂刷雷諾峰霧封層后構(gòu)造深度增加幅度明顯減小，這也是因?yàn)槔字Z峰霧封層在表面形成的防水膜阻止了除冰鹽溶液的滲入，從而減少了凍融循環(huán)及鹽侵蝕對(duì)材料表面的損壞。

表7 5 次凍融循環(huán)后不同鹽溶液濃度下構(gòu)造深度變化幅度

3 結(jié)論

首先，雷諾峰霧封層作為一種滲透型快速養(yǎng)護(hù)材料，在瀝青表層形成的防水薄膜可以對(duì)表面孔隙進(jìn)行一定程度的封堵，可以有效地提升路面的滲水性能、抗凍性能、抗鹽侵蝕能力及水穩(wěn)定性。

其次，雷諾峰霧封層由于涂層較薄，滲透能力有著一定限制，對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性有一定的提升作用，但作用較小。

再次，雷諾峰霧封層噴灑后會(huì)降低路面的抗滑性能，但影響較小，滿足規(guī)范要求，依然可以保證路面的行車安全。

最后，雷諾峰霧封層由于具有顯著的抗凍性能及抗鹽侵蝕能力，因此對(duì)于遼寧等東北地區(qū)冬季降雪較為頻繁，需大量撒布除冰鹽進(jìn)行融雪除冰的瀝青路面具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，可以有效地延長(zhǎng)路面使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。