高渗透乳化沥青性能研究
【摘要】本文对高渗透乳化沥青的研制配方、在半刚性基层上的渗透深度以及层间粘结力等进行了大量试验研究，并与煤油稀释沥青和普通乳化沥青的性能进行了对比.试验证明高渗透乳化沥青比其他种类透层油层间粘结效果好，值得推广应用。

【关键词】高渗透乳化沥青配方渗透深度层间粘结力
1 前言
近年来在公路建设中，层间处理越来越受到重视，我国规范规定沥青路面各类基层都必须喷洒透层油。

基层上设置下封层时，透层油不宜省略。

指出透层应用的范围是各类基层以及在各类基层上应达到渗透深度并规定了稀释沥青和乳化沥青用作透层油的技术标准。

目前乳化沥青用作半刚性基层透层油渗透效果仍有很大争议。

对半刚性基层材料来讲，目前正确途径是在透层材料选择上，从加强渗透性入手，从根本上解决透入基层，解决基层表面的固结与稳定问题，同时充分考虑层间结合达到透层功能要求。

2 配方研制
室内大量试验，确了高渗透乳化沥青初步配方：乳化剂选用沈阳某生产厂生产sx-ⅱ型乳化剂，掺量1.8%；稀释剂采用质量较好的航空煤油，掺量20%；基质沥青采用辽河90#a级沥青，加量45%.实际施工可根据具体情况进行相应调整（如表1）。

从上表可以看出高渗透乳化沥青性能基本符合《公路沥青路面施工技术规范》jtg f40-2004中对于pc-2型乳化沥青技术要求。

3 室内试验及结果分析
3.1 洒布量及渗透深度对比试验
室内对三种透层材料进行渗透深度的对比试验，自制高渗透乳沥青；煤油稀释沥青；普通阳离子乳化沥青（如表2）。

将4：6比例稀释辽河90#沥青制得煤油稀释沥青均匀喷洒在水泥稳定砂砾基层上，洒布量分别为0.5kg/m2、0.7kg/m2、0.9kg/m2、1.1kg/m2。

从试件表面各剖面可以看出，4：6比例稀释辽河90#沥青制得煤油稀释沥青在水泥砂砾基层上洒布3天后用量为0.9
kg/m2时开始出现少许油膜；将用量0.9 kg/m2及以上的试件切开，发现透层油渗入基层深度为2-6mm，平均渗透深度为4.9mm，颜色发黑。

采用同样方法将5：5比例稀释辽河90#沥青和6：4比例稀释辽河90#沥青制得的煤油稀释沥青以及sx-ⅱ型普通阳离子乳化沥青和自制高渗透乳化沥青均匀喷洒在水泥稳定砂砾基层上，所得到的试验结果如下表所示：
通过上述试验可以看出煤油稀释沥青能很好地渗入水泥稳定砂
砾基层，但剖面颜色发黄，渗入煤油成分较大，有效渗透深度在
2-3mm左右，达不到有效渗透深度；高渗透浮化沥青具有一定渗透深度，一般有效渗透深度在6-7mm左右；普通阳离子乳化沥青基本渗不下去，仅在表面形成一层沥青膜。

3.2 层间粘结力对比试验
透层油渗透作用可以填充基层表面空际，减少水分渗入对基层的
破坏，增加基层及面层间联结作用。

良好渗透虽然是先决条件，但透层功能好坏最终要看面层与基层间结合效果。

基层及面层间联结好后可以减少面层底层由行车荷载和温度变化引起拉应力和拉应变，减小薄沥青面层产生滑动、推移等破坏可能性。

所以透层沥青选用除了渗透性外，还要把其层间结合效果作为一个重要评价指标。

对于一定透层材料，当层间抗剪强度最大时对应的洒布量也是该种透层材料在特定基、面层上最佳洒布量。

在基层、面层一定时，不同透层材料在渗透深度满足要求时，层间抗剪强度越大，透层功能发挥越好。

室内在比较三种不同透层材料渗透深度后，由于普通乳化沥青的渗透深度很小，排除普通乳化沥青作为路面透层材料。

重点比较煤油稀释沥青和高渗透乳化沥青两种透层材料层间结合
效果。

3.2.1 试验方法
在洒布透层油基层上成型面层，模拟现场施工方法，室内采用层铺法成型。

用基层标准试模成型基层试件，用马歇尔模子成型试件。

先在模具中放入已洒布透层油3天基层试件，其上倒入拌好的热沥青混合料，在压力机上静压成型。

冷却后脱模待用。

将试件在30℃条件下放置3h后，用jhy-a结构层材料剪切仪进行剪切试验。

对一种透层材料，抗剪强度最大值对应的就是透层材料的最佳用量；对不同的透层材料在满足渗透深度要求的情况下，抗剪强度大的层间结合效果好。

3.2.2 试验材料的性质及组成
由于普通乳化沥青渗透效果不好，故在此只比较煤油稀释沥青和高渗透乳化沥青。

稀释比为5：5辽河90#a级沥青，记作煤油稀释沥青ⅰ；稀释比4：6辽河110#和稀释比5：5辽河110#基质沥青分别记作煤油稀释沥青ⅱ-①及ⅱ-②；室内自高渗透乳化沥青记作高渗透乳化沥青ⅲ。

基层材料采用水泥稳定砂砾。

3.2.3 不同透层材料的基面层间剪切试验（如表4）
3.2.4 剪切试验现象及结果分析
从试验数据可以看出，采用自制高渗透乳化沥青作为透层材料，试件破坏时剪切力最大，说明材料层间粘结效果最好。

从拟合曲线上最大剪切力对应最佳洒布量来看，用量也相对比较节省。

采用煤油稀释沥青作为透层油试件破坏时，大多数都是从基面层层间断开，断面较整齐，少数是从基层顶面断开。

而采用高渗透乳化沥青作为透层油的试件破坏时，90%以上试件都是从基层顶面断开，只有极少数从基面层间断开，见图2、图3。

说明自制高渗透乳化沥青这种透层材料层间粘结效果显著好于普通煤油稀释沥青。

4 结论
试验研究表明各种透层材料对应最大剪力最佳洒布量基本出现试件表面出现油膜时，说明对于某一种透层材料用量，只要能透下去，用量越多越好。

高渗透乳化沥青与其他透层材料相比，具有优异渗透能力和良好粘结性。

从经济及社会环境保护角度来看，高渗透乳化沥青具有更好环保功能，是一种比较适合用做路面透层材
料。

参考文献
[1] 袁超，半刚性基层沥青路面透层材料应用研究，长沙理工大学学位论文
[2] 张新天，半刚性基层沥青路面透层材料的合理选择与应用，北京建筑工学院学报
[3] jtg f40-2004，公路沥青路面施工技术规范，北京：人民交通出版社。