有机硅乳液制备(有机硅乳液在沥青路面预防性养护中的应用效果研究)

Posted 2023-05-29

篇首语：捐躯赴国难，视死忽如归。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了有机硅乳液制备(有机硅乳液在沥青路面预防性养护中的应用效果研究)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

有机硅乳液制备(有机硅乳液在沥青路面预防性养护中的应用效果研究)

文章来源：微信公众号“沥青路面”

摘要: 为对有机硅乳液在沥青路面预防性养护中的应用效果进行研究，本文通过室内渗水系数、构造深度和摆值试验确定了适宜的有机硅乳液用量，并在实际工程中对其使用效果进行了研究。结果表明: 有机硅乳液的适宜用量为400-600g /m2; 有机硅乳液能有效提升沥青路面的抗渗性能，且有良好的使用耐久性。

关键词:沥青路面;预防性养护;有机硅乳液;应用效果

有机硅乳液是一种无毒、无色的雾封层材料，其由一定比例的硅树脂、渗透剂和增粘剂组成，其应用于路面预防性养护时具有:封水性能良好、防油污性能良好、抗老化性能良好、可修复轻微病害等优点。

有机硅乳液用量确定

有机硅乳液的施工用量应综合考虑其对路面抗渗性能和抗滑性能的影响综合确定。

抗渗性能

沥青路面结构层应具有一防水层，以确保沥青路面使用寿命，一旦沥青路面结构层发生漏水现象，会导致水从路面表面下渗，从而滞留在沥青层中，在行车荷载的作用的会产生较大的动水压力，而集料的亲水性明显大于亲油(沥青)性，此时会造成沥青从集料表面剥落，在动水压力的作用下逐渐带出路表，同时集料由于失去粘结也会发生松动，从而逐步引起水损害甚至是路面结构层损坏，严重影响了沥青路面的使用寿命，因此使用有机硅乳液雾封层进行路面预防性养护的最主要目的即是封水。

为对不同用量的有机硅乳液雾封层对沥青混合料抗渗性能的影响进行研究，本文在室内用轮碾法成型尺寸为300mm×300mm×50mm的沥青混合料车辙试件，分别以0、200、400、600和800g/m2的用量在其上涂刷有机硅乳液雾封层，干燥后测定其渗水系数变化情况。

分析数据可得出如下结论:

(1)有机硅雾封层材料能有效增强沥青混合料的抗渗性能。有机硅乳液雾封层材料用量为200g/m2时，其渗水系数下降了56.9%，而用量为400g/m2时，下降了91.1%，这是因为有机硅乳液对空隙的封闭作用造成的，随着用量的增加，较大的空隙会进一步被封闭，从而渗水系数继续下降。

(2)有机硅乳液的用量应不小于400g/m2。有机硅乳液的用量小于400g/m2时，沥青混合料的渗水系数还较大，不能起到很好的抗渗效果，超过400g/m2时渗水系数已较低，抗渗性能较好。

抗滑性能

沥青路面的抗滑性能直接影响到其行车安全性，使用有机硅乳液进行雾封层施工后，会在沥青混合料表面形成薄膜，使其变得更为光滑，从而影响到其抗滑性能，故有必要对不同用量的有机硅乳液对沥青混合料抗滑性能的影响进行研究。

本文成型沥青混合料车辙试件，分别以0、200、400、600和800g/m2的用量在其上涂刷有机硅乳液雾封层，然后使用手工铺砂法和摆式仪分别测试不同有机硅乳液用量下的构造深度和摩擦摆值变化情况。

分析数据可得出以下结论:

(1)构造深度随有机硅乳液的增加基本呈线性下降。有机硅乳液从0增加到800g/m2时，其构造深度下降31.7%，且进行线性相关性分析发现其R2值达到0.9925，这是由于随着有机硅乳液用量的增加其宏观构造逐渐被填满所致。

(2)摆值随有机硅乳液的增加逐渐下降，但后期下降速率逐渐减缓。有机硅乳液从0增加到200g/m2时，摆值下降了18.2%，而从600g/m2增加到800g/m2时，则仅下降了6.7%，这是因为刚开始涂覆有机硅乳液时，沥青混合料微观构造深度迅速下降，因为摆值下降较快，而后期则是因为宏观构造深度的下降造成摆值继续缓慢下降。

(3)有机硅乳液的用量不应超过600g/m2。当有机硅乳液的用量为600g/m2时，构造深度为0.56mm，已接近规范对高速公路沥青路面构造深度不小于0.55mm的要求，而摆值为45BPN，正好为规范的最低要求，因此其用量应低于600g/m2。

综上所述，为同时保证沥青混合料抗渗性能和抗滑性能，有机硅乳液的用量应处于400～600g/m2之间。

工程实践

某高速公路已通车2年，目前出现了部分松散、裂缝等轻微病害现象，经研究决定采用有机硅乳液雾封层对其进行预防性养护。

有机硅乳液雾封层施工工艺

(1)施工前1天应使用高压水枪对原路面进行清洗，以除去路表的尘土、油污及松散颗粒等，同时在准备喷洒有机硅乳液雾封层时应使用高压空气再次对路面进行处理，以确保将各种杂质彻底清除，防止尘土等杂质影响有机硅乳液与沥青之间的粘结效果。(2)根据施工区大小和雾封层车喷洒宽度，合理进行分块。(3)使用胶带对路面上的各种标线及路缘石进行覆盖，防止施工中对其造成污染。(4)雾封层车就位，按室内确定的用量范围和步骤2中施工区分块顺序进行有机硅乳液喷洒。喷洒中应注意在施工区范围内前后应分别铺上1m宽土工布，分别从铺设土工布的位置进行雾封层车的起步和刹车，确保施工区两端的有机硅乳液用量和其它范围一致。(5)对雾封层车两幅施工的接茬处及局部未喷洒到的区域使用人工进行滚涂。(6)根据施工当天的温度、湿度、风速及相关施工经验，待有机硅乳液干燥后开放交通。(7)施工中应注意:气温低于10℃、大风、降雨天气均禁止施工;施工中若发现喷洒出的雾封层材料呈条状、带状等明显不均匀现象时应立即停止施工，查明原因解决后方可继续。

有机硅乳液雾封层实际应用效果

为评价有机硅乳液雾封层在实际工程中的应用效果，本文在原路面选取十个点，分别在有机硅乳液雾封层施工前、施工后及施工完成1年后进行渗水系数检测。

可知，有机硅雾封层在实际工程中的应用效果较好，施工完成后其渗水系数下降95.6%，并且使用1年后其渗水系数仅为10ml/min，表明其能有效提高沥青路面抗渗性能的同时还具备良好的使用耐久性。

结论

(1)路面的渗水系数随有机硅乳液用量的增加先降低后不变，抗滑性能则逐渐下降，但其用量在400～600g/m2之间时能保证良好的封水效果，且抗滑性能依然能满足规范要求。(2)有机硅乳液在实际工程中对沥青路面有良好的封水性能，且使用耐久性良好。