CN106566469A - 一种工程界面处理用超薄沥青膜及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工程界面处理用的超薄沥青膜及其使用方法，属于建筑材料领域，该超薄沥青膜由不同类型的沥青及沥青制品制成，能够以不同的性能指标满足作为防水卷材界面胶、沥青路面封层、沥青路面粘层的技术要求，以其铺设与工程界面部位，然后以火焰或热空气加热装置从外部加热施工，使其快速熔融并与结构物表面粘合，本发明的材料与方法具有节约能源、质量可控、施工简便的技术特点，是现有工程界面处理技术的有益改善和扩展。

Description

一种工程界面处理用超薄沥青膜及其使用方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种用于公路工程和防水工程领域的界面处理用超薄沥青膜及其使用方法。

背景技术

在沥青路面建设与养护中，路面结构内部的封水效果和粘结效果是影响路面使用性能的重要细节工作，优良的封层和粘层能够显著降低沥青路面的水因病害发生几率、改善路面结构力学性能，进而提高路面承载能力并延长路面使用寿命。

封层材料方面，封水层是防止路表水下渗，减少路面坑槽、唧浆病害的重要路面结构设置，当前，沥青路面封层施工主要采用稀浆封层或热沥青表处两种技术，该两项技术均是通过现场机械撒布来完成，其质量优劣主要依赖于机械设备性能、施工管理水平、施工单位责任心等多种因素，经常达不到预期效果。粘层材料方面，在路面结构力学上，路面结构承载能力与其层间联结状态密切相关，粘层的重要性不言而喻，例如在路面建养设计中，往往将没有实际厚度的粘结层提到与路面结构层同等重要位置；目前我国路面工程的粘结层主要采用现场喷洒不同类型乳化沥青的方法进行施工，与前述封层施工缺点相同，其质量受到非材料因素的严重影响，实际效果多不理想。可以说，封层与粘层是质量不佳是导致道路工程“理想与现实”巨大差距的重要原因之一。

另外，在沥青路面的日常小修养护作业中，如果在铣刨工作面上采用喷洒乳化沥青作为新旧结构界面的处理措施，由于快速开放交通的要求，可有效工时间较短，不但来不及做到均匀一致，乳化沥青破乳遗留的的水分也来不及蒸发，这反而造成了新的热沥青修补料急速降温，严重影响修补块压实效果，最终导致相同路面病害部位一坏再坏。

在防水工程施工中，沥青防水卷材铺设的标准化工艺流程是：将成捆的防水卷材依次铺开，利用火焰喷射装置对卷材的与结构物贴合一面进行加热，边加热边铺展，以实现热粘结。这种铺设方法存在以下缺点：一、加热均匀性无法控制，因为卷材本身为黑色，火焰加热时无法通过肉眼快速准确分辨加热程度，技术不熟练时，会造成卷材不同局部焦化或加热不到位，大大影响粘合质量；二、一个施工组需要由负责加热和推滚的两个工人组成，不可或缺，工作效率不高。

因此，如何提高道路工程和防水工程领域的界面处理质量和工作效率成为当前亟需解决的技术问题。

发明内容

针对背景技术所述技术需求，本发明的目的在于提供一种能明显改善道路工程和防水工程领域界面处理质量的沥青及沥青制品材质的预制薄膜材料及其使用方法。本发明对于当前相关工程领域实际质量较差的界面处理施工工艺是一种有益的拓展和改进，能够有效解决界面处理均匀性差、消极影响大、工作效率低的问题，对于提高道路封层效果、粘层联结能力和防水铺设质量均有显著改善，并且成本低廉、施工简便，是当前道路工程和防水工程领域未曾出现的新产品。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种工程界面处理用超薄沥青膜，所述超薄沥青膜以沥青为基础材料，经单独制成或分别复合添加天然沥青、改性剂、磨细粉、纤维（包含木质素纤维和化学纤维）中的一种制成五种超薄沥青膜，按质量百分比：天然沥青含量为1%～40%，改性剂含量为0.1%～6.0%，磨细粉含量为1%～30%，纤维含量为0.01%～5%；制成沥青膜厚度小于1mm，宽度与长度不限，所述磨细粉即为磨细石粉。

一种超薄沥青膜的使用方法，作为路面工程封层或粘层、防水卷材界面胶，铺设于界面部位，由火焰喷射加热装置、热空气喷射加热装置或其他加热装置，自铺设面外部顶面加热至软化熔融，并与界面粘合。

