Development and Evaluation of a Non-Tracking Asphalt Emulsion for Tack Coats and Fog Seals
Anton S. Kucharek, Michael Esenwa, Sina Varamini, Elijah Bickle, and Alain Cormier

ABSTRACT

Tack coats are thin applications of asphalt emulsion between the layers of a pavement structure with the role of enhancing adhesion. Fog seals are thin emulsion applications to a pavement surface for protecting the surface from oxidation and water ingress, as well as reducing the risk of raveling and stone loss. One of the downsides of using asphalt emulsions for these applications is the required breaking and curing time. Even after curing, traditional emulsion grades will track onto nearby surfaces. Slow curing fog seals require longer road closures and/or a light sand application before trafficking.
This paper presents the development stages of a non-tracking emulsion developed for bond coats and fog seals. The emulsion was formulated and engineered to be fast curing and provide a hard, non-tracking surface, suitable to support traffic without the use of sand application. Its tracking properties were assessed using novel tracking and curing tests, and its performance as a bond coat was measured using the tack coat shear test developed by McAsphalt. Trial projects of tack coating and fog seals were conducted from 2013 to 2016 throughout several Canadian provinces. Performance to date in the field, as well as some observed challenges, are presented.

RÉSUMÉ

Les liants d’accrochage sont des applications minces d'émulsion de bitume entre les couches d'une structure de chaussée avec le rôle d'accroître l'adhésion. Les traitements de type "Fog seal" sont des applications minces d'émulsion sur une surface de chaussée pour protéger la surface contre l'oxydation et la pénétration d'eau, ainsi que pour réduire le risque d’arrachement et de perte de pierres. L'un des inconvénients de l'utilisation d'émulsions de bitume pour ces applications est le temps de rupture et de mûrissement requis. Même après le mûrissement, les grades traditionnels d'émulsion pénétreront dans les surfaces à proximité. Les traitements de type "Fog seal" à mûrissement lent nécessitent des fermetures de route plus longues et/ou une application légère de sable avant la remise en service.
Cet article présente les étapes de développement d'une émulsion sans suivi développée pour les couches de liaison et les traitements de type "Fog seal". L'émulsion a été formulée et conçue pour avoir un mûrissement rapide et fournir une surface dure sans suivi, adaptée pour supporter le trafic sans l'application de sable. Ses propriétés de suivi ont été évaluées en utilisant de nouveaux tests de suivi et de mûrissement, et sa performance en tant que couche de liaison a été mesurée à l'aide du test de cisaillement du liant d’accrochage développé par McAsphalt. Les projets d'essai de liant d’accrochage et de traitements de type "fog seal" ont été réalisés de 2013 à 2016 dans plusieurs provinces canadiennes. Les performances à ce jour sur le terrain, ainsi que certains défis observés, sont présentés.

© Canadian Technical Asphalt Association 2017