稀漿封層混合料配合比設計與施工

劉向榮

1 概述

瀝青稀漿封層混合料簡稱瀝青稀漿封層，是由乳化瀝青、石屑、填料和水等拌制而成的一種具有一定流動性的瀝青混合料。將瀝青稀漿封層混合料攤鋪在路面上(厚度約為3 mm～10 mm)，經破乳、析水、蒸發、固化等過程，形成密實、堅固而耐磨的表面處治薄層，可以防治路面早期病害，延長路面使用壽命。

2 瀝青稀漿封層的作用

1)防水性能。稀漿封層混合料是由一定級配的集料與乳化瀝青拌和而成，攤鋪后與下承層牢固粘附，形成良好的防水封層，從而使上面下滲的雨水阻隔于防水層之上，保證了下承層的整體穩定性及剛度。

2)防止瀝青層滑動的性能。稀漿封層混合料攤鋪厚度薄，混合料中的集料細且分布均勻，有較明顯的粗糙面，在合理瀝青用量的基礎上，起到阻止上承層瀝青混合料的滑移作用。

3)填充作用。稀漿封層拌和后以稀漿狀態存在，具有很好的流動性，在瀝青層表面可以很好的填補原路面的不平整及粘結表面的松散粒料，改善路表的行駛質量。

4)較強的耐磨性能。選用堅硬的抗磨集料后，可以修復有較強耐磨要求的瀝青路面面層，延長路面的壽命。

但稀漿封層有其很大的缺點，只能作為表面磨耗層及封水層，其較薄結構不具有結構補強的功能。

表1 稀漿封層的礦料級配

3 稀漿封層混合料的材料組成

1)乳化瀝青。常采用陽離子慢凝乳液，為提高稀漿封層的效果，可采用改性乳化瀝青，如丁苯橡膠乳化瀝青，氯丁膠乳改性瀝青。

2)集料。采用級配石屑(或砂)組成礦質混合料，集料應堅硬、粗糙、耐磨、潔凈，稀漿封層用通過4.75 mm篩的合成礦料的砂當量不得低于50%。細集料采用堿性石料生產的機制砂或潔凈的石屑。對集料中超粒徑必須篩除。

根據設計厚度、處治目的及公路等級，按照表1選用合適的礦料級配。

3)填料。為提高集料的密實度，需摻加水泥、石灰、粉煤灰、石粉等填料。摻入的填料應干燥、無結團、不含雜質。

4)水。為濕潤集料，使稀漿封層混合料具有要求的流動性，需摻加適量的水。水應采用飲用水，一般可采用自來水。

5)添加劑。為調節稀漿封層混合料的和易性和凝結時間，需添加各種助劑，如氯化銨、氯化鈉、硫酸鋁等。

4 瀝青稀漿封層混合料的配合比設計

瀝青稀漿封層混合料的配合比設計，可根據理論的礦料表面吸收法，即按單位質量的礦料表面積裹覆8 μm厚的瀝青膜，計算出最佳瀝青用量。但該方法并不能反映稀漿混合料的工作特性、舊路面的情況和施工要求。為滿足上述特性、情況和要求，目前通常采用試驗法來確定配合比，其主要內容包括下列各項:

1)稠度試驗。

該實驗是為了確定稀漿混合料的加水量。它類似于水泥混凝土的坍落度試驗。稀漿混合料的含水量既要滿足施工和易性的要求，又要保證所攤鋪的稀漿能形成穩定堅固的封層。一般要求總的含水量在12%～20%范圍內。

2)初凝時間試驗。

稀漿混合料的初凝時間不能太長也不能太短，初凝時間太長，就會延長交通開放時間，給施工管理帶來困難;初凝時間太短，會給攪拌和攤鋪帶來困難，保證不了質量。稀漿混合料的初凝時間可用斑點法測定，其是指混合料拌合以后至乳液完全破乳，用濾紙檢驗已無瀝青斑點的時間。

3)固化時間試驗。

稀漿混合料的固化時間，也就是其攤鋪后開放交通的時間。稀漿混合料攤鋪后開放交通的時間不能太長，太長了會對施工和管理帶來很大困難，否則得考慮用助劑來調節。稀漿混合料的固化時間，是初凝后的混合料在粘結力試驗中達到最大粘結力的時間。

4)濕輪磨耗試驗。

稀漿混合料的瀝青用量是配合比設計中最重要的參數。瀝青用量太少，稀漿封層就會松散;瀝青用量太多，路面就會出現壅包，并且也浪費瀝青材料。用來確定稀漿混合料的最小瀝青用量，同時也用于檢驗稀漿混合料成型后的耐磨耗性能。濕輪磨耗試驗是按規定的成型方法，將成型后的稀漿混合料試件放入水中，用濕輪磨耗儀磨頭磨5 min，測定磨耗損失的試驗。

5)乳化瀝青稀漿混合料碾壓試驗。

乳化瀝青稀漿混合料碾壓試驗是用來測定混合料中是否有過量的瀝青，也就是確定稀漿混合料的最大瀝青用量。可與濕輪磨耗試驗一起確定稀漿混合料的最佳瀝青用量。碾壓試驗是稀漿混合料成型后，在57 kg負荷下碾壓1 000次，模擬車輛行駛碾壓;然后在試件上撒定量的熱砂，再碾壓100次，以每平方米吸收的砂量來表示。

經配合比設計，稀漿封層混合料的性能應符合表2的要求。

表2 稀漿封層混合料技術要求

5 瀝青稀漿封層混合料的應用

在瀝青路面出現病害的征兆時，為了減小瀝青路面的進一步破壞，對原路面進行瀝青稀漿封層處理，不但可以阻止原瀝青路面的裂縫等病害的繼續發展，還可以提高原路面的抗水破壞，抗滑的性能，從而延長了原路面的服務質量。

運用稀漿封層技術處理三級及四級公路路面，可以起到整平、防塵及抗滑的作用，改善原路面的行駛舒適性。

6 結語

瀝青稀漿封層混合料作為冷拌瀝青混合料的一種，不僅適用于瀝青路面預防性養護，水泥混凝土路面封層、砂石路面的處理，而且還有節省能源、保護環境、節約瀝青、延長施工季節等優勢。

[1]JTG D50-2006，公路瀝青路面設計規范[S］.

[2]JTG F40-2004，公路瀝青路面施工規范[S］.

[3]曾 莉.賴瑞澄.淺談ATB-25的配合比設計與施工工藝[J］.山西建筑，2010，36(4):290-291.