超薄磨耗层在高速公路预防性养护中的应用

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　　【摘要】至2010年末，我国的高速公路总里程已达7.5万公里，位居世界第二，但是随着我国经济快速发展，车流量的增加以及车辆超载对路面造成不同程度的破坏。路面维修会给交通带来非常大的影响，如何做才能最大程度降低维修对公路交通带来的影响。高速公路路面快速养护成为解决这一问题的较为有效的手段。而超薄磨耗层在公路维修中的应用正是一种快速养护方法。
　　【关键词】超薄磨耗层，预防性养护，路用性能
　　1前言
　　超薄磨耗层顾名思义是厚度非常薄且具有抗磨耗作用的结构层，但是“超薄”只是相对普通沥青结构层而言，实际上超薄磨耗层一般的厚度为1.0～2.0cm之间。而且其功能不仅仅只有抗磨耗，还具有抗滑、减噪、防水雾以及抗车辙等功能。超薄磨耗层在国外已经有四十多年的研究与应用历史。早在上世纪70年代法国就开始了超薄磨耗层的研究与应用。最初是用于沥青混凝土路面表面功能恢复，仅仅针对路面的抗滑性的恢复，后来渐渐也运用到新建沥青路面上作为路表抗滑层，到现在其功能已经扩展到抗车辙、抗滑、减噪、防水雾等方面。国内超薄磨耗层起步较晚，真正意义上的超薄磨耗层在本世纪初才在国内有了研究。
　　我国在上世纪八十年代也有了一些“超薄磨耗层”的应用，但并不是真正意义上的超薄磨耗层，因为资金问题而将沥青混合料面层铺筑的较薄，只能算是罩面。这种罩面因当时材料及施工方面等原因造成路面在使用过程中出现波浪、推移等现象，极大的影响力路面的功能。
　　进入本世纪，国内在借鉴国外超薄磨耗层成功的应用经验上，已经开始使用超薄磨耗层对路面进行预防性养护，以防止路表病害的进一步扩展，环境路面使用功能的恶化率以及延长路面使用寿命。使用这种方法对路面进行预防性养护可以减少路面寿命周期成本，节约维修资金。
　　2超薄磨耗层的技术要求
　　2.1粗集料：
　　作为表层，超薄磨耗层直接承受交通荷载，因此集料首先要满足耐磨的要求。粗集料的洛杉矶磨耗损失是集料的使用性能的重要指标，它与沥青路面的抗车辙能力、耐磨性、耐久性密切相关，一般磨耗损失小的集料坚硬、耐磨、耐久性好。软弱颗粒含量多、风化严重的石料经过磨耗试验粉碎严重，这个指标很难通过。其次，超薄磨耗层采用的是间断级配，对粗集料嵌挤能力要求较高，磨耗损失的要求更有所提高，必须满足抗磨耗要求，因此最好使用玄武岩，也可采用辉绿岩，但尽量避免采用花岗岩和石灰岩，因为花岗岩的粘附性较差，而石灰岩的磨光值较小。
　　粗集料技术要求
　　项目技术要求
　　视密度g/cm3 ＞2.5
　　吸水率% ＜2
　　与沥青粘附性 5
　　洛杉矶磨耗值% ＜35
　　坚固性% 硫酸镁＜18
　　硫酸钠＜12
　　针片状颗粒含量% ＜25
　　破碎面% 1个＞95
　　 2个＞85
　　软石含量% ＜5
　　压碎值% ＜20
　　＜0.075mm颗粒含量% ＜1
　　磨光值% ＞48
　　
　　2.2细集料：
　　细集料必须是机制砂，应洁净、干燥、无杂质，与沥青有良好的粘结能力。细集料技术要求见下表：
　　项目技术要求
　　砂当量% ＞45
　　亚甲蓝g/kg-1 ＜10
　　松装空隙率% ＞40
　　
　　2.3改性沥青：改性沥青性能指标应符合下表要求。
　　项目规范值要求值试验方法
　　
　　针入度(25℃，100g，5s)(0.1mm) 60～80  T0604
　　针入度指数PI  ≥-0.4 T0604
　　延度(5cm/min,5℃,cm) ≥30 ≥35 T0605
　　软化点(℃) ≥55 ≥70 T0606
　　运动粘度(135℃,PA•S) ≤3  T0625
　　闪点(℃) ≥230  T0611
　　溶解度(三氯乙烯)(%) ≥99  T0607
　　与石料粘附性（级） 5  T0616
　　离析,软化点差(℃) ≤2.5  T0661
　　弹性恢复25℃(%) ≥65 ≥80 T0662
　　储存稳定性离析，48h软化点差 ≤2.5  T0661
　　旋转薄膜烘箱(163℃,75min) 质量损失(%) ≤1.0  T0609
　　针入度比(25℃),% ≥60 ≥65 T0609、0604
　　延度5℃,cm ≥20 ≥25 T0609、0605
　　
　　2.4乳化沥青：
　　超薄磨耗层施工中使用的乳化沥青根据施工工艺的不同来选取。同步施工的超薄磨耗层要求乳化沥青为快裂型，即洒布后不久就破乳，有较强的粘附性，有利用施工的连续性。而分步施工方法则要求乳化沥青洒布以后不需要立刻有较强的粘附性，避免施工机械碾压带走部分乳化沥青，而是待逐渐破乳后粘附性逐渐增强，等待下一道工序的进行。
　　乳化沥青技术要求
　　试验项目技术要求试验方法
　　同步施工分步施工
　　破乳速度 RS SS T0658
　　粒子电荷 —
　　— T0653
　　筛上剩余量（1.18mm）；% ≤0.05 T0652
　　粘度赛波特试验500C；S 20～100 T0623
　　蒸发残留物性质含量；% ≥62 T0651
　　针入度（250C,100g,5S）；0.01mm 50～150 40～110 T0604
　　软化点；℃ ≥55 T0606
　　延度（10℃）；㎝ ≥40 T0605
　　溶解度（三氯乙烯）；% ≥97.5 T0607
　　弹性恢复（10℃）；% ≥60 T0662
　　储存稳定性
　　 1天；% ≤1 T0655