chip瀝青混合料超薄磨耗層施工技術(shù)研究

1、 Novachip瀝青混合料超薄磨耗層施工技術(shù)研究摘要：具有良好降噪、排水功能的Novachip瀝青混合料超薄磨耗層，是一種應(yīng)用較為廣泛的改性瀝青混凝土面層。本文基于相關(guān)理論研究，針對施工中出現(xiàn)的問題，對瀝青混合料進行了高溫穩(wěn)定性以及謝倫堡析漏等實驗，確定了施工路段最佳的瀝青用量，最后通過對其路面性能的研究，驗證了Novachip混合料的可行性，為今后瀝青混合料超薄磨耗層的設(shè)計施工提供數(shù)據(jù)支持。關(guān)鍵詞：降噪；超薄磨耗層；改性瀝青；Novachip0引言隨著公路施工技術(shù)的快速發(fā)展，瀝青路面的使用功能下降較為明顯，嚴(yán)重影響著車輛行駛的安全性和舒適性1，對高速公路進行預(yù)防性養(yǎng)護，能夠有效提高路面的使

2、用壽命2，具有良好的經(jīng)濟效益，改善了出行的安全性，給道路使用者帶來的交通延誤降至最低3。上世紀(jì)八十年代，法國首次應(yīng)用Novachip于實際施工中，是世界上采用超薄磨耗層混合料路面最早的國家4。之后的幾十年，歐洲其他國家也相繼出現(xiàn)超薄混合料瀝青混凝土路，美國科氏公司于1992年取得Novachip技術(shù)的使用權(quán)限，并引進相關(guān)設(shè)備5。張新波6等擬定了5條級配曲線，并對超薄瀝青混凝土SAC-10進行了分析研究，證明了其永久變形能力的優(yōu)越性。本文基于前人相關(guān)理論研究，選取特定的實驗材料及環(huán)境，并結(jié)合實際工程概況，對超薄磨耗層混合料的相關(guān)性能進行了測試，通過對混合料最佳配合比的設(shè)計，得到了最佳的瀝青用量，

3、最后對其在試驗路段性能的檢測，驗證了瀝青混合料的實用性，為今后的設(shè)計施工提供數(shù)據(jù)支持。1 實驗原料及施工概況實驗選取G25長深公路柳城至熱水段，東起藍(lán)口鎮(zhèn)，向東北延伸至梅河高速，地形復(fù)雜多變，公路兩側(cè)地下水含量豐富，路面裂縫水主要存在于風(fēng)化裂縫中，受降雨影響較大。選用SBS改性瀝青，其相關(guān)實驗指標(biāo)及要求如表 1 SBS改性瀝青檢測值及技術(shù)要求所示。表 1 SBS改性瀝青檢測值及技術(shù)要求技術(shù)要求單位檢測值規(guī)范值閃點，330250軟化點，95100針入度，0.1mm5250-80質(zhì)量變化，%0.09±5溶解度，%99.56100殘留針入度比，%83.570延度，cm3820由表可得，SB

4、S改性瀝青的延度38cm，溶解度99.56%，閃點330，符合實驗要求。實驗選取三種粒徑大小的玄武巖作為粗集料用料，其分類為：1#料1-8mm、2#料9-16、3#料17-20mm，并對其進行密度及吸水率實驗，利用相關(guān)公式計算表觀相對密度，得到如表 2 吸水率及密度實驗結(jié)果所示。表 2 吸水率及密度實驗結(jié)果試樣編號試樣質(zhì)量（g）毛體積相對密度（g/cm3）表觀相對密度（g/cm3）吸水率（%）實測值平均值實測值平均值實測值平均值1#（1-8mm）11325.252.8542.8592.6852.5851.551.5421349.282.8642.4851.532#（9-16mm）11152.4

5、72.5702.5802.6602.5501.681.6721132.072.5902.4401.663#（17-20mm）1660.492.4682.5332.1352.2250.880.892689.272.5982.3350.90由表可知，粗集料的相對密度隨著試樣粒徑的增大而減小，也即相對密度與其粒徑大小呈反比關(guān)系，粗集料的吸水率分別為1.54%、1.67%以及0.89%，符合施工要求。細(xì)集料和礦粉分別選取0-5mm粒徑大小的石灰?guī)r機制砂以及石灰?guī)r細(xì)粉，隨機抽測其相關(guān)指標(biāo)，得到如表 3 礦粉平均粒徑及比表面實驗結(jié)果所示。表 3 礦粉平均粒徑及比表面實驗結(jié)果材料名稱實驗次數(shù)平均粒徑（m）比

6、表面積測試值平均值測試值平均值礦粉130.256829.81291.351.36229.36891.37由表中數(shù)據(jù)可知，礦粉的比表面均值為1.36，平均粒徑為29.8129，測試結(jié)果,滿足實驗要求，明顯提高了膠漿的軟化點，對混合料的粘合強度有一定提升。2 超薄磨耗層瀝青混合料配合比設(shè)計2.1級配設(shè)計方法表 4 Novachip瀝青混合料超薄磨耗層級配表尺寸大小篩孔通過率5.25mmA型9.89mmB型18.58mmC型1890-10070-9010015.3240-6050-7060-803.5920-3515-2870-756.6815-2420-278-120.276-910-155-10

