微表处是指采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层表面。由于微表处具有开放交通快、抗滑性高、污染小等优点，近年来广泛应用于高速公路路面养护工程中。

微表处混合料在施工过程中呈稀浆状态，摊铺后稀浆混合料迅速固化成型以满足开放交通的需要，合理的可拌和时间是微表处正常施工的保证中国沥青网sinoasphalt.com。在中国气象学中，一般把日最高气温达到或超过35℃时称为高温天气。在《微表处和稀浆封层技术指南》(以下简称“指南”)中对施工温度的要求为大于10，正常施工温度一般在25℃左右。在实际施工过程中，若施工期处于7—8月，将会经常出现气温大于35℃，地表温度最高达60℃以上的情况。由于环境温度的影响，稀浆混合料在高温情况下破乳速度将显著加快，导致无法正常施工。因此，通过高温条件下微表处可拌和时间的影响因素研究，对高温天气下正常施工具有一定的指导意义。

微表处混合料破乳机理

微表处混合料的破乳是指改性乳化沥青微粒由分散到聚结的不可逆变化。微表处采用的是阳离子改性乳化沥青。

用于沥青的阳离子乳化剂几乎都是含氮化合物，也就是有机胺的衍生物。其分子都是由极性的亲油基和极性的亲水基两部分组成。亲油基部分一般都是直链烷基或烷基苯基。亲水基部分主要是胺基，少数还含有经基或其它基团。乳化时在剪切力的作用下，沥青被粉碎成极其微小的颗粒，乳化剂分子降低了水的表面张力和沥青微粒与水之间的界面张力，使沥青乳化并保持乳液的相对稳定性，从而形成均一、稳定的阳离子沥青乳化液。当乳化沥青与石料拌和时，在外力搅拌的作用下，乳化沥青包裹石料表面，乳化沥青颗粒与石料充分接触，水分被挤出，改性乳化沥青的稳定的结构被打破，发生破乳。

试验及结果分析

试验内容

试验所用粗集料取自江西信丰的玄武岩，细集料取自江西于都的石灰岩，其各项指标试验结果均满足技术要求。乳化剂采用目前国内较为常用的国产或进口的3种阳离子慢裂快凝型乳化剂，在此分别以A、B、C表示；基质沥青选用中海油70号，掺加3%SBR进行改性。改性乳化沥青的各项指标符合道路用乳化石油沥青的技术要求。填料采用普通的硅酸盐水泥。

可拌和时间试验在高温(环境温度为35℃，乳化沥青及集料均放置烘箱内保温至45℃左右，以模拟高温天气)条件下按照《微表处和稀浆封层技术指南》(下面简称《指南》)的有关规定进行，同时与常温(25℃)条件下的可拌和试验进行对比。

试验结果分析

调整矿料级配

试验采用MS-3型微表处的3种级配，在其他的试验条件(乳化沥青用量10%、水泥用量1%、外加水量6%)都相同的情况下，进行可拌和时间试验。

随着矿料级配的变粗，高温和常温条件下可拌和时间都有延长。常温时，各级配室内试验的可拌和时间均满足大于120S的技术要求，但高温时各级配的可拌和时间均不能够满足技术要求，其中级配3已接近级配范围下限，级配可调整空间较小，需从其他方面进行调整以改善稀架混合料的可拌和时间。

调节用水量

选择级配3作为试验级配。在乳化沥青用量10%、水泥用量1%的情况下，调节外加水量，分析外加水量对高温条件下微表处混合料可拌和时间的影响。

高温和常温条件下，通过增大外加水量可以延长可拌和时间，但是高温和常温条件下，可拌和时间的增长趋势不同。在高温条件下，当外加水量从6%变为7%后，虽然可拌和时间符合要求，但混合料的稠度偏稀，粗细集料间出现较明显的离析现象，摊铺出的混合料小样出现“假浆”。增加外用水量作为－种简单、方便的延长可拌和时间的方法，在工程实际中得到了广泛采用，但是根据实验结果，高温情况下，用水量的可调节空间非常小，用水量减少，可拌和时间不能满足要求，用水量增加，稀浆混合料容易出现“假浆”，施工可操作性不大。

调整水泥用量

在微表处的体系中，水泥起到调节混合料的成型速度和开放交通的时间。本研究在采用级配、乳化沥青用量为10%、用水量6%的情况下，调节水泥的用量分析对高温天气下可拌和时间改善的效果。