一种超薄沥青膜的使用方法，所述的超薄沥青膜作为路面工程的封层使用，具体使用方法为：在水泥稳定碎石层上面铺一层0.6～1.0mm的超薄沥青膜，然后在超薄沥青膜上摊铺一层160℃的沥青混合料，即完成了路面封层的铺设。

一种超薄沥青膜的使用方法，所述的超薄沥青膜作为路面工程的粘层使用，所述路面工程为坑槽修补时，具体使用方法为：在路面病害坑槽的外周开挖一个将病害坑槽包围起来的矩形开挖槽，其中矩形开挖槽的深度与病害坑槽的深度相同，将厚度为0.2～0.4mm的超薄沥青膜分别裁减成与矩形开挖槽的五个内面大小相同的五张超薄沥青膜，然后将这五张超薄沥青膜分别对应铺在矩形开挖槽的五个内面上，用加热装置在60～100℃下对准超薄沥青膜表面喷吹3～5秒，使其软化贴合在矩形开挖槽的五个内面上，然后加入温度为150～170℃的沥青混合料，填满矩形开挖槽，最后压实，即完成坑槽修补。

一种超薄沥青膜的使用方法，所述的超薄沥青膜作为防水卷材界面胶使用，具体使用方法为：将厚度为0.3～0.6mm的超薄沥青膜预先放铺于建筑物表面，用火焰喷射装置加热，使其熔融至建筑物表面，然后直接将防水卷材铺在融化的超薄沥青膜上，即完成了防水卷材的铺设。

一种工程界面处理用超薄沥青膜，通过选择不同标号的纯沥青，经单独或分别复合添加天然沥青、改性剂、磨细粉、纤维（含木质素纤维和化学纤维）中的一种，制成满足防水封层、联结粘层、界面胶结技术要求的五种沥青薄膜产品，通过“界面铺设+外部加热”施工工艺应用于相应工程领域。

首先，根据不同工程种类、部位的施工工艺要求，确定不同界面处理场合沥青膜产

品的厚度数值，道路工程封层用超薄沥青膜厚度为0 .6mm～1 .0mm（约0 .6～1 .0kg/m²），道路工程粘层用超薄沥青膜厚度为0 .2mm～0 .4mm（约0 .2～0 .4kg/m²），防水工程用界面胶厚度为0 .3～0 .6mm（约0 .3～0 .6kg/m²）。

进一步，根据不同产品技术要求，选择不同标号沥青材料，并以天然沥青、改性剂、磨细粉、纤维为手段，对沥青材料进行必要的针对性性能改性，分类形成5种类型的超薄沥青薄膜产品，以纯沥青制备的沥青膜为纯沥青超薄沥青膜、以纯沥青和改性剂制备的沥青膜为改性沥青超薄沥青膜、以纯沥青和磨细粉制备的沥青膜为沥青砂超薄沥青膜、以纯沥青和纤维制备的沥青膜为加纤超薄沥青膜、以纯沥青和天然沥青制备的沥青膜为复合超薄沥青膜，如表1所示。

表1 超薄沥青膜产品种类

然后，根据厚度规格和材料性能，制成适应不同工程需要的超薄沥青膜产品，以卷轴式包装，卷轴长度按防水卷材规格、道路路幅宽度、铣刨机刀口宽度配套设置。

最后，基于沥青遇热软化发粘的性能特点，将其预先铺设于工程应用部位，采用火焰喷射加热装置或热空气喷射加热装置等由铺设表面外部对超薄沥青膜加热，使其快速、均匀、熨帖地粘合到工作面上，继而发挥封水或粘结的功能作用。

本发明具有以下积极的技术效果：

本发明的一种工程界面处理用超薄沥青膜及其使用方法，在技术经济上具有以下优点：

（1）采用预制沥青膜替代现场乳化沥青或热沥青喷洒施工，由于沥青膜由工厂预制而成，所以使用前的质量检测易于实现，实现了材料性能和施工质量的可控；实际过程中，全工作面沥青膜厚度因工业化生产而均匀一致，这对于黑色沥青类材料而言，彻底消除了以往喷洒施工由外观观察来判断撒布均匀性缺陷。

（2）对于施工时间有限的道路养护工程而言，超薄沥青膜粘层工艺消除了乳化沥青撒布后残留水分对摊铺热沥青温度的消极影响，改不利的冷界面条件为有利的热界面条件，尤其对于坑槽修补类的小修养护作业而言，显著改变了局部零星施工难以保障工程质量的难题。