7、0.0913-63-63-6適宜厚度2.0-2.52.2-2.82.1-2.7表 4為Novachip瀝青混合料超薄磨耗層級配表，由表中數(shù)據(jù)可知，A型級配所用集料的粒徑較小，不能滿足超薄磨耗層排水及空隙率的要求，故在B、C級配中選取較為合適的類型。由于實驗所用玄武巖的最大粒徑為20mm，故選擇C級配作為實驗用級配，并將其分為三檔料，其中第一、二檔為玄武巖，第三檔為石灰?guī)r，填料為礦粉，粒徑范圍分別為：第一檔17-20mm、第二檔5-16mm、第三檔0-5mm。圖 1 超薄磨耗層級配曲線圖圖 1 為超薄磨耗層級配曲線圖，由圖可得，隨著篩網(wǎng)孔徑的變大，其通過率也隨之增大，當(dāng)孔徑大小為18mm時通過率

8、最大，達(dá)到級配的上限100%；當(dāng)孔徑為20mm時，此時級配的下限到達(dá)最大值，為100%。2.2 確定最佳瀝青用量實驗拌和溫度為160，壓實溫度為150，利用旋轉(zhuǎn)壓實儀壓實成型，設(shè)置旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)為150次，得到如表 5 瀝青混合料旋轉(zhuǎn)壓實實驗結(jié)果所示。由表中數(shù)據(jù)可得，在4種油石比下，試件的穩(wěn)定度、空隙率等指標(biāo)均符合相關(guān)技術(shù)要求，結(jié)合實際環(huán)境狀況，將瀝青膠結(jié)料含量為5%視為最佳瀝青用量。表 5 瀝青混合料旋轉(zhuǎn)壓實實驗結(jié)果編號油石比（%）相對密度（g/cm3）流值（0.01mm）空隙率（%）瀝青飽和度（%）礦料間隙率（%）穩(wěn)定度（kN）膜厚（m）實際理論15.12.5362.5842.328.953

9、6.523.49.158.2225.32.5462.6512.99111.3248.2326.39.999.2135.52.2352.5693.3211.7152.123.19.2510.2145.92.6532.4894.2312.0648.3221.029.1611.8756.42.5842.3105.6212.3349.9222.049.2112.68技術(shù)要求-實測計算2.0-4.21040-59208.59.9在溫度為70，輪壓1MPa條件下對瀝青路面進行高溫穩(wěn)定性實驗，實驗結(jié)果如表 6 Novachip瀝青混合料車轍實驗結(jié)果所示。表 6 Novachip瀝青混合料車轍實驗結(jié)果編號平均

10、溫度()t1(min)t2(min)d1（mm）d2(mm)DS(次/mm)DS均值(次/mm)169.950652.552.7532503255270.050652.782.953650370.150652.662.912865其中，t1、t2分別為實驗起止時間，d1、d2為車轍深度，DS為動穩(wěn)定度，由表可知，瀝青混合料的動穩(wěn)定度為3255次/mm，符合實驗技術(shù)要求，說明油石比5%是合理的。對瀝青混合料進行謝倫堡瀝青析漏實驗，發(fā)現(xiàn)混合料的平均析漏損失率約為0.08%，滿足實驗技術(shù)要求，佐證了油石比5%的可行性。3 Novachip超薄磨耗層路面性能評價3.1降噪性能評價對Novachip瀝青

11、混合料超薄磨耗層進行噪音檢測，檢測時實行全路段交通管制。與原路面噪音比較，得到如表 7 試驗路段與原路面車外噪音對比所示。表 7 試驗路段與原路面車外噪音對比車速噪音平均值/dB(A)噪音最大值/dB(A)Novachip路面原路面降噪值Novachip路面原路面降噪值大車以70km/h行駛81.282.1-0.98588-3大車以100km/h行駛81.884.6-2.88893-5小車以70km/h行駛72.177.8-5.77277-5小車以100km/h行駛72.376.8-4.57185-14由表中數(shù)據(jù)可知，車外噪音，無論是平均噪音還是最大噪音，Novachip路面都比原路面要小很多

12、，降低噪音效果明顯。3.2排水性能評價表 8 路面雨天觀測對比表降雨大小車后水霧情況路表積水情況Novachip路面原路面Novachip路面原路面大雨大量大量水霧無水膜存在水膜中雨少量出現(xiàn)水霧無水膜存在水膜小雨無少量水霧無水膜表面濕滑在不同的降雨環(huán)境下對瀝青混合料超薄磨耗層進行觀察，得到如表 8 路面雨天觀測對比表，由表可知，通過將路表積水與車后水霧情況向?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)Novachip路面車后水霧并未出現(xiàn)明顯減少，在大雨時未出現(xiàn)徑流和水膜。4 結(jié)論本文基于相關(guān)理論研究，結(jié)合具體施工事例，通過實驗的方式對Novachip瀝青混合料超薄磨耗層的構(gòu)成及其路面性能進行了分析研究，得到了以下結(jié)論：（1）闡

13、述了瀝青的級配設(shè)計方法以及最佳用量，分析了混合料中瀝青與礦料間的相互關(guān)系，得到了最佳的級配比，并利用旋轉(zhuǎn)壓實儀將瀝青壓實成型，得到了最佳的油石比，并確定了此油石比下最佳的飽和度以及礦料間隙率等，最后通過高溫穩(wěn)定實驗以及謝倫堡析漏實驗的驗證，確定了5%油石比的可行性。（2）對Novachip路面在降噪以及排水方面的效果進行了檢測，通過與原路面噪音進行對比，發(fā)現(xiàn)無論是平均噪音還是最大噪音，Novachip路面均比原路面降噪效果好，Novachip路面排水能力要明顯優(yōu)于原路面。參考文獻(xiàn)1鄒曉勇.瀝青路面節(jié)能減排養(yǎng)護技術(shù)碳排放定量評價J.交通運輸研究,2016,2(01):38-44.2王斯倩,舒澄.NovaChip超薄磨耗層在江西高速公路養(yǎng)護工程中的應(yīng)用J.交通建設(shè)與管理,2014(22):183-1