微表處混合料級配優化的研究與應用

饒志勇

(廣東華路交通科技有限公司)

1 引言

微表處技術是一定級配碎石、填料與聚合物改性瀝青和水按一定比例拌和而成具有一定優越性能瀝青混合料，將其均勻地攤鋪在原路面上形成瀝青封層。微表處技術可以有效預防瀝青路面早期破壞，對于提高承載能力延緩道路維修，延長道路使用壽命具有重要意義，結合微表處構造深度和耐久性較差問題，本次配合比設計在考慮綜合性能基礎上，特別強調微表處抗滑性能，為此在提供級配曲線基礎上進一步優化，對微表處技術通過級配調整后進行室內試驗深入研究和應用。

2 施工路段介紹

廣東省渝湛高速公路由于路面存在不同路段抗滑性能差異，個別路段抗滑系數較小，為驗證微表處瀝青混合料對抗滑性能的改善效果，對常規微表處混合料級配進行優化后進行微表處理。

3 試驗用原材料分析

3.1 改性乳化瀝青

配合比設計采用殼牌施保妙乳化瀝青SPRAMUL/SM，檢驗結果見表1所示。

表1 改性乳化瀝青檢驗結果

3.2 集料

微表處集料要求必須采用100%破碎石料生產，骨料級配、形狀、砂當量滿足規范要求見表2所示，細集料表觀相對密度2.893，水洗法＜0.075顆粒含量11.6%，砂當量77%。

圖1 集料篩分曲線

4 混合料性能試驗

4.1 微表處礦料級配

本次配合比設計強調微表處抗滑性能，為此在提供級配曲線基礎上增加7 mm篩孔尺寸進一步優化，級配組成見表圖2所示。

圖2 級配組成圖

4.2 材料摻配比例

綜合各項試驗數據得到集料、填料、乳化瀝青的最佳用量范圍，經過初步試驗，選用瀝青最佳用量表示為10.5%，水用量6%，水泥用量為2%。

4.3 微表處混合料試驗檢驗

在微表處混合料設計過程中必須采用用于實際工程的集料及乳化瀝青，由試驗結果得到集料、填料、乳化瀝青最佳用量范圍。微表處混合料試驗過程嚴格按照公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規程，及微表處和稀漿封層技術指南進行，微表處混合料所要求進行試驗項目包括混合料可拌和時間檢驗、粘聚力試驗、混合料濕輪磨耗試驗、混合料負荷車輪粘附砂當量試驗。

(1)混合料可拌和時間試驗

按照公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規程及微表處和稀漿封層技術指南手工拌和試驗方法，可拌和時間指標試驗結果為178 s，滿足公路瀝青路面施工技術規范大于120 s要求。

(2)粘聚力試驗

微表處混合料的粘聚力試驗結果見表2所示。

表2 粘聚力試驗結果

試驗測得初凝時30 min粘聚力試驗值為1.26 N·m不小于1.2 N·m，開放交通時60min粘聚力試驗值為2.0 N·m不小于2.0 N·m，滿足公路瀝青路面施工技術規范及微表處和稀漿封層技術指南要求。

(3)濕輪磨耗試驗

微表處混合料濕輪磨耗試驗結果見表3所示。

表3 濕輪磨耗試驗結果

1 h濕輪磨耗試驗結果為198.2 g/m2，不大于540 g/m2，滿足公路瀝青路面施工技術規范及微表處和稀漿封層技術指南要求。

(4)負荷車輪碾壓試驗

對于微表處混合料負荷車輪碾壓試驗，采用公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規程及微表處和稀漿封層技術指南方法進行，粘附砂當量試驗結果為447.2 g/m2，不大于540 g/m2，滿足公路瀝青路面施工技術規范及微表處和稀漿封層技術指南的要求。

5 室內試驗及施工建議

試驗結果表明設計微表處配合比滿足公路瀝青路面施工技術規范及微表處和稀漿封層技術指南檢驗指標要求，確定級配比例為 m7～10mm∶m5～7mm∶m3～5mm∶m0～3mm=35∶0∶6∶57，乳化瀝青用量為10.5%，用水量為6%，由于原材料級配組成及含水量變化時根據實際情況微調上述比例。

施工時應以實際天氣、作業溫度、濕度、石料、乳化瀝青殘留物含量等實際情況調整乳化瀝青、水、礦料、填充料、添加劑等含量，協調混合料及其特性的變化與各組分之間關系。粘聚力試驗結果不是很理想，檢測值剛滿足要求，說明瀝青破乳性能不太理想，為防止微表處混合料在施工后出現早期推移、剝落、泛油等現象，建議路面最低氣溫小于25℃時開放交通時間應不小于3 h。

6 試驗路段跟蹤觀測

試驗路段K2247～K2246于2011年11月鋪筑完成，施工氣溫適中，開放交通后2012年4月和11月底整體路段歷經春運、雨季、高溫考驗后跟蹤調查各項性能指標均良好，橫向力系數衰減幅度較小達到預期效果，截止目前亦沒有出現脫層及破損現象，表明混合料優化效果良好，可進一步加大觀察。

表4 微表處罩面前后抗滑性能橫向力系數檢測結果對比

7 結論

對微表處混合料級配優化后，由室內試驗研究及試驗路應用可以看出其各項性能良好，并未發生脫皮等路面病害且路面抗滑橫向力力系數衰減機理較慢。為行車提供了一個平整、耐磨、粗糙表面，滿足公路預防性養護要求。

［1］ 唐祥春.微表處技術在瀝青路面預防性養護中的應用［J］.山西建筑，2007，3(33):292-293.

［2］ 郭林泉，譚積青.微表處技術在處理瀝青路面車轍中的應用［J］.中外公路，2006，4(26):210-214.