微表处混合料级配优化的研究与应用

2013-03-01饶志勇

黑龙江交通科技 2013年3期

饶志勇

(广东华路交通科技有限公司)

1 引言

微表处技术是一定级配碎石、填料与聚合物改性沥青和水按一定比例拌和而成具有一定优越性能沥青混合料，将其均匀地摊铺在原路面上形成沥青封层。微表处技术可以有效预防沥青路面早期破坏，对于提高承载能力延缓道路维修，延长道路使用寿命具有重要意义，结合微表处构造深度和耐久性较差问题，本次配合比设计在考虑综合性能基础上，特别强调微表处抗滑性能，为此在提供级配曲线基础上进一步优化，对微表处技术通过级配调整后进行室内试验深入研究和应用。

2 施工路段介绍

广东省渝湛高速公路由于路面存在不同路段抗滑性能差异，个别路段抗滑系数较小，为验证微表处沥青混合料对抗滑性能的改善效果，对常规微表处混合料级配进行优化后进行微表处理。

3 试验用原材料分析

3.1 改性乳化沥青

配合比设计采用壳牌施保妙乳化沥青SPRAMUL/SM，检验结果见表1所示。

表1 改性乳化沥青检验结果

3.2 集料

微表处集料要求必须采用100%破碎石料生产，骨料级配、形状、砂当量满足规范要求见表2所示，细集料表观相对密度2.893，水洗法＜0.075颗粒含量11.6%，砂当量77%。

图1 集料筛分曲线

4 混合料性能试验

4.1 微表处矿料级配

本次配合比设计强调微表处抗滑性能，为此在提供级配曲线基础上增加7 mm筛孔尺寸进一步优化，级配组成见表图2所示。

图2 级配组成图

4.2 材料掺配比例

综合各项试验数据得到集料、填料、乳化沥青的最佳用量范围，经过初步试验，选用沥青最佳用量表示为10.5%，水用量6%，水泥用量为2%。

4.3 微表处混合料试验检验

在微表处混合料设计过程中必须采用用于实际工程的集料及乳化沥青，由试验结果得到集料、填料、乳化沥青最佳用量范围。微表处混合料试验过程严格按照公路工程沥青与沥青混合料试验规程，及微表处和稀浆封层技术指南进行，微表处混合料所要求进行试验项目包括混合料可拌和时间检验、粘聚力试验、混合料湿轮磨耗试验、混合料负荷车轮粘附砂当量试验。

(1)混合料可拌和时间试验

按照公路工程沥青与沥青混合料试验规程及微表处和稀浆封层技术指南手工拌和试验方法，可拌和时间指标试验结果为178 s，满足公路沥青路面施工技术规范大于120 s要求。

(2)粘聚力试验

微表处混合料的粘聚力试验结果见表2所示。

表2 粘聚力试验结果

试验测得初凝时30 min粘聚力试验值为1.26 N·m不小于1.2 N·m，开放交通时60min粘聚力试验值为2.0 N·m不小于2.0 N·m，满足公路沥青路面施工技术规范及微表处和稀浆封层技术指南要求。

(3)湿轮磨耗试验

微表处混合料湿轮磨耗试验结果见表3所示。

表3 湿轮磨耗试验结果

1 h湿轮磨耗试验结果为198.2 g/m2，不大于540 g/m2，满足公路沥青路面施工技术规范及微表处和稀浆封层技术指南要求。

(4)负荷车轮碾压试验

对于微表处混合料负荷车轮碾压试验，采用公路工程沥青与沥青混合料试验规程及微表处和稀浆封层技术指南方法进行，粘附砂当量试验结果为447.2 g/m2，不大于540 g/m2，满足公路沥青路面施工技术规范及微表处和稀浆封层技术指南的要求。

5 室内试验及施工建议

试验结果表明设计微表处配合比满足公路沥青路面施工技术规范及微表处和稀浆封层技术指南检验指标要求，确定级配比例为 m7～10mm∶m5～7mm∶m3～5mm∶m0～3mm=35∶0∶6∶57，乳化沥青用量为10.5%，用水量为6%，由于原材料级配组成及含水量变化时根据实际情况微调上述比例。

施工时应以实际天气、作业温度、湿度、石料、乳化沥青残留物含量等实际情况调整乳化沥青、水、矿料、填充料、添加剂等含量，协调混合料及其特性的变化与各组分之间关系。粘聚力试验结果不是很理想，检测值刚满足要求，说明沥青破乳性能不太理想，为防止微表处混合料在施工后出现早期推移、剥落、泛油等现象，建议路面最低气温小于25℃时开放交通时间应不小于3 h。