尹 帥

(張家口市公路施工管理處，河北 張家口 075100)

微表處是采用專用機械設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計配合比拌和并攤鋪到原路面上，并在1～2 h內(nèi)開放交通，具有高抗滑性和耐久性的薄層。

1 工程概況

某公路預(yù)防性養(yǎng)護工程，由于車載作用，路面出現(xiàn)較為嚴重的縱向裂縫、龜裂、車轍等病害，影響行車安全及舒適性。通過前期勘察、調(diào)查，結(jié)合交通量，考慮到所在區(qū)域不斷交施工條件，本著“預(yù)防、恢復(fù)、經(jīng)濟、安全”的原則，對路面進行微表處功能性修復(fù)。

2 原材料性質(zhì)分析

粗細集料采用當(dāng)?shù)氐氖規(guī)r碎石5～10 mm、3～5 mm和機制砂0～5 mm，改性乳化瀝青采用張家口本地產(chǎn)拌和用改性乳化瀝青(BCR)，水泥采用張家口本地產(chǎn)P.S.A32.5。

2.1 改性乳化瀝青

改性乳化瀝青采用拌和用改性乳化瀝青(BCR)，試驗項目及試驗結(jié)果見表1。試驗結(jié)果表明，所檢測項目均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)關(guān)于拌和用乳化瀝青(BCR)的技術(shù)要求。

表1 改性乳化瀝青試驗結(jié)果

2.2 粗集料

采用5～10 mm和3～5 mm石灰?guī)r碎石粗集料，試驗項目及試驗結(jié)果見表2。試驗結(jié)果表明，所檢測項目均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)高速公路及一級公路表面層及粗集料技術(shù)要求。

表2 粗集料試驗結(jié)果

2.3 細集料

采用0～5 mm機制砂，試驗項目及試驗結(jié)果見表3。試驗結(jié)果表明，所檢測項目均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)高速公路及一級公路表面層細集料技術(shù)要求。

表3 細集料試驗結(jié)果

2.4 水泥

采用P.S.A32.5水泥，試驗項目及試驗結(jié)果見表4。試驗結(jié)果表明，所檢測項目均符合《通用酸鹽水泥》(GB 175-2007)標準要求。

表4 水泥試驗結(jié)果

3 微表處混合料配合比設(shè)計

3.1 礦料級配的確定

依據(jù)設(shè)計文件關(guān)于微表處礦料級配范圍的要求，確定級配組成結(jié)果見表5。

表5 礦料級配組成結(jié)果

3.2 配合比初選

根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗，對三組配合比進行初步選定，并結(jié)合本項目交通量及氣候特點，微表處選定配合比為第二組，并按照改性乳化瀝青用量為10%，水泥為1%，用水量5%，進行拌和試驗和粘聚力試驗。試驗結(jié)果見表6。

表6 拌和試驗和粘聚力試驗結(jié)果

可拌時間太短，破乳速度加快，容易導(dǎo)致微表處現(xiàn)場施工過程中產(chǎn)生松散和結(jié)團現(xiàn)象?？砂钑r間太長，破乳速度太慢，無法滿足通車需求。

4 配合比優(yōu)化設(shè)計

在基礎(chǔ)配合比的基礎(chǔ)上，分別采用9%、10%、11%3個改性乳化瀝青用量。以稠度為2～3 cm的用量，作為標準用水量，分別進行濕輪磨耗試驗和負荷粘砂試驗，試驗結(jié)果見表7。以濕輪磨耗值(浸水1 h)不大于540 g·m-2和負荷粘砂試驗粘附砂量不大于450 g·m-2作為設(shè)計控制依據(jù)，確定微表處混合料配合比設(shè)計的油石比范圍。

表7 濕輪磨耗試驗和負荷粘砂試驗結(jié)果

由圖1可見，乳化瀝青用量9%、10%、11%的微表處混合料的濕輪磨耗與粘附砂量均能滿足設(shè)計要求。試驗結(jié)果考慮工程的處地區(qū)的氣候特點，微表處混合料的乳化瀝青為10%，最佳油石比6.1%。

配合比設(shè)計結(jié)果為礦料∶乳化瀝青∶水泥=100∶10∶1

乳化瀝青用量(%)

5 微表處配合比性能驗證

配合比驗證結(jié)果見表8。試驗結(jié)果表明，采用此微表處配合料和配合比設(shè)計結(jié)果拌和出的混合料，其技術(shù)性均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)關(guān)于微表處混合料的技術(shù)標準要求。

表8 微表處混合料配合比性能驗證結(jié)果

6 結(jié) 論

目標配合比結(jié)果見表9。試驗結(jié)果表明，各項技術(shù)指標均滿足設(shè)計要求。

表9 微表處混合料目標配合比設(shè)計結(jié)果

用水量根據(jù)天氣狀況和溫濕度自行調(diào)整，以滿足拌和時間和拌和狀態(tài)。

油石比越低，濕輪磨值越高，粘附砂量越低。油石比越高，濕輪磨耗值越低，粘附砂量越高。砂當(dāng)量越低，濕輪磨耗就越大，耐磨能力就越差。反之，濕輪磨耗度越小，耐磨能力就越好。同時也是滿足油石比與瀝青混合料級配優(yōu)化的根本所在。

綜合所述，良好的級配不僅與改性乳化瀝青(BCR)的有效粘結(jié)有關(guān)，而且還能夠滿足微表處的路用性能，實現(xiàn)同步固結(jié)成型。