河南省沥青路面养护薄层罩面技术对比研究

2015-10-21白云鹏

建筑工程技术与设计 2015年19期

关键词：方案影响

白云鹏

【摘要】常见薄层罩面分类、通过对沥青玛蹄脂碎石（SMA）混合料、OGFC沥青混合料、OGFC沥青混合料、多碎石沥青混合料、NOVACHIP超薄沥青磨耗层的性能分析、每种方法的优点，进行施工方案的优选。

【关键词】罩面分类；影响；方案；优选；

1 常见薄层罩面分类

本研究主要针对矿料级配差异，对薄层罩面进行了研究，以下分别对几种级配差异的常见罩面类型进行分析对比。

2沥青玛蹄脂碎石（SMA）混合料薄层罩面

SMA是一种间断级配的沥青混合料，它是由沥青玛蹄脂填充骨架组成的骨架嵌挤型密实结构混合料。对于最大公称粒径为9.5mm的SMA混合料，其2.36mm以上集料占70%，矿粉含量超过10%。SMA中粗集料含量较高，粗集料之间形成嵌挤结构，因此具有良好的抗车辙能力并具有较高的抗滑性能。同时，SMA中矿粉和沥青含量较高，形成较为丰富的玛蹄脂填充粗集料之间的空隙。因此，SMA孔隙率较低，为密实结构。骨架密实结构的形成，赋予了SMA良好的抗车辙能力、耐久性和抗滑性能。

3 OGFC沥青混合料薄层罩面

目前，国际上普遍采用的薄层罩面以SMA和OGFC为代表。OGFC是一种开级配沥青混合料，由表2.4可见，对于最大公称粒径为9.5mm的SMA混合料，其2.36mm以上集料含量超过80%，但矿粉含量只有5%。与SMA相比，其粗集料含量更多，但矿粉与沥青用量相对较少。因此，OGFC可以形成骨架空隙结构。

4 多碎石沥青混合料薄层罩面

我国交通部公路科研院采用多碎石沥青混合料（SAC）铺装超薄磨耗层，其级配见表2.8。SAC的级配介于骨架嵌挤与骨架悬浮之间，其4.75mm以上含量约为60%～70%，0.075mm以下含量与SMA基本相当。

为了使马歇尔试验击实温度与施工时温度相匹配，并考虑制作混合料马歇尔试件的温度对试件的技术指标、沥青混凝土的力学性能和沥青面层实际使用寿命、性能等的影響，在制作马歇尔试件时，应该严格掌握矿料的沥青的加热温度以及沥青混合料的击实温度。试验技术指标包括：空隙率：应符合3%～4%；沥青饱和度：应符合65%～75%；稳定度：应大于7.5kN；流值：应符合20～40（0.1mm）；残留稳定度：应大于75%。

5 NOVACHIP超薄沥青磨耗层

法国NOVACHIP超薄沥青磨耗层是比较成熟的技术，与SMA和OGFC相比较，NOVACHIP级配中粗集料含量较少，是一种半开级配混合料。

另外，美国一些州超薄沥青混合料采用的级配。德克萨斯州采用的级配类似SMA，而加利福尼亚州和佛罗里达州则采用开级配。

6 最大公称粒径4.75mm沥青混合料

最大公称粒径4.75mm沥青混合料级配，采用4.75mm最大公称粒径混合料作为超薄沥青混合料有以下优点：由于粒径进一步减小，可降低摊铺厚度1.5～2.0mm，并降低了工程造价；通过适当的级配调整和选择粘度较高的沥青，可满足抗滑、抗车辙性能的要求；由于表面致密粗糙，抗松散能力强，并具有较好的降噪效果。但是，由于这种混合料只能采用0～3mm与3～5mm两档集料配制，对石料级配要求较高，增加了混合料的生产难度。鉴于我国目前集料加工与混合料的生产技术水平，选择10mm最大公称粒径混合料作为抗滑磨耗层更具有实际意义。

7 薄层罩面类型优选

为了对比几种薄层罩面性能优劣的差异，表2给出了几种超薄沥青混合料级配中粗集料含量与性能比较。

目前，热薄层罩面技术中主要是沥青玛蹄脂碎石结合料SMA，多碎石沥青混凝土SAC、橡胶沥青混合料罩面以及超薄磨耗层等。针对各种罩面特点适用对象进行比较，得以下结论：

SMA罩面主要适用病害种类很多，病害；较严重的路段；等级高、交通量大、重载车辆多使用条件恶劣的路段。

SAC罩面主要适用磨光、泛油等影响抗滑的路段；车辙、波浪拥抱等变形类病害的路段。

橡胶沥青OGFC罩面主要适用松散、坑槽等水损坏为主的路段；磨光、泛油等对抗滑性能有要求的路段。

超薄磨耗层主要适用纵缝、横缝、微小块状裂缝；坑槽，特别是摩擦力降低的路段。

综合多种薄层罩面特点、使用性能及适用对象，根据河南地区亚热带和温带、湿润-半湿润季风气候特征，气候温和，四季分明的气候特点，结合河南省内高速公路主要病害类型，根据不同薄层罩面级配性质，最终推荐河南地区采用超薄磨耗层对高速公路进行养护。

8 结论

综合分析了SMA、OGFC、SAC等薄层罩面形式的级配特点及技术要求，结合河南地区高速公路病害类型及河南地区气候特点，推荐河南地区薄层罩面形式——超薄磨耗层。

参考文献：

[1] 曹卫东，沈建茶，韩恒春.超薄沥青混凝土面层技术研究及应用简介. 石油沥青， 2005， 19（4）：56-58