超粘磨耗层与纤维同步碎石封层的应用对比研究

赵 喆

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）

超粘磨耗层与纤维同步碎石封层的应用对比研究

赵 喆

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）

超粘磨耗层技术结合了超薄磨耗层和微表处两种技术的优点，在使用纤维与高粘改性乳化沥青后，提高了磨耗层对路面的吸附能力，增强了抗磨耗能力和封水性能的同时，延长了道路的使用寿命。而纤维同步碎石封层通过喷洒两层改性乳化沥青，并使用纤维和单一粒径集料后，有效地提高了封层与原路面的粘结，增加了路面的防水性能，增大了路面纹理与抗滑性能。两种养护技术都十分适用于沥青路面预防性养护工程。

超粘磨耗层；同步碎石封层；应用；对比研究

1 概况

为迎接“十二五”全国干线公路养护管理检查，针对路线特点，贵州省公路局对贵州境内部分干线公路沥青路面实施了预防性养护，其中应用了两种新式的预防性养护工艺：超粘磨耗层（NovaSurfacing）和纤维同步碎石封层（Synchronous Surface Dressing）。

超粘磨耗层技术作为新型的养护技术结合了超薄磨耗层与微表处两大优势，增加了玻璃纤维的使用和改良的粘结层工艺。通过超粘磨耗层专用设备在喷洒高粘改性乳化沥青粘结料的同时，摊铺拌和玻璃纤维的超粘混合料，从而形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路养护技术［1］。由于纤维和高粘改性乳化沥青的使用，超粘磨耗层具有以下优点：(1)高耐磨性与高黏附性。高粘改性乳化沥青与超粘混合料形成了一个复合力学嵌锁体系，纤维、沥青和骨料紧密相连，有效地限制了骨料的滑移、剥落；(2)高防水性。改性乳化沥青的连续洒布，特别是第一层高粘改性乳化沥青的洒布，对原路面微裂纹有很好的修补作用，提高了封层的密闭性,加之超粘混合料结构中起到加筋和桥接作用的纤维，纤维比表面积大，非常容易吸附沥青中的油分，增加其黏度和黏附力，能明显阻止沥青的流动，在路面上形成一层致密的保护膜，该封层具有更高的防水性能，对沥青起到高温稳定、增韧阻裂的作用，从而避免路面高温泛油造成的路面损坏，减轻道路路基因水渗透的早期损坏，延长了道路的寿命［2］；(3)高度应力吸收和应力扩散、超强的抗裂能力；(4)高稳定性；(5)施工便捷性。

纤维同步碎石封层是从国外引进的一种新型预防性养护工艺，该技术通过专用的纤维同步碎石封层撒布设备，同时洒（撒）布沥青胶结料和玻璃纤维，然后在上面洒布集料，在碾压后再喷洒一遍沥青胶结料，从而形成新的结构层。纤维同步碎石封层在国外一些发达国家应用较为广泛，在我国属于相对较新的一种养护工艺。纤维同步碎石封层技术具备以下优点：能有效提高封层抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等综合力学性能，同时施工完成后开放交通快、抗滑性能卓越、抗渗水性能良好，特别对原沥青路面起到有效的预防性保护作用，从而延长路面的养护周期及服役寿命［3］。

贵州省公路局选取了S212线赫章段及S101惠水段分别实施超粘磨耗层及纤维同步碎石封层两种预防性养护技术。本文充分结合工程特点，从原材料开始，系统展开对超粘磨耗层及纤维同步碎石封层两种技术的应用对比研究。

2 超粘磨耗层

2.1 原材料

（1）集料

超粘磨耗层采用毕节市杨家湾料场所生产的0～3 mm、3～5 mm和5～9 mm档集料，集料岩性为玄武岩，料场的生产工艺为“鄂破→反击破→整形破”，成品集料形貌较好，规格齐整。集料相关指标检测结果如表1所示。

