超薄磨耗層路面路用性能研究

王海洋　顧坤

【摘 要】超薄磨耗層施工工藝是一種新型道路養(yǎng)護(hù)方式，在瀝青路面施工中廣泛采用。NovaChip超薄磨耗層施工技術(shù)能夠增強(qiáng)路面抗滑能力，同時(shí)具有降低路面噪聲的效果。Novachip 超薄磨耗層在現(xiàn)階段道路養(yǎng)護(hù)中擁有寬闊的發(fā)展空間。本研究結(jié)合半開級(jí)配瀝青混合料 NovaChip Type C、密級(jí)配瀝青混合料AC-13C、以及開級(jí)配瀝青混合料 OGFC-13 三種典型的級(jí)配類型，評(píng)價(jià)三種瀝青混合料的路用性能。

【關(guān)鍵詞】超薄磨耗層；層間粘結(jié)；路用性能；路面結(jié)構(gòu)層

中圖分類號(hào)： U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）14-0093-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.042

1 超薄磨耗層混合料設(shè)計(jì)

1.1 原材料性能要求

超薄磨耗層作為現(xiàn)階段一種經(jīng)濟(jì)合理的路面修補(bǔ)技術(shù)，設(shè)計(jì)厚度一般為15-25mm，本研究三種混合料設(shè)計(jì)厚度為20mm。AC-13C型混合料選用殼牌 SBS I-D 改性瀝青；OGFC-13型混合料選用高粘度改性瀝青； NovaChip Type C型混合料選用NovabinderTM改性瀝青。三種瀝青相關(guān)技術(shù)指標(biāo)見表1。

1.2 超薄磨耗層配比設(shè)計(jì)

本文對(duì)上述三種瀝青混合料料進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中NovaChip Type C 型主要適用在重軸載以及交通量較大的高等級(jí)公路。三種混合料設(shè)計(jì)級(jí)配見表2。

關(guān)于NovaChip 超薄磨耗層路用性能的研究，還沒有規(guī)范體系用室內(nèi)試驗(yàn)來模擬，在成型馬歇爾試件時(shí)采用雙面擊實(shí)各50次。三種混合料最佳油石比及馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果見表3。

2 超薄磨耗層使用性能

2.1 高溫穩(wěn)定性

用以評(píng)價(jià)混合料高溫穩(wěn)定性的試驗(yàn)包括：車轍試驗(yàn)、蠕變?cè)囼?yàn)、馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)等。本研究選用車轍試驗(yàn)以及馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)來分析三種混合料的高溫穩(wěn)定性。圖 1、圖2分別為三種混合料的動(dòng)穩(wěn)定度及馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果。

由圖1可得出：三種混合料動(dòng)穩(wěn)定度均規(guī)范的要求，其中NovaChip Type C型混合料的動(dòng)穩(wěn)定度最優(yōu)。由圖2可得出：AC-13C型混合料馬歇爾穩(wěn)定度最大，而NovaChip Type C型混合料馬歇爾穩(wěn)定度也滿足規(guī)范要求。

2.2 水穩(wěn)定性

工程實(shí)踐中用以表征混合料水穩(wěn)定性的方法包括：瀝青粘裹集料的能力；對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本文通過對(duì)三種混合料展開浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)來評(píng)價(jià)三種混合料的水穩(wěn)定性能。試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果詳見圖3、圖4。

由圖3可得：三種混合料殘留穩(wěn)定度均滿足規(guī)范要求，其中AC-13C型混合料殘留穩(wěn)定度結(jié)果最優(yōu)，表明密級(jí)配型混合料具有較好的抗水毀能力；OGFC-13型混合料抗水毀能力最差。由圖4可得：三種混合料凍融劈裂結(jié)果均滿足規(guī)范要求。

2.3 低溫性能

瀝青對(duì)溫度有較高的敏感性，隨著溫度的降低延度降低，當(dāng)溫度下降到一定程度，瀝青變得硬而脆，低溫開裂是路面破壞的主要類型。本文通過最大彎拉應(yīng)變及彎曲勁度模量分析三種混合料的低溫抗開裂能力。

由圖5、圖6得出：三種混合料破壞彎拉應(yīng)變均滿足規(guī)范要求，其中改性瀝青能夠提高混合料的抗開裂能力；NovabinderTM具有較強(qiáng)的粘結(jié)能力， 可以降低NovaChip Type C混合料的低溫開裂。

2.4 抗滑及滲水性能

本文選用擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀、滲水系數(shù)儀來分析混凝土的抗滑及滲水能力。圖7、圖8為三種混合料的摩擦系數(shù)及滲水系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果。

由圖7得出：三種混合料的擺值BPN均滿足規(guī)范要求，且試驗(yàn)結(jié)果相差不大，表明三種混合料均具有很好的抗滑性能。由圖8得出：三種混合料滲水性能相差很大，其中半開級(jí)配 Novachip Type C、開級(jí)配OGFC-13混合料滲水系數(shù)分別是AC-13C混合料的 8.7倍和31.6倍。表明Novachip Type C、開級(jí)配OGFC-13混合料排水性能較好，適合降雨量較大的地區(qū)。

3 結(jié)論

本文通過高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫性能、路面抗滑性、滲水性試驗(yàn)試驗(yàn)，評(píng)價(jià)三種混合料的路用性能，得出如下結(jié)論：

（1）三種混合料的動(dòng)穩(wěn)定度均滿足規(guī)范要求，都具有很好的高溫穩(wěn)定性能；空隙率對(duì)混合料的抗水毀能力具有顯著的影響，隨著空隙率的增大，混合料的抗水毀能力降低。

（2）三種混合料的低溫抗裂能力均滿足規(guī)范要求，高粘度改性瀝青及改性 NovabinderTM可以提高大空隙混凝土的低溫抗開裂能力。

（3）三種混合料的擺值均滿足規(guī)范要求，且試驗(yàn)結(jié)果相差不大，其中Novachip Type C、開級(jí)配OGFC-13混合料具有較強(qiáng)的排水能力，適合降雨量較大的地區(qū)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]姚飛.高速公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究[D].長沙：長沙理工大學(xué)，2010.

[2]呂勝.溫拌橡膠瀝青 OGFC 混合料路用性能研究[D].大連：大連海事大學(xué)，2014.

[3]何銳，武書華，管勤等.瀝青路面層間粘結(jié)性能影響因素試驗(yàn)研究[J].中外公路，2015，2.

[4]楊彥海，沈陽，高鏡雄，等.空隙率、路面構(gòu)造深度對(duì)超薄磨耗層粘層油灑布量的影響[J].中外公路.2014.34（2）：90-92.

[5]孫強(qiáng)，明璐飛，王光男.瀝青路面層間粘結(jié)性能試驗(yàn)研究[J].石油瀝青，2015，1.

[6]李亞明.超薄磨耗層的研究與應(yīng)用[D].長沙：長沙理工大學(xué)，2012.

[7]楊易，陳華鑫，宋莉芳，等.超薄磨耗層層間粘結(jié)效果影響因素研究[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，40（1）：135-141.