产品简述
近些年来，沥青路面已成为我国高等级公路路面结构的主要形式，为了满足大流量、大吨位、高速行使的要求，必须提高路面结构承载力和耐久性，并增强其抗水害能力。目前，对于改性沥青、新型沥青混合料等原材料的研究以及对施工技术、施工工艺的完善已取得了较大的突破，而对于路面各层次之间特别是基层与面层之间连接方式和层间处理技术的研究相对滞后。实验证明，层间连接状况的不同以及层间处治工艺的正确与否最终直接影响到路面的使用质量和服务水平。因此，在各结构层层间设置粘结材料以改善层间接触状态，增强其防水、抗裂能力将是非常重要和必要的。目前，有很多材料在公路层间连接中得以应用，并取得了一定的效果，但也存在较多的不足和缺陷。
为了进一步完善下封层技术，解决施工中出现的各种问题，有必要进行封层新材料和新工艺的开发研究。新乡瑞达公司在参考国内外先进的道路防水理念和技术的基础上，成功研制了一种复合抗裂防水材料——抗裂防水粘结膜。该材料可替代国内一直沿用的新建及大修道路基层防水层（透层加封层），主要作用是解决基层防水问题，并可有效地阻止和减弱基层反射裂缝的形成和发展以及水损害问题。目前已在工程实际中开始应用推广，并取得了较好的社会效益和经济效益。
抗裂防水粘结膜研发的目的及意义
目前我国高等级公路沥青路面大多采用二灰材料和水泥稳定材料做半刚性基层。半刚性基层沥青路面整体强度高、刚度大，能适应重交通要求。但半刚性材料对温度和湿度变化比较敏感，在其强度形成过程中以及运营期间会产生干缩裂缝和温缩裂缝。在路面交通荷载的重复作用下，半刚性基层的这种干缩裂缝和温缩裂缝会扩展到路面面层从而形成反射裂缝。随着沥青路面使用年限的增加，裂缝问题日益突出，不仅影响美观，降低平整度，而且会削弱路面的整体强度，特别是雨水从裂缝浸入路面而造成严重的水损害。同时，在车辆荷载的反复作用下，基层中的细料和结合料被冲刷，基层材料脱落松散，从而导致整个路面结构的破坏。
因此，研究和解决半刚性基层沥青路面的反射裂缝，采取切实有效的技术措施防止或延缓沥青路面开裂，并对已发生裂缝进行治理，使半刚性基沥青路面真正体现“强基优面、稳定土基”的路面结构组合原则。对于进一步提高及完善半刚性基层沥青路面的使用性能具有极其重要的现实意义。由此可见，通过设置下封层来加强面层与基层层间连接、减轻反射裂缝所造成的水损害是十分必要的。
我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中封层的定义为：封闭表面空隙、防止水分侵入而在沥青面层或基层上铺筑的一定厚度的沥青混合料薄层。铺筑在沥青面层表面的称为上封层，铺筑在沥青面层下面、基层表面的称为下封层。尽管封层在路面计算中不计算其厚度，但其在路面结构中起到不可替代的特定的功能作用，要求具有温度稳定性、耐久性及抗剪切的能力等，能够起到封闭基层的表面空隙、防止水分侵入、吸收应力减少反射裂缝及承担临时交通的作用。经验证明，这一薄薄的封层的设置对整个路基路面的使用寿命和服务质量有着很重要的意义。然而，由于表面处理和下封层在路面结构中并不是一个承重层，因而往往被设计和施工人员所忽视。尽管设计规范中要求设置这一层，但对其材料性能要求及施工工艺的研究十分欠缺，更无明确而实用的技术规范和操作指南，由此带来了材料用量与施工上的混乱和随意。在实际工程中，很多施工单位及建设单位对封层的认识差别很大，从而造成做法不一。许多人依然只注重于沥青混凝土面层和半刚性基层材料自身的功能设计，甚至把本应该设置的表面处理功能层忽略掉。有的单位片面追求路面平整度，使原本存在材料离析的路面透水率更大，却也不采取表面防水措施，造成出现水损害的可能性增大；有的随便在半刚性基层上撒一些沥青材料做粘结料，这在高温条件下反而容易形成富油层，致使基面层间产生滑动。而在高等级公路建设的实际施工中，对于下封层采用何种沥青材料、如何使用这一问题上，各个施工单位面临的情况也各不相同，有的在基层完工之后一两天就撒布透层油，之后铺筑下封层，有的至少七天后才撒布透层油；有的基层是完工后当年摊铺沥青面层的，有的基层是完工后需要过冬后再施工沥青面层的；还有一些特殊要求的，比如需要沥青膜作为防水以及防裂的SAMI应力吸收膜中间层。同时，基层表面因级配或结合料的差异而不同，天气恶劣的程度不同，所承载的临时交通量不同，致使所使用的沥青种类和用量以及石料的粒径和用量有较大的差异。由于我国规范中未能针对以上情况提供明确的指导建议，在实际施工过程中，很多工程只能简单地套用规范，同时为了降低成本，往往使用规范中的材料用量低限，再加上施工工艺控制不严，出现一些质量问题也就不足为奇了。因此，如何在材料和施工工艺上加强研究来改善沥青面层与基层之间的粘结以及提高路面的服务质量具有重要的意义。
