濕熱環境超薄磨耗層抗滑影響因素研究

劉 奕廣西交通投資集團崇左高速公路運營有限公司基金項目：廣西交通科技項目“超薄磨耗層在華南濕熱地區高等級公路養護成套應用技術研究”

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濕熱環境超薄磨耗層抗滑影響因素研究

劉 奕
廣西交通投資集團崇左高速公路運營有限公司
基金項目：廣西交通科技項目“超薄磨耗層在華南濕熱地區高等級公路養護成套應用技術研究”

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評估值

35萬

appraisement

行業曲線

industry

前言

超薄磨耗層主要用于瀝青路面的表面層，為路面行車提供足夠的抗滑能力。超薄磨耗層一般分為兩大類：一是具有排水功能的大空隙、開級配的混合料，如：OGFC等；另一種是密實型的瀝青混合料，如SAC、SMA等。對于以廣西為代表的華南濕熱地區的氣候環境，如何在滿足超薄磨耗層其它使用性能要求的前提下，提高細粒式瀝青混合料的構造深度及其抗滑性能耐久性，一直以來都是道路科研工作者的研究重點。因此，對于以濕熱環境為代表的華南地區，有必要開展濕熱環境對超薄磨耗層抗滑性能的影響因素研究，以便更好地指導設計和施工。

影響抗滑性能的主要因素

超薄磨耗層主要通過表面構造來提供足夠的抗滑性能。通常情況下，構造深度的主要影響因素包括：石料、級配、瀝青性能、混合料的油石比、使用溫度等多方面。石料的耐磨性能好、瀝青的粘度高都是對改善混合料構造深度耐久性十分有利的因素。本研究通過室內試驗研究，主要探討了混合料級配、油石比等因素對超薄瀝青混合料的構造深度水平及其耐久性的影響。

級配

瀝青混合料的級配一般分為連續型級配和斷級配，斷級配又分粗集料斷級配和細集料斷級配。大量的實體工程檢測結果表明密實性連續型級配的構造深度明顯小于粗集料斷級配的混合料。當前，國際上已基本達成共識，從提高行車安全、減少行車噪音角度出發，高等級公路瀝青路面的表面層一般采用粗集料斷級配混合料。

圖1 四種級配的通過率

為了研究級配對抗滑性能的影響，共選擇了四種不同級配的AC-10瀝青混合料，級配曲線如圖1所示。級配曲線由a至d，4.75mm篩孔的通過率逐漸減小、碎石含量逐漸增加。

對于成型后的試件，采用“鋪砂法”測定試件上下兩個面的構造深度，最后得出4種混合料的平均構造深度，如表1所示。表1中的數據表明，隨著瀝青混合料粗集料含量的增加、構造深度逐漸增大。

由于研究中采用AC-10瀝青混合料級配，因此粗細集料分界點分別選擇4.75mm篩孔和2.36mm篩孔進行分析，分別建立不同粗細集料分界點下粗集料含量與構造深度的關系，如圖2所示。由圖2中的數據可以看出，構造深度隨著粗集料含量的增加而逐漸增大，粗集料含量為65%～75%的范圍內，是影響混合料構造深度的敏感區域。因此，對于AC-10型超薄磨耗層，為了保證具有較好的抗滑性能，應保證瀝青混合料的碎石含量一般不宜低于65%。

表1 四種混合料的平均構造深度

油石比

圖3為一組SAC10級配的混合料在不同油石比下，測定的混合料構造深度水平。試驗的油石比從4%變化到5.8%，每隔0.3%一級；相應的構造深度從0.48減少到0.355，整個變化過程可用二次曲線擬合。從曲線上看出，當油石比在4.0%～5.2%之間時，隨著油石比的增加，構造深度明顯降低；當油石比進一步增加時，構造深度本身已經達到較低的水平，其衰減速率逐漸放緩，直至趨于穩定。

圖2 構造深度-碎石含量曲線

圖3 油石比-構造深度曲線

結語

通過本文的分析可知，影響抗滑性能耐久性的因素有很多種。廣西屬于華南濕熱地區，因濕熱環境下瀝青混合料的抗滑性能影響因素與干燥條件下完全不同，因此對于廣西濕熱環境下抗滑性能的耐久性問題需要進一步探討。為改善濕熱環境下超薄磨耗層的抗滑耐久性，結合前文所述的大量研究和室內試驗，可以從下述幾個方面采取措施。

（1）及時調整最佳油石比?，F場施工時，應根據實際情況調整生產油石比，一般比室內理論配合比設計階段所確定的最佳油石比降低0.3～0.5%左右，以避免油膜太厚導致抗滑性能降低。

（2）使用高品質瀝青。

（3）改善黏附性。瀝青與集料之間的黏附性不足會導致瀝青膠結料在車輛荷載的泵吸作用下從瀝青混合料內部被抽離出來，使得輪胎與路面接觸處瀝青含量增加，從而降低了抗滑性能。因此必須要保證集料與瀝青之間的黏附性。

（4）采用粗集料斷級配的設計思想，通過增加瀝青混合料中粗集料的含量來保證耐久性。

10.3969/j.issn.101- 8972.2016.12.017