MS—3和MS—4型微表處的路用性能研究

蘇昭　賀永樂　郭小謀

摘 要：在高速公路養(yǎng)護維修工程中，MS-3和MS-4型微表處處治技術是解決道路車轍病害時采用較多的方法，本文以甘肅河西地區(qū)高速公路為工程背景，結合該地區(qū)的特點，通過對MS-3與MS-4型微表處進行相關的性能試驗研究，驗證了MS-4型微表處在處治大于25mm重度車轍時的優(yōu)越性，其使用性能較好，長期使用效果明顯。本文所采用的分析方法和結論對高速公路養(yǎng)護維修的設計與施工具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：MS-3與MS-4型微表處；車轍試驗；馬歇爾試驗；表面功能試驗

近年來，甘肅省修建的高速公路均不同程度的出現了嚴重車轍，有的路段在通車半年后的第一個夏季高溫期就產生深度在10～25mm的車轍，有的甚至達到100mm以上，使路面平整度變差。因此，車轍損害已成為影響瀝青路面服務質量的主要因素，也是瀝青路面養(yǎng)護維修中急需處治的關鍵病害。

因此，有必要針對甘肅省高速公路建設現狀，對車轍從不同路段、不同深度的車轍該怎樣進行處治等方面進行系統研究，結合目前新興的微表處處治車轍技術，找出適合甘肅河西地區(qū)氣候和交通特征的車轍處治路面結構形式，提出行之有效的技術對策。

1 工程概況

本文以甘肅地區(qū)某高速公路養(yǎng)護維修工程為依托進行相關的性能試驗研究。該項目屬西北干旱區(qū)的綠洲、荒漠區(qū)（Ⅵ2）；屬于河西寒冷氣候帶（Ⅳ），氣候特點是：冬季寒冷，夏季炎熱，晝夜、四季溫差大，降水稀少，蒸發(fā)量大，風大、沙塵暴多。該高速公路為瀝青混凝土路面，原路面上面層為4cm中粒式密級配瀝青混凝土AC-16，中面層為5cm中粒式密級配瀝青混凝土AC-20，下面層為6cm粗粒式密級配瀝青混凝土AC-25。

根據調查結果，該高速公路部分路段存在不同程度的中、重度車轍，主要是由于行駛過程中車輛對路面的作用，致使車輛兩側出現較深的凹槽。

2 MS-3與MS-4型微表處的性能對比試驗

在本研究中，為了更好地解決該高速公路存在的重度車轍病害以及驗證MS-4型微表處在處治大于25mm重度車轍時的優(yōu)越性，結合該地區(qū)的特點，對MS-3與MS-4型微表處進行以下方面的性能對比試驗。

為了明確MS-4型與MS-3型微表處的抗車轍性能，我們利用車轍試驗機進行了熱拌瀝青混合料車轍試驗。該試驗方法簡單，直觀的試驗結果能有效的反映實際瀝青路面抵抗車轍的性能，故可以用來評價微表處的車轍性能指標。采用外徑為 200 mm，輪寬為50mm的加載輪、室內小型往返式車轍試驗機，保證試驗時加載速度為 （42 ± 1）次 /min，溫度為（60 ± 1） ℃，輪壓設定0.7MPa。

MS-4型、MS-3型微表處配比設計分別從實踐中所得，乳化瀝青按照11%的用量。成型厚度均為20mm，該厚度為微表處處治重度車轍（>25mm）時的平均厚度。

根據實踐中設計級配曲線，MS-4與MS-3微表處試件的轍槽累計深度分別為1.79mm、3.91mm，動穩(wěn)定度分別為3020次/mm、4180次/mm。車轍深度隨時間的變化曲線見圖1所示。

由曲線圖可得動穩(wěn)定度次數MS-4型微表處是MS-3型的1.4倍，車轍深度變化率MS-3與MS-4分別為18.9%、9.18%，試驗結果表明在填補重度車轍時，MS-4型微表處抗車轍性能優(yōu)于MS-3型。

3 試驗結果分析

通過對MS-3型與MS-4型微表處的對比試驗，可以看出：

①車轍模擬試驗中，MS-3型與MS-4型微表處的動穩(wěn)定度分別為2320次/mm、4180次/mm，車轍深度變化率分別為18.9%、9.18%。結果表明MS-4型微表處在處治重度車轍（>25mm）時，具有較好的抗車轍變形能力。

②對兩種濕輪磨耗試件的表面性能進行對比發(fā)現，在長期使用（濕輪磨耗5min模擬）過程中MS-4型微表處的構造深度、摩擦系數優(yōu)于MS-3型。

4 結論

本文通過對甘肅地區(qū)某高速公路養(yǎng)護維修工程的MS-3與MS-4型微表處進行了相關的性能試驗研究，研究結果表明級配較粗的MS-4型微表處表現出更好的使用性能，長期使用效果優(yōu)越；特別在轍槽深度大于25mm時，MS-4型微表處具有明顯的優(yōu)勢，性能十分穩(wěn)定，也不產生塑性變形，可以有效的解決壓密性的重度車轍。本文所采用的分析方法和結論可為同類型的項目研究提供依據和參考。

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