目前，新乡瑞达公司研发的新材料抗裂防水粘结膜的出现有效地解决了这些问题，实践证明：在粘结强度、软化点、低温柔性、抗剪切强度、抗裂性能、耐久能力等方面明显优于普通封层材料。其不仅可以用在基、面层之间做下封层，还可以被用作旧路路面的上封层，无论应用在哪个领域，其施工方面的优点都是显而易见的，且工厂化生产、方便、环保、快速、干净、尺寸均一、厚度均匀。
抗裂防水粘结膜研究
该产品是采用优质的道路重交通沥青，经SBS和APP等高分子聚合物改性后，复合了高强胎基，并在表面粘附防护膜，经工厂精细加工成型，最终形成一种符合道路使用要求的具有层间粘结、复合抗裂、防水等功能的产品。结构设计如图1所示（厚1.5mm），上涂层在铺设热沥青混合料时，防护膜熔化，高聚物呈膏状热熔，与其粘结非常好；下涂层厚1.0mm左右，有足够的高聚物在熔化后填充基面的抗洼，增强了与基面的粘结力，下涂层和胎基的稳定性确保了有效地抗裂、防水。
抗裂防水粘结膜的研究和生产
原材料的组成由90#或70#重交沥青、高分子聚合物（SBS)、无规聚丙烯（APP）石油树脂（增塑剂）、增粘树脂、橡胶粉、添加剂等成分组成。重交沥青含量约占50%~60%；SBS是以苯乙烯、丁二烯为单体的共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，采用性能优良的苯乙烯-丁二烯SBS弹性改性剂，使沥青材料实现彻底改性，在复合材料里起到交联的作用，形成很好的材料性能；增塑剂能够改善复合材料的高温性能、增粘剂能够增加材料的粘结能力；橡胶粉能改善材料的弹性和低温性能等指标；SBS高聚物化学复合材料由一套导热油加热系统提供热源的生产设备，经过胶体磨的高速剪切熔炼后，再由混炼反应罐混合而成，通过一套生产线将SBS高聚物化学复合材料附着在具有抗拉强度的胎基上，形成一种具有自粘性的SBS高聚物化学复合材料，即抗裂防水粘结膜。
抗裂防水粘结膜的优点
a）设计理念：常规封层采取的仅是“防水”的全新设计理念，而抗裂防水粘结膜采取的是“抗裂-防水”的全新设计理念；
b）对沥青质量的要求：抗裂防水粘结膜所要求的高聚物的质量要高于常规封层中的改性沥青的质量，尤其是粘结强度、软化点、低温柔性、抗裂性能等指标要高于常规封层的改性沥青；
c）厚度：上抗裂防水粘结膜的厚度是经过工厂精细加工成型的，具有工业化生产的质量和精度保证，高聚物厚度可严格控制，而常规封层的施工过程无法与工业化生产过程的产品质量相比较，且易流淌，造成封层面不均匀，防水效果不好；
d）抗裂与防水结构设计：由于其独特的结构层，以高聚物材料作为一个应力吸收膜，即有很高的粘弹性，又有很好的低温柔性，能够适应路面的温度变形的需要，充分吸收路面基层温缩开裂能力，而抗裂防水粘结膜的高强度胎基，能使开裂断面具有一定的抗裂的能力，减少裂缝张开变形，降低裂缝尖端的拉应力集中，常规的下封层均不具备此项功能；
e）独特的设计、精细的工厂加工成型和严格的铺装施工规范使其具有常规封层无法比拟的优点，能很好地起到抗裂、防水的作用；
f）在施工方面，不管应用在哪个领域，与其长处都是显而易见的，方便、环保、快速、干净；
g）产品的应用是相当广泛的，除了作为新建公路的下封层，还可以用在公路大修、罩面、场地建设甚至民建等领域，即它可以用在沥青路面结构，也可以用在水泥路面结构上。
结束语
高速公路建设方兴未艾，公路养护任重道远。随着国家对交通基础设施投资的逐步加大和对工程质量要求的不断提高，迫切需要加大对新材料、新技术、新工艺、新设备的开发力度。随着抗裂防水粘膜的推陈出新和不断完善，其将表现出更多常规封层无法比拟的优点，必能得到广泛的应用和推广。
