劉 奕廣西交通投資集團(tuán)崇左高速公路運(yùn)營(yíng)有限公司基金項(xiàng)目：廣西交通科技項(xiàng)目“超薄磨耗層在華南濕熱地區(qū)高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)成套應(yīng)用技術(shù)研究”

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濕熱環(huán)境超薄磨耗層抗滑影響因素研究

劉 奕
廣西交通投資集團(tuán)崇左高速公路運(yùn)營(yíng)有限公司
基金項(xiàng)目：廣西交通科技項(xiàng)目“超薄磨耗層在華南濕熱地區(qū)高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)成套應(yīng)用技術(shù)研究”

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評(píng)估值

35萬

appraisement

行業(yè)曲線

industry

前言

超薄磨耗層主要用于瀝青路面的表面層，為路面行車提供足夠的抗滑能力。超薄磨耗層一般分為兩大類：一是具有排水功能的大空隙、開級(jí)配的混合料，如：OGFC等；另一種是密實(shí)型的瀝青混合料，如SAC、SMA等。對(duì)于以廣西為代表的華南濕熱地區(qū)的氣候環(huán)境，如何在滿足超薄磨耗層其它使用性能要求的前提下，提高細(xì)粒式瀝青混合料的構(gòu)造深度及其抗滑性能耐久性，一直以來都是道路科研工作者的研究重點(diǎn)。因此，對(duì)于以濕熱環(huán)境為代表的華南地區(qū)，有必要開展?jié)駸岘h(huán)境對(duì)超薄磨耗層抗滑性能的影響因素研究，以便更好地指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。

影響抗滑性能的主要因素

超薄磨耗層主要通過表面構(gòu)造來提供足夠的抗滑性能。通常情況下，構(gòu)造深度的主要影響因素包括：石料、級(jí)配、瀝青性能、混合料的油石比、使用溫度等多方面。石料的耐磨性能好、瀝青的粘度高都是對(duì)改善混合料構(gòu)造深度耐久性十分有利的因素。本研究通過室內(nèi)試驗(yàn)研究，主要探討了混合料級(jí)配、油石比等因素對(duì)超薄瀝青混合料的構(gòu)造深度水平及其耐久性的影響。

級(jí)配

瀝青混合料的級(jí)配一般分為連續(xù)型級(jí)配和斷級(jí)配，斷級(jí)配又分粗集料斷級(jí)配和細(xì)集料斷級(jí)配。大量的實(shí)體工程檢測(cè)結(jié)果表明密實(shí)性連續(xù)型級(jí)配的構(gòu)造深度明顯小于粗集料斷級(jí)配的混合料。當(dāng)前，國(guó)際上已基本達(dá)成共識(shí)，從提高行車安全、減少行車噪音角度出發(fā)，高等級(jí)公路瀝青路面的表面層一般采用粗集料斷級(jí)配混合料。

圖1 四種級(jí)配的通過率

為了研究級(jí)配對(duì)抗滑性能的影響，共選擇了四種不同級(jí)配的AC-10瀝青混合料，級(jí)配曲線如圖1所示。級(jí)配曲線由a至d，4.75mm篩孔的通過率逐漸減小、碎石含量逐漸增加。

對(duì)于成型后的試件，采用“鋪砂法”測(cè)定試件上下兩個(gè)面的構(gòu)造深度，最后得出4種混合料的平均構(gòu)造深度，如表1所示。表1中的數(shù)據(jù)表明，隨著瀝青混合料粗集料含量的增加、構(gòu)造深度逐漸增大。

由于研究中采用AC-10瀝青混合料級(jí)配，因此粗細(xì)集料分界點(diǎn)分別選擇4.75mm篩孔和2.36mm篩孔進(jìn)行分析，分別建立不同粗細(xì)集料分界點(diǎn)下粗集料含量與構(gòu)造深度的關(guān)系，如圖2所示。由圖2中的數(shù)據(jù)可以看出，構(gòu)造深度隨著粗集料含量的增加而逐漸增大，粗集料含量為65%～75%的范圍內(nèi)，是影響混合料構(gòu)造深度的敏感區(qū)域。因此，對(duì)于AC-10型超薄磨耗層，為了保證具有較好的抗滑性能，應(yīng)保證瀝青混合料的碎石含量一般不宜低于65%。

表1 四種混合料的平均構(gòu)造深度

油石比

圖3為一組SAC10級(jí)配的混合料在不同油石比下，測(cè)定的混合料構(gòu)造深度水平。試驗(yàn)的油石比從4%變化到5.8%，每隔0.3%一級(jí)；相應(yīng)的構(gòu)造深度從0.48減少到0.355，整個(gè)變化過程可用二次曲線擬合。從曲線上看出，當(dāng)油石比在4.0%～5.2%之間時(shí)，隨著油石比的增加，構(gòu)造深度明顯降低；當(dāng)油石比進(jìn)一步增加時(shí)，構(gòu)造深度本身已經(jīng)達(dá)到較低的水平，其衰減速率逐漸放緩，直至趨于穩(wěn)定。

圖2 構(gòu)造深度-碎石含量曲線

圖3 油石比-構(gòu)造深度曲線

結(jié)語

通過本文的分析可知，影響抗滑性能耐久性的因素有很多種。廣西屬于華南濕熱地區(qū)，因濕熱環(huán)境下瀝青混合料的抗滑性能影響因素與干燥條件下完全不同，因此對(duì)于廣西濕熱環(huán)境下抗滑性能的耐久性問題需要進(jìn)一步探討。為改善濕熱環(huán)境下超薄磨耗層的抗滑耐久性，結(jié)合前文所述的大量研究和室內(nèi)試驗(yàn)，可以從下述幾個(gè)方面采取措施。

（1）及時(shí)調(diào)整最佳油石比?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整生產(chǎn)油石比，一般比室內(nèi)理論配合比設(shè)計(jì)階段所確定的最佳油石比降低0.3～0.5%左右，以避免油膜太厚導(dǎo)致抗滑性能降低。

（2）使用高品質(zhì)瀝青。

（3）改善黏附性。瀝青與集料之間的黏附性不足會(huì)導(dǎo)致瀝青膠結(jié)料在車輛荷載的泵吸作用下從瀝青混合料內(nèi)部被抽離出來，使得輪胎與路面接觸處瀝青含量增加，從而降低了抗滑性能。因此必須要保證集料與瀝青之間的黏附性。

（4）采用粗集料斷級(jí)配的設(shè)計(jì)思想，通過增加瀝青混合料中粗集料的含量來保證耐久性。

10.3969/j.issn.101- 8972.2016.12.017