（3）由于乳化沥青材料存在无法长期稳定储存的缺点，要求必须现配现用，在实际工程中产生浪费的现象非常普遍，而热沥青表处则需对大量沥青长时间保温备用，施工过程耗能严重；本发明的超薄沥青膜具有耐储存、易携带的优势，随用随取，用多少取多少，节约、节能效益显著。

（4）乳化沥青通常需要大型设备才能保障喷洒均匀，小修养护作业采用的手持喷壶根本无法实现均匀喷洒，这使常用的乳化沥青粘层设置流于形式，而热沥青表处当前还无法实现小型手持工具作业；这些工艺限制降低了小修作业时道路功能层的实际效果，本发明的超薄沥青膜则只需要携带小型的手持加热装置就能实现高质量施工，简易高效。

（5）当前，防水沥青卷材施工工艺需由两名技术工人人员配合，存在施工技术要求高、质量控制难度大、工作效率较低的缺点，以本发明的超薄沥青膜作为防水卷材与建筑物

的界面胶，无需加热厚度较大的卷材本身，只需对厚度只有0 .3～0 .6mm的沥青薄膜加热就可以实现热粘结，并且全过程肉眼可观察，质量易保障，节约能量；更重要的是，可以实现单人操作，工作效率和经济效益得到显著提高。

具体实施方式

实施例1

坑槽病害是沥青路面最为常见的病害，也是路面小修养护作业中数量最多的维修对象，同时还是最难处理的病害类型；这一方面是因为坑槽修补规模小、机械化程度低；另一方面是因为施工时间有限，界面难以处理到位；所以坑槽修补的质量经常无法保证，修补之后原位二次破坏几率很大。

坑槽修补工艺的边界细部处理是最容易被忽视的工艺步骤，也是最难达到预期效果的部位，这其中受到乳化沥青质量、手持喷洒器具性能、人员重视程度等主客观因素影响，更重要的是没有简便可靠的边界处理技术。边界处理失效往往造成修补块边角界面处渗水、压实均满足不了技术要求，使得维修工作失去作用。

以本发明的改性沥青超薄沥青膜作为坑槽修补新旧材料的粘结剂，能使整个开挖铣刨界面的界面处理均匀一致，还能对矩形开挖槽的转角薄弱点位置进行专门的补强操作，同时，超薄沥青膜的使用消除了乳化沥青因流动而在底部低洼处的汇聚，以及因此产生的破乳残留水积存。

坑槽修补工艺的具体实施方法：在路面病害坑槽的外周开挖一个将病害坑槽包围起来的矩形开挖槽，其中矩形开挖槽的深度与病害坑槽的深度相同，将厚度为0.3mm的超薄沥青膜分别裁减成与矩形开挖槽的五个内面大小相同的五张超薄沥青膜，然后将这五张超薄沥青膜分别对应铺在矩形开挖槽的五个内面上，用加热装置在80℃下对准超薄沥青膜表面喷吹3秒，使其软化贴合在矩形开挖槽的五个内面上，然后加入温度为170℃的沥青混合料，填满矩形开挖槽，最后压实，即完成坑槽修补。

现场使用情况表明，超薄沥青膜粘层材料对坑槽修补主要有两方面的显著提高：

一、修补块界面处的渗水系数显著降低，接近甚至达到非界面处的抗渗水平；二、修补块新旧材料联接能力改善明显，修补位置可以取得完整的沥青混凝土芯样，证明坑槽病害处新旧材料达到协同工作的状态。

实施例2

在我国典型的半刚性基层沥青路面结构中，半刚性基层与沥青混凝土面层之间需要设置封层来避免路表水下渗至致密的水泥稳定碎石层，从而减少路面产生唧浆、沉陷等结构性严重病害。

当前沥青路面封层施工主要采用稀浆封层、热沥青表处等现场工艺实现，受当前技术工艺、材料性能的影响，两种工艺均无法达到满意的效果。

本发明的超薄沥青膜作为路面工程的封层使用，具体使用方法为：在水泥稳定碎石层上面铺一层0.6mm的超薄沥青膜，然后在超薄沥青膜上摊铺一层160℃的沥青混合料，即完成了路面封层的铺设。

以本发明的复合超薄沥青膜作为路面工程封层，能够完全保证封层厚度的均匀，并且没有局部破孔缺陷，起到真正封水的作用；同时，添加其中的纤维材料，能有效地改善沥青膜的力学性能，提高其应力吸收能力，这可在一定程度上起到减少基层反射裂缝的作用，所以以复合超薄沥青膜作为半刚性基层沥青路面结构的封层可谓是一举两得。

