稀浆封层混合料配合比设计与施工

2011-08-20刘向荣

山西建筑 2011年35期

刘向荣

1 概述

沥青稀浆封层混合料简称沥青稀浆封层，是由乳化沥青、石屑、填料和水等拌制而成的一种具有一定流动性的沥青混合料。将沥青稀浆封层混合料摊铺在路面上(厚度约为3 mm～10 mm)，经破乳、析水、蒸发、固化等过程，形成密实、坚固而耐磨的表面处治薄层，可以防治路面早期病害，延长路面使用寿命。

2 沥青稀浆封层的作用

1)防水性能。稀浆封层混合料是由一定级配的集料与乳化沥青拌和而成，摊铺后与下承层牢固粘附，形成良好的防水封层，从而使上面下渗的雨水阻隔于防水层之上，保证了下承层的整体稳定性及刚度。

2)防止沥青层滑动的性能。稀浆封层混合料摊铺厚度薄，混合料中的集料细且分布均匀，有较明显的粗糙面，在合理沥青用量的基础上，起到阻止上承层沥青混合料的滑移作用。

3)填充作用。稀浆封层拌和后以稀浆状态存在，具有很好的流动性，在沥青层表面可以很好的填补原路面的不平整及粘结表面的松散粒料，改善路表的行驶质量。

4)较强的耐磨性能。选用坚硬的抗磨集料后，可以修复有较强耐磨要求的沥青路面面层，延长路面的寿命。

但稀浆封层有其很大的缺点，只能作为表面磨耗层及封水层，其较薄结构不具有结构补强的功能。

表1 稀浆封层的矿料级配

3 稀浆封层混合料的材料组成

1)乳化沥青。常采用阳离子慢凝乳液，为提高稀浆封层的效果，可采用改性乳化沥青，如丁苯橡胶乳化沥青，氯丁胶乳改性沥青。

2)集料。采用级配石屑(或砂)组成矿质混合料，集料应坚硬、粗糙、耐磨、洁净，稀浆封层用通过4.75 mm筛的合成矿料的砂当量不得低于50%。细集料采用碱性石料生产的机制砂或洁净的石屑。对集料中超粒径必须筛除。

根据设计厚度、处治目的及公路等级，按照表1选用合适的矿料级配。

3)填料。为提高集料的密实度，需掺加水泥、石灰、粉煤灰、石粉等填料。掺入的填料应干燥、无结团、不含杂质。

4)水。为湿润集料，使稀浆封层混合料具有要求的流动性，需掺加适量的水。水应采用饮用水，一般可采用自来水。

5)添加剂。为调节稀浆封层混合料的和易性和凝结时间，需添加各种助剂，如氯化铵、氯化钠、硫酸铝等。

4 沥青稀浆封层混合料的配合比设计

沥青稀浆封层混合料的配合比设计，可根据理论的矿料表面吸收法，即按单位质量的矿料表面积裹覆8 μm厚的沥青膜，计算出最佳沥青用量。但该方法并不能反映稀浆混合料的工作特性、旧路面的情况和施工要求。为满足上述特性、情况和要求，目前通常采用试验法来确定配合比，其主要内容包括下列各项:

1)稠度试验。

该实验是为了确定稀浆混合料的加水量。它类似于水泥混凝土的坍落度试验。稀浆混合料的含水量既要满足施工和易性的要求，又要保证所摊铺的稀浆能形成稳定坚固的封层。一般要求总的含水量在12%～20%范围内。

2)初凝时间试验。

稀浆混合料的初凝时间不能太长也不能太短，初凝时间太长，就会延长交通开放时间，给施工管理带来困难;初凝时间太短，会给搅拌和摊铺带来困难，保证不了质量。稀浆混合料的初凝时间可用斑点法测定，其是指混合料拌合以后至乳液完全破乳，用滤纸检验已无沥青斑点的时间。

3)固化时间试验。

稀浆混合料的固化时间，也就是其摊铺后开放交通的时间。稀浆混合料摊铺后开放交通的时间不能太长，太长了会对施工和管理带来很大困难，否则得考虑用助剂来调节。稀浆混合料的固化时间，是初凝后的混合料在粘结力试验中达到最大粘结力的时间。

4)湿轮磨耗试验。

稀浆混合料的沥青用量是配合比设计中最重要的参数。沥青用量太少，稀浆封层就会松散;沥青用量太多，路面就会出现壅包，并且也浪费沥青材料。用来确定稀浆混合料的最小沥青用量，同时也用于检验稀浆混合料成型后的耐磨耗性能。湿轮磨耗试验是按规定的成型方法，将成型后的稀浆混合料试件放入水中，用湿轮磨耗仪磨头磨5 min，测定磨耗损失的试验。

5)乳化沥青稀浆混合料碾压试验。

乳化沥青稀浆混合料碾压试验是用来测定混合料中是否有过量的沥青，也就是确定稀浆混合料的最大沥青用量。可与湿轮磨耗试验一起确定稀浆混合料的最佳沥青用量。碾压试验是稀浆混合料成型后，在57 kg负荷下碾压1 000次，模拟车辆行驶碾压;然后在试件上撒定量的热砂，再碾压100次，以每平方米吸收的砂量来表示。

经配合比设计，稀浆封层混合料的性能应符合表2的要求。