沥青路面微表处技术应用研究

李树杰

微表处(micro-surfacing)是预防性养护中最具代表性的一种技术，它是由聚合物改性乳化沥青、100%轧碎石料、矿物填料、水和必要的添加剂组成，使用专门的施工设备边拌和边摊铺的一种技术［1］。在我国，微表处主要用于高速公路及一级公路的预防性养护以及填补轻度车辙，也适用于新建公路的抗滑磨耗层;它还可以用于机场跑道，提高跑道的抗滑能力，可避免石料脱落而损坏飞机发动机;用作城市干道或重交通交叉路口的薄修复面层时，微表处施工无须改变排水系统，也不会减少路缘石的外露高度。随着我国公路事业的发展，微表处技术在我国高等级公路建设和养护中的作用和地位也得到进一步的提高。

1 原材料及级配

本研究选用三个规格的玄武岩集料(见表1)，按照1号∶2号∶3号=3∶2∶5的比例掺配，掺配后集料的级配见表2。

表1 集料筛分结果

表2 集料合成级配结果

2 微表处稀浆混合料试验

根据微表处配合比设计的要求，稀浆混合料的试验项目主要有:拌和试验、粘结力试验、湿轮磨耗试验、碾压粘砂试验。试验材料选用确定级配的合成集料、改性乳化沥青、普通硅酸盐水泥、拌合用水。

2.1 拌和试验

拌和试验是评价乳化沥青与石料的相容性，根据要求的拌和时间，确定固体或液体添加材料的添加比例。拌和试验结果见表3。

表3 拌和试验结果

2.2 粘结力试验

粘结力试验确定微表处混合料的凝结时间和开放交通时间，要求30min粘结力不小于12 kg·cm，60min粘结力不小于20 kg·cm。以拌和试验配比做粘结力试验，试验结果见表4。

表4 粘结力试验结果

2.3 湿轮磨耗试验

湿轮磨耗试验用于控制微表处混合料的最小沥青用量，也可评价其抗水损坏能力。试验时乳化沥青用量分别按10%和11%计算。计算结果见表5。

表5 湿轮磨耗试验结果

2.4 负荷轮碾压粘砂试验

负荷轮碾压粘砂试验用于控制微表处混合料的最大沥青用量，避免因沥青用量过大而导致泛油。试验结果见表6。

表6 负荷轮碾压粘砂试验结果

3 微表处路面表面功能研究

3.1 抗滑性能分析

微表处路面可有效恢复路面的表面功能，主要因其具有足够抗滑能力，能更好的保证行车安全。研究表明，普通的沥青路面几年后抗滑系数一般为40左右，而微表处后抗滑系数可达55，5年后抗滑系数仍可保持50左右［7］。本试验段构造深度检测结果如表7所示。从结果可知，微表处处理后路面构造深度明显提高，基本在56～58(0.1 mm)的范围内，并且施工半年后衰减较慢，基本维持在55(0.1 mm)的范围内。可见，微表处措施可很好的提高路面的构造深度。

表7 微表处试验段构造深度检测结果 0.1 mm

3.2 封水效果分析

沥青路面封水性能是指沥青路表面防止雨水渗透进入面层内部的能力，一般通过渗水系数来表示。微表处试验路施工前后的渗水系数检测结果如表8所示。根据现场检测的经验，考虑人为因素影响，认为渗水系数小于30mL/min时路面不渗水。由表8可见，原路面的渗水系数均大于60 m L/min，工后试验段基本不渗水，而对比段大都存在渗水现象。可见，微表处措施对于路面的防水是很有效的，微表处施工后可以有效防止路表水下渗，随着车轮的碾压，防水效果会越来越好。

表8 微表处试验段渗水系数检测结果 mL/min

3.3 路面破损状况改善效果分析

微表处技术能有效治理和改善路面裂缝、沥青剥落、松散等路面表观病害。将微表处试验路按100 m分段，措施段分为20段，对比段分为8段，调查每段的路面破损状况和路面表观病害，然后按照《公路沥青路面养护技术规范》计算PCI的方法，将路面的各种病害转化为路面状况指数PCI。表9为试验路工前工后各段PCI分布情况，施工前措施段和对比段PCI分布均匀，差别不大，施工后PCI值处于80～85的比例在措施段为25%，对比段为62.5%。而到PCI值处于95～100的比例，措施段提高到65%，而对比段则下降到12.5%，说明由于微表处的作用，弥合了某些非活动性裂缝及轻微坑洞，也抑止了某些轻微病害的扩展，使得PCI值明显提高，体现了微表处对路面功能的改善。

表9 微表处试验路段PCI分布情况

4 结语

本文从微表处稀浆混合料的配合比试验及微表处对路面表面功能改善两个方面对沥青路面微表处养护方法进行了研究，得到以下结论:1)微表处稀浆混合料的路用性能受到混合料级配、油石比、集料性质等多方面因素的影响。在水泥用量不变的前提下，改性乳化沥青的增加可以提高稀浆混合料的粘结力、抗剥离能力。2)在无结构性病害的路段实施微表处能改善路面抗滑性能、降低路面渗水系数，治理和改善路面裂缝、沥青剥落、松散等路面表观病害。但微表处一般只能作为表面保护层和磨耗层，而不能改善路面结构性病害，对于结构性破坏和病害必须进行有效预处理后才能加铺封层。

［1］ 交通部公路科学研究所.微表处和稀浆封层技术指南［M］.北京：人民交通出版社，2006.

［2］ 居 浩.微表处养护技术使用状况调查与分析［J］.石油沥青，2007，21(6)：21-24.

［3］ 张 靖，蒋 玮，肖晶晶，等.微表处混合料配合比设计研究［J］.交通标准化，2008(4)：12-14.

［4］ 李明俊，者官忠.微表处技术在北京六环路养护工程试验路段中的应用［J］.石油沥青，2005，19(3)：37-38.

［5］ 谢祥根.微表处在公路路面预防性养护中的应用研究［J］.中南公路工程，2007，32(3)：47-49.

［6］ 郭 寅.微表处在路面病害防治上的应用研究［J］.山西建筑，2008，34(16)：281-282.

［7］ 李 强.高速公路路面养护管理中的车辙检测、评价与预测技术研究［D］.南京：东南大学博士学位论文，2007.

［8］ International Slurry Surfacing Association(ISSA).A Guide to Quality Construction of ISSA.Micro-surfacing(Quality Control)，2001.

［9］ C.Robed Benedict.Optimization of Performance Slurry Seal andMicro-asphalt Systems.28th annual conference，1990.

［10］ Peter E.Giebel，Stephen Faison.Voids and Aggregate Gradations in Micro-surfacing Mixtures.31th annual conference，1993.