更值得一提的是，采用超薄沥青膜作为沥青路面封层或粘层时，只需在铺设时进行简单固定和必要的搭接，无需以加热装置进行额外的熔烤操作，因为其上的热沥青铺筑可一并实现其热熔粘结作用，施工变得更加简单。

实施例3

防水卷材是由沥青与胎芯制成的一种片状不透水材料，厚度一般为3mm左右，其防水效果和使用耐久性主要取决于卷材本身质量及卷材与建筑物的粘结状况。当前防水卷材施工主要采用火焰喷射装置烧烤卷材本身，在表面沥青熔融时将其与建筑物顶面粘结，该种工艺如上文所述，加热均匀性不宜掌握，需由两名工人配合操作，并且由于卷材本身厚度较大，所需的加热时间较长，消耗的加热能量很高。

以本发明的纯沥青超薄沥青膜作为防水卷材界面胶（由热容更小的高标号沥青制成，通常厚度为0 .3～0 .6mm，为防水卷材厚度的10%～20%），预先放铺于建筑物表面，由于其层厚很小，在单人手持火焰喷射装置加热时可瞬间熔融至建筑物表面，效率高而能耗低，并且，加热装置喷烤超薄沥青膜后，下承建筑物表面将以热界面形式参与下一步工艺步骤，能明显提升防水卷材与建筑物的粘合效果，进而延长建筑物防水工程使用寿命。

超薄沥青膜作为防水卷材界面胶使用，具体使用方法为：将厚度为0.3mm的超薄沥青膜预先放铺于建筑物表面，用火焰喷射装置加热，使其熔融至建筑物表面，然后直接将防水卷材铺在融化的超薄沥青膜上，即完成了防水卷材的铺设。

据测算，在同等施工质量和劳动强度情况下，本发明的加热能耗可降低约50%，人

工台班可以节省30%～50%。

以上所述实例仅用于说明本发明的技术思想及特点，目的在于使本领域内技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能以本实例来限定本发明的专利范围，即凡符合

本发明思想的各种变通形式和做法仍落在本发明的专利范围之内。

Claims (5)

1.一种工程界面处理用超薄沥青膜，其特征在于：所述超薄沥青膜以沥青为基础材料，经单独或复合添加天然沥青、改性剂、磨细粉、纤维（含木质素纤维和化学纤维）制成，按质量百分比：天然沥青含量为1%～40%，改性剂含量为0.1%～6.0%，磨细粉含量为1%～30%，纤维含量为0.01%～5%；制成沥青膜厚度为0～1mm，宽度与长度不限。

2.如权利要求1所述的超薄沥青膜的使用方法，其特征在于：作为路面工程封层或粘层、防水卷材界面胶，铺设于界面部位，由火焰喷射加热装置、热空气喷射加热装置或其他加热装置，自铺设面外部顶面加热至软化熔融，并与界面粘合。

3.根据权利要求2所述的超薄沥青膜的使用方法，其特征在于：所述的超薄沥青膜作为路面工程的封层使用，具体使用方法为：在水泥稳定碎石层上面铺一层0.6～1.0mm的超薄沥青膜，然后在超薄沥青膜上摊铺一层160℃的沥青混合料，即完成了路面封层的铺设。

4.根据权利要求2所述的超薄沥青膜的使用方法，其特征在于：所述的超薄沥青膜作为路面工程的粘层使用，所述路面工程为坑槽修补时，具体使用方法为：在路面病害坑槽的外周开挖一个将病害坑槽包围起来的矩形开挖槽，其中矩形开挖槽的深度与病害坑槽的深度相同，将厚度为0.2～0.4mm的超薄沥青膜分别裁减成与矩形开挖槽的五个内面大小相同的五张超薄沥青膜，然后将这五张超薄沥青膜分别对应铺在矩形开挖槽的五个内面上，用加热装置在60～100℃下对准超薄沥青膜表面喷吹3～5秒，使其软化贴合在矩形开挖槽的五个内面上，然后加入温度为150～170℃的沥青混合料，填满矩形开挖槽，最后压实，即完成坑槽修补。

5.根据权利要求2所述的超薄沥青膜的使用方法，其特征在于：所述的超薄沥青膜作为防水卷材界面胶使用，具体使用方法为：将厚度为0.3～0.6mm的超薄沥青膜预先放铺于建筑物表面，用火焰喷射装置加热，使其熔融至建筑物表面，然后直接将防水卷材铺在融化的超薄沥青膜上，即完成了防水卷材的铺设。