表1 集料相关技术指标测试结果［4］

（2）改性乳化沥青

两种改性乳化沥青皆为贵州省久长物资仓库所生产，高粘改性乳化沥青和拌和用改性乳化沥青各项指标具体检测结果如表2和表3所示。

（3）纤维

采用5～10 cm的玻璃纤维，具体性能满足表4要求。

表2 高粘改性沥青检测结果［4］

表3 拌和用改性沥青检测结果［5］

表4 玻璃纤维技术要求

（4）填料

填料采用普通42.5级水泥。

2.2 配合比设计

超粘磨耗层参考MS-3型微表处混合料进行配合比设计，具体级配比例及组成如表5所示。根据所选级配，最终确定改性乳化沥青用量为10.5%，水泥掺量为1%。

按照所确定的配合比及改性乳化沥青用量，进行超粘磨耗层混合料性能试验，结果如表6所示。

2.3 施工工艺

超粘磨耗层采用SMC-12000型专用摊铺设备进行施工。现场还配备装载机、洒水车、改性乳化沥青罐车各1台。

表5 混合料配合设计结果［5］

表6 超粘磨耗层混合料技术要求［6］

摊铺设备到现场后，先对摊铺箱橡胶挡板进行调整，并用柴油溶液对摊铺箱及搅拌叶片进行冲洗。完毕后，进行超粘磨耗层的施工，即喷洒第一层高粘改性乳化沥青后，同步摊铺添加纤维的超粘磨耗层冷拌混合料。纤维由摊铺设备同步裁剪成5～10 cm的规格，均匀混入混合料中。摊铺后铺面平整，纹理均匀规则。根据当时天气及温度条件，封闭交通2～6 h后，即可开放车辆通行。

2.4 质量检测

从施工整体情况来看，超粘磨耗层铺面整体较为均匀，与原路面粘结较好。本文对相关路段进行了试验检测，结果如表7所示。从结果来看，超粘磨耗层各项试验检测结果均能满足技术要求。

表7 试验检测结果

3 纤维同步碎石封层

3.1 原材料

（1）集料

纤维同步碎石封层采用规格为5～8 mm的玄武岩集料，洁净程度好，集料相关技术指标如表8所示。

（2）改性乳化沥青

纤维同步碎石封层所用改性乳化沥青各项指标如表9所示。

表8 集料相关技术指标测试结果

表9 改性沥青检测结果

3.2 施工工艺

施工前，采用筛分机对集料进行二次过筛处理，以消除不规格集料的影响。纤维同步碎石封层采用专用同步碎石封层摊铺设备进行施工。

纤维同步碎石封层具体施工工艺为：同步喷洒完第一层改性乳化沥青和玻璃纤维后，撒布集料，满铺率应达到120%左右，沥青洒布量一般按纯沥青量的0.15～0.25 kg/m2控制；用16 t以上的胶轮路机碾压2～3遍，碾压速度控制在2.5～3.5 km/h；然后用集料回收设备对松散集料进行清扫；确保路面基本无松散颗粒时，再喷洒第二层改性乳化沥青，沥青洒布量一般按纯沥青量的0.10～0.15 kg/m2控制，封闭交通2～6 h后，即可开放车辆通行。

3.3 质量检测

从施工整体情况来看，铺面整体较为均匀，纤维同步碎石封层与原路面粘结良好。本文对实施完成的纤维同步碎石封层进行了相关试验检测，结果如表10所示。从结果来看，纤维同步碎石封层的各项技术指标均能满足要求。

Comparative Study on Application of NovaSurfacing and Synchronous Surface Dressing

Zhao Zhe
（JSTI Group, Nanjing 211112, China）

As a new technology for preventive maintenance, novasurfacing combined the advantages of novachip and microsurfacing. With the help of glass fiber and high-cohesive modified emulsion asphalt, novasurface can be adsorbed very hard to the pavement. Meanwhile capacity of anti-wear and anti-water could also be improved. As a result, service life of the road was prolonged. By means of double modified emulsion asphalt and glass fiber, synchronous surface dressing become more waterresistant and the adhesive properties to the asphalt pavement could also be greatly improved. Moreover, single sized particle used in synchronous surface dressing enhanced anti-skidding performance of the pavement. Consequently, both technologies were very suitable for maintenance projects in asphalt pavement.

novasurfacing; synchronous surface dressing; application; comparative study

U414

A

1672-9889（2016）06-0014-03

赵喆（1985-），男，江西赣州人，工程师，主要从事高速公路科学研究及技术工作。