ECA在瀝青路面養護中的應用要點分析

張 君

(山西省公路局晉中分局，山西 晉中 030600)

在我國，一些高速公路投入使用一定年限后，在路面表面出現車轍、裂縫等病害。在一些路段采用微表處、銑刨加鋪、就地熱再生等傳統措施進行處治后又出現較為嚴重的車轍等病害。采用ECA易密實瀝青混凝土進行預防性養護能有效提高路面抗車轍能力，恢復路面使用性能。

在高速公路路面改建及養護施工中，通過使用ECA易密實瀝青混凝土罩面，發揮其顯著的高溫穩定性、低溫抗裂性及中低溫環境下施工等技術優勢，具有造價低、適用性廣泛、質量容易控制、路用性能優越等特性，且攤鋪溫度低，使得施工中瀝青煙排放顯著減少，符合“綠色環保”施工的理念，在我國界阜蚌高速(安徽界首—阜陽—蚌埠)的路面養護中，運用易密實溫拌瀝青混凝土ECA-10作為磨耗層使用，取得了顯著效果。在江蘇廣靖錫澄高速、寧宿徐高速等養護中采用該技術作為嚴重車轍病害的處治措施，取得了可喜成績。ECA瀝青混凝土在我國進行推廣，具有極大的應用前景。

1 ECA瀝青混凝土技術

在傳統薄層罩面發展的基礎上，形成的ECA瀝青混凝土是一種新型的熱拌瀝青混合料新技術。易密實瀝青混凝土，英文名：Easy-Compact Hot-Mix Asphalt，簡稱：ECA，是一種細粒式薄層、抗車轍型瀝青混凝土，通常厚度為2 cm～3 cm。

ECA瀝青混凝土分為兩種結構類型，分別是ECA-6.7和ECA-10。混合料組成主要是改性瀝青、規定的集料級配、聚酯纖維及易密實劑等。與我國運用較多的Novachip超薄磨耗層施工相比，無需專用攤鋪設備，壓實也更容易，且材料密實不透水，路面抗水損能力顯著提高。

ECA-6.7混合料具有顯著的抗車轍性能，主要由一定比例的玄武巖集料、石灰巖礦粉、聚酯纖維、易密實添加劑、高強瀝青均勻拌和制成，主要是作為嚴重車轍病害路段的一種處治方式使用，適用的厚度范圍為1.3 cm～2.2 cm。在該類型混合料中，粘結料采用高強瀝青，使得路面的抗高溫性能得到有效保證，避免車轍在新鋪層形成。

ECA-10混合料主要由一定比例的玄武巖集料、石灰巖礦粉、聚酯纖維、易密實添加劑及SBS改性瀝青均勻拌和制成，主要是作為路面罩面層使用，適用厚度的范圍為2.3 cm～3.0 cm。

ECA是一種空間骨架結構的混合料，粗集料占比大，一般在集料總量的50%左右，可使得路面構造深度增大，抗滑性能顯著。聚酯纖維添加劑，在于明顯提高ECA的破壞應變，提高其在低溫下的柔韌性，增強混合料抗裂性能。與SBS改性瀝青混合料相比，ECA混合料的高溫穩定性為其兩倍，劈裂強度比其高40%。

2 易密實劑機理

在ECA混合料中，易密實劑的作用在于拓寬薄層瀝青混合料的可碾壓溫度范圍，使瀝青混合料碾壓容易密實，保證其壓實度要求。

易密實劑是基于表面活性平臺技術。在拌和過程中，同步噴入瀝青和易密實添加劑，大量的結構性水膜潤滑結構在瀝青內部形成，使得瀝青膠結料的團聚效應得到顯著緩解，還增加了較低溫度下的混合料的和易性。

使用壓路機碾壓混合料時，在壓路機的揉搓作用下，將最大程度的發揮結構性水膜的潤滑效果，更加容易調整集料的位置確保形成良好的嵌擠效果，降低孔隙率，促使骨架結構的形成，具有顯著的壓實效果。

碾壓作業結束后，在自然因素和形成載荷共同作用下，使得混合料中的水膜潤滑結構逐漸散失。與之相伴隨的是化學錨固結構的形成，具體表現為在集料與瀝青交界部位大量的表面活性類化學物質集聚，具有顯著增強粘結料與集料間粘結的效果。

