冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層研究與應用

曹沈陽

（甘肅省蘭州公路管理局，甘肅 蘭州 730030）

1 引言

冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層是由冷拌冷鋪混合料、粘層油、纖維和復合改性乳化瀝青促成的新型纖維冷拌冷鋪混合料體系。冷拌冷鋪施工技術減少了大型拌合站運行時加熱、瀝青保溫對能源的巨大消耗；粘層油噴灑加強了新鋪磨耗層與原路面間的層間粘結；混合料體系中加入纖維可以使鋪筑的磨耗層形成牢固的網狀結構；使用復合改性乳化瀝青作為冷拌瀝青混合料粘接材料提供更好的內部粘結和高低溫性能。因此，該項技術兼顧了粘結性、防裂性、防水性、耐久性、環保性、經濟性。同時，該技術采用新的級配設計方案，可使冷鋪瀝青混合料的厚度提升至2cm，拓展了冷鋪技術的應用范圍。

2 技術原理及性能指標要求

2.1 技術原理

冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層技術結合了超薄磨耗層（NovaChip）及微表處（MicroSurfacing）兩種技術的優點，依托加入纖維（玻璃纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維、玄武巖纖維等）的冷拌和工藝和改良的粘結層工藝，加強了吸附程度，延長道路的使用壽命，大大提高了路面的各項性能。冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層工藝克服了超薄磨耗層（NovaChip）技術高耗能、高污染和高成本的缺陷，且相對微表處技術有更好的耐久性、防裂性、防水損性。

2.1.1 工藝原理

冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層施工中，先噴灑乳化瀝青粘結料，然后同步攤鋪摻入纖維的超粘磨耗冷拌瀝青混合料。他類似在原有路面基礎上或新建道路基層和面層之間，加鋪了一層具有高彈性和高強度的磨耗層及防水抗裂層。

2.1.2 設備原理

冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層施工采用專用的超粘纖維磨耗層施工車將復合改性乳化瀝青、粗細集料、填料、玻璃纖維、水及添加劑等按照設計配合比拌和成稀漿混合料，攤鋪到已同步噴灑復合改性乳化瀝青粘層的原路面上，形成能短時間內開放交通的具有優良路用性能的薄層罩面。超粘纖維磨耗層施工車如圖1所示。

圖1 超粘纖維磨耗層施工車

超粘纖維磨耗層施工車相較于微表處攤鋪機：增加了超粘乳化瀝青粘層油噴灑系統，攤鋪作業時可在攤鋪箱前同步噴灑粘層油；增加了纖維計量剪切系統，纖維剪切系統位于拌和器上方，在攤鋪作業時可定量剪切纖維束，經計量剪切好的纖維在拌和器內被均勻攪拌分布到混合料中。

2.2 性能指標

1）混合料各原材料用量推薦范圍

表1 超粘纖維磨耗層混合料各原材料用量推薦范圍

2）超粘纖維磨耗層混合料技術指標

表2 超粘纖維磨耗層的技術指標

3）超粘纖維磨耗層級配范圍

混合料級配采用連續級配，級配范圍如表3。

表3 超粘纖維磨耗層級配范圍

3 施工工藝

超粘纖維磨耗層施工工藝流程如圖2所示。

圖2 超粘纖維磨耗層施工工藝流程圖

4 經濟效益與社會效益分析

4.1 經濟效益

將2cm厚冷拌冷鋪超粘磨耗層與2cm厚Novachip、5cm熱拌改性瀝青混合料三種施工工藝進行成本分析，結果如表4所示。

表4 三種不同材料施工成本對比分析

經三種方案對比，2cm冷拌冷鋪超粘磨耗層費用更低，比2cm厚Novachip每平方節約費用21.1%，比5cm熱拌改性瀝青混合料每平方減少費用33.2%，而且不需要使用熱瀝青拌和設備，更加環保，施工更靈活。

4.2 社會效益

冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層由于采用冷鋪技術，相較于采用熱料的Novachip減少了集料加熱、瀝青加熱、拌合站拌和三個高耗能、高污染施工環節，節能87.7%，每噸混合料減少碳排放30.2kg。

5 結語

冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層作為一種新型技術，結合了微表處的材料特點和Novachip的施工工藝，具有優異的粘結性、防裂性、防水性、耐久性、環保性和經濟性。本文根據該項技術的特點，改裝了微表處攤鋪機，實現了粘層油撒布與冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層同步攤鋪及攤鋪厚度2cm的技術超越，同時對冷拌冷鋪超粘纖維磨耗層的原材料及混合料的性能提出了要求。另外，與Novachip、熱拌改性瀝青混合料進行了成本及經濟效益分析，成本分別降低21.1%、33.2%，節能87.7%，每噸混合料減少碳排放 30.2kg。