瀝青混凝土抗滑性能檢測技術及應用分析研究

楊小芳

（昆山市公路管理處，江蘇 昆山 215300）

由于現在的瀝青混凝土路面每年承載的交通量逐步增大，加之較早前的施工設計方法、質量及后期的養護管理不到位，促使著瀝青混凝土路面在建成以后的3年左右的時間里就會產生質量方面的破壞現象，這在一定程度上影響了路面的使用壽命和行車的安全性能。鑒于此，我們對瀝青混凝土路面進行定期的相關試驗性檢測就是很有必要的，因為它的檢測結果，包括像檢測出的每道工序及原材料的性能、各種混合物的配合比、生產成品的強度等等都能為瀝青混凝土路面提供科學有效的行車質量和使用壽命，也能為相關的路面施工質量提供準確、科學的參考決策性依據，進一步確保工程的施工質量。

1 瀝青混凝土抗滑性能檢測方法分類

一般地瀝青混凝土抗滑性能檢測方法可以分為摩擦系數和構造深度測定方法兩種。摩擦系數測定的方法又分為擺式儀法、雙輪式橫向力系數測試車法、單輪式橫向力系數測試車法等；構造深度測定法又分為鋪砂法、車載式激光構造深度儀法等。

2 瀝青混凝土抗滑性能的要求

在目前使用的《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50—2006）規定中對高速公路、一級公路竣工驗收抗滑指標的要求做了這樣的規定：我國的高速公路、一級公路在竣工后第一個夏季采用摩擦系數測定車，以 50km/h 的標準車速測定橫向力系數SFC。在路面宏觀構造深度方面，應在路面竣工后第一個夏季用鋪砂法或激光構造深度儀測定。而竣工后第一個夏季測定瀝青面層橫向力系數或擺值、路面宏觀構造深度。表1是我國的高速公路、一級公路的瀝青路面層抗滑標準范圍。

3 瀝青混凝土抗滑性能檢測技術注意事項

在對瀝青混凝土抗滑性能進行檢測時我們需要注意的是：如果是施工人員來鋪砂對路面構造的深度進行檢測時，不同的施工人員測試所產生的檢測結果是不一樣的。為了杜絕這一現象的產生，確保數據的準確可靠，我們就要讓施工人員采用向外攤平的方法，確保在地表面上形成薄層。同時施工人員在用擺式儀前，一定要按照說明書或者按照《公路工程集料試驗規程》JTJ058-94）中附錄A的方法對擺式儀進行標定，標定時應該取滑溜塊與路面正好輕輕接觸的點進行量取。切不可給擺錘一個力，讓它有滑動后再量取，這樣標定，則滑動長度偏長，所測擺值偏大。

4 SMA瀝青混凝土路面抗滑性能檢測技術案例分析

4.1 SMA性能概述。（1）SMA的組成。一般地，SMA路面是按照內摩擦角最大的原則配制間斷級配的粗集料，促使它形成相互嵌擠鎖結的骨架，然后我們再用細集料、瀝青、纖維穩定劑和礦粉填充其骨架空隙的路面結構。它的構成如下：粗集料約在5mm以上；瀝青結合料用量在6.5%～7.0%左右；纖維穩定劑占混合料總重的0.3%～4%；礦粉填料用量達8%～13%。（2）強度機理。SMA一般具備高溫穩定性和低溫抗裂性。它的高溫穩定性內摩擦角φ值取決于礦質骨料的尺寸均勻度、顆粒形狀及表面粗糙度。即使在高溫條件下，由于粗集料顆粒之間相互良好的嵌擠作用，混合料仍有較好的抗變形能力。相反的是在低溫條件下，SMA的抗拉能力主要取決于瀝青膠結料的粘聚力C值。由高含量的礦粉、纖維和瀝青組成的Mastic具有遠高于普通密級配混合料的粘結作用，從而使混合料具有很好的低溫抗裂性能。

4.2 測試系統的組成。一般地測試系統是有照射燈、相機、光譜濾波片和點光控制器等組成，具體型號和參數見表2。

4.3 測試試驗。首先我們調整照相機的高度，根據實際需要高度值調整為1米。其次在調整三個照射光源的傾斜角度，直至確保三個光源的照射角度相同，并同時確認三個光源的合成光是白色。第三，打開相機把紅藍綠三個光源一次對路的表面進行照射，在不同的條件下調試相機的參數，得出對應的最佳參數。第四，利用相機拍攝紅藍綠三種顏色的試件表面進行二維圖像拍攝區域面積，保存圖像。在獲取的三張二維圖形中諸葛輸入計算機，利用軟件編寫程序獲取路面表面的高度圖，實現其三維紋理構造的可視化。第五，通過對路面表面紋理測試儀，及在獲取路面表面三維圖像基礎上，根據分形幾何學，在應用計算機計算路面表面紋理構造分形維數來獲取不同公稱最大粒徑的路面試件的分形維數。我們采用鋪砂法和擺式摩擦儀測試路面的構造深度TD和摩擦系數F如圖1和圖2所示，同時分析分形維數和構造深度TD和摩擦系數F之間的相關性。

表1

表2

圖1 構造深度TD 測試

圖2 摩擦系數F 測試

圖3

4.4 測試試驗結果比對。從下面的圖示我們可以看出，隨著構造深度TD的增大，分形維數逐漸變小。這是因為路面表面分布越多的大粒徑集料，其路面表面的凹凸不平開口的空隙就越大，構造深度也越大，當在相同路面的面積內分布的粗集料多時，細集料就少，所以就會得出分形維數的變小。同時我們還得出構造深度TD和摩擦系數F的相關性系數為0.9458，最終知道路面的抗滑性能力是可行的。

結語

經過上面的闡述分析我們得到，采用SMA作為瀝青混凝土路面抗滑性能檢測技術，達到了SMA應有效果，其平整度、構造深度、摩擦系數、滲水系數在交工驗收時均達到或超過設計要求。在大交通量，重軸載的試驗下，仍能保持良好的路面性能。希望這一結論也能對SMA路面其他的施工有所借鑒。

[1]張超，等.路基路面試驗檢測技術[M].北京：人民交通出版社，2014.