在水泥剂量在0~1．0%的范围内，随着水泥的加人，高温和常温条件下可拌和时间均有所增长，当水泥的添加量超过1．0%时，可拌和时间均呈急剧下降趋势。原因是微表处采用的是阳离子改性乳化沥青，改性乳化沥青中含有一定的H⁺，在并和时，水泥与混合料中的水发生一系列的物理化学变化，提高了CA2＋的含量，CA2＋吸附到带负电的集料表面，降低了集料的表面电势，延缓了其与带正电荷的沥青微粒的作用，延长了可伴和时间。但随着水泥剂量的增大，水泥较大的比表面积吸水量变大，导致稠度增大，可拌和时间减少。因此，水泥对高温条件下的可拌和时间的影响与其用量有关，需根据实际情况调节，但由试验结果可知，即使采用水泥的最佳用量，高温条件下可拌和时间仍不满足技术要求。

添加AL2(S04)3等外加剂

在用于微表处混合料的缓破剂中，AL2(S04)3的应用最为普遍。本研究在采用级配3、乳化沥青用量为10%、用水量6%、水泥用量1%的情况下，在集料中添加不同剂量的AL2(S04)3进行拌和，分析高温时添加AL2(S04)3对混合料可拌和时间的影响。

常温条件下，在AL2(S04)3用量在从0增加到0．4%时，可拌和时间增长明显，但继续增加在AL2(S04)3用量时，拌和时间未出现显著变化。但在髙温条件下，添加AL2(S04)3对延长混合料的可拌和时间效果很不明显。对于稀浆混合料，在阿L2(Sｏ4)3用量从0增加到1%时，高温条件下可拌和时间只增加了15S。可能原因是常温下AL2(S04)3水解后的离子，如AL3＋等，其电荷与石料表面的负电荷正好相反，可以选择吸附到集料表面，中和相当部分的负离子，降低了集料的表面电势，但高温条件下，A12(Sｏ4)3的水解受到抑制，加人后产生的带正电的离子数量对表面电势改变有限。因此，填加A12(S04)3不能解决高温条件拌和时间不足的问题。

调整乳化剂

虽然通过调整级配、用水量、水泥用量等方法可以使稀浆混合料的高温可拌和时间满足技术要求，但可拌和时间基本处于指南要求的下限。在实际施工过程中，由于受到温度、坏境、设备等多重因素的影响，仍会出现稀浆混合料工作性较差的可能。为了保证高温情况下的正常施工，本试验分析乳化剂的调整对高温条件下可拌和时间的影响。

在采用级配3、乳化沥青用量为10%、用水量6%、水泥用量1%的试验条件下，使用不同的乳化剂种类及乳化剂用量制备的改性乳化沥青，以不同乳化剂种类及乳化剂用量的改性乳化沥青与集料进行高温拌和试验和破乳时间试验，分析乳化剂种类及剂量对高温天气下混合料可拌和时间及破乳速度的影响。试验中A为进口乳化剂，B为进口的同一品牌两种不同型号进行复配的乳化剂，C为采用进口与国产进行复配的乳化剂。

随乳化剂剂量的增加，高温条件下微表处的可拌和时间明显提高。在乳化剂剂量为2．5%时，三种乳化剂可拌和时间均达到140S以上。三种乳化剂可拌和时间差别随乳化剂用量的增加变大，进口与国产复配的乳化剂对高温天气下可拌和时间的延长效果最好。三种乳化剂的混合料破乳时间长短为A＜B＜C，其中采用进口与国产复配的乳化剂的破乳时间最长达60min，说明其成型速度较慢实际使用时会出现开放交通时间长的情况。

因此为满足高温天气下的正常施工，应尽量采用进口的不同型号复配的乳化剂，同时乳化剂用量也应在原有的基础上适当增加。

结论

(1)通过高温和常温相同试验条件下可拌和时间的对比可知，高温条件显著缩短了稀浆混合料的可拌和时间。调整矿料级配、用水量、水泥用量、添加AL2(S04)3外加剂等方法对常温和高温条件下的可拌和时间影响规律不同。

在高温条件下，上述方法对微表处可拌和时间的影响有限，具体结论有：级配调粗后，可拌和时间虽有延长，但仍不满足指南要求；增加用水量可以较便捷的延长可拌和时间，但调节范围有限；不同剂量的水泥对可拌和时间的影响不同，采用最佳水泥用量时的可拌和时间仍不满足指南要求；添加AL2(S04)3等外加剂对延长可拌和时间基本没有作用。

(2)在采用上述方案效果不明显的情况下，通过调整乳化剂的剂量或进行乳化剂的复配后，高温条件下稀桨混合料可拌和时间明显增长。但采用进口与国产复配的乳化剂的混合料的成型速度较慢。综合考虑，应尽量采用进口的不同型号复配的乳化剂所生产的乳化沥青。

为改善高温天气下微表处混合料可伴和时间不足的问题，首先应当考虑调整级配、用水量、水泥剂量、外掺剂等指标，若调整后效果仍不明显，可考虑调整乳化剂的品种、掺配方式及用量，来改善高温环境下的可拌和时间。