3 ECA混合料設計要點

在混合料級配設計中，采用主骨料空隙體積填充法進行ECA混合料的設計，以確保混合料形成良好的骨架嵌擠結構。使用該法進行設計基于兩個假設：粗骨料的嵌擠結構的形成不受細集料顆粒的干涉，同時也不受瀝青與細集料混合形成的膠漿干涉。在混合料壓實度控制上，使用在搗實狀態下未添加細集料、粘結料的粗集料集合體的間隙率作為控制標準，要求壓實后混合料的粗集料骨架間隙率須不大于該標準。

在配合比設計上，為保證形成嵌擠型級配，應重級配設計。與常規密級配瀝青混合料級配相比，在ECA-10瀝青混合料設計中增加了6.7 mm的篩孔，在石料軋制過程和拌合樓篩網設置過程中需要考慮6.7 mm的通過率，以確保混合料中的不同粒徑的集料能達到理想的級配曲線要求，實現粗集料用量控制，確保實現良好的抗車轍性能。

4 施工要點

在ECA混合料施工中，與AC類瀝青混合料在拌和、運輸、碾壓等過程中的施工控制要求相同，成型后的路面在高溫性能、低溫性能、水穩定性能、抗裂性能及耐久性能等多方面均能滿足規定要求。常用的ECA處治車轍的技術方案如表1所示。

4.1 原路面處治

主要措施有：進行舊路銑刨2.5 cm厚度后，進行結構性破壞路段的處治；將基層表面的雜物和浮灰予以清理，確保路表清潔度；有裂縫路段應采用Trupave聚酯玻纖布進行處理；罩面部位均勻灑布高粘度改性乳化瀝青，灑布量約為0.3 kg/m2，不均勻部位采用人工補灑。

表1 常用的ECA處治車轍的技術方案

4.2 添加易密實劑

一般瀝青拌合樓均可進行易密實瀝青混凝土的拌和、生產。

在拌合樓上，易密實劑通過添加裝置管道被直接輸送到拌缸。先開始噴灑瀝青，延時2 s后進行易密實劑噴灑，易密實劑噴灑作業須在瀝青噴灑結束前完畢。易密實劑噴灑量與瀝青用量比例為5∶95。

4.3 混合料生產

與常規混合料相比，易密實瀝青混凝土的出料溫度可降低，通常比常規瀝青混合料低20 ℃。

為確保成品混合料質量，應做好拌和時間控制。每盤混合料的拌和時間要求按不低于60 s進行控制，其中的干拌時間為7 s。將瀝青和易密實劑的噴灑時間控制在13 s完成后濕拌6 s，繼續將礦粉添加后濕拌30 s。

為減少裝料過程中的集料離析，運料車應品字形裝料。運輸途中須采取篷布覆蓋等保溫設施。

混合料運輸車運量應較拌和能力和攤鋪速度有所富余，攤鋪機前方應有至少兩輛以上運料車等候卸料。

4.4 攤鋪

ECA瀝青混凝土溫度較普通熱拌瀝青混凝土低，攤鋪厚度較薄，為減少攤鋪離析和溫度離析，一般不采用全寬攤鋪，且應在較高溫度下快速碾壓成型。在連續攤鋪過程中，運料車在攤鋪機前10 cm～30 cm處停住，掛空檔卸料，靠攤鋪機推動前進，不得撞擊攤鋪機。施工時，選擇高溫晴好天氣施工，避免陰天或大風等不利天氣施工。

4.5 碾壓

易密實添加劑能明顯提高混合料的壓實效果。與常規熱拌瀝青混合料相比，ECA混凝土內部的水膜潤滑結構使得混合料碾壓溫度控制范圍更加寬廣，使得易密實瀝青混凝土碾壓更容易，壓實度能夠得到提高，成型后的面層密水性好，性能更加穩定。

試驗表明，添加易密實劑的混合料在135 ℃附近出現最大壓實度，如圖1所示。隨著溫度的進一步增加，易密實劑老化致使混合料空隙率變大。因此，須將最佳壓實溫度控制在135 ℃左右，不宜超過155 ℃。

4.6 溫度控制

施工出料和碾壓溫度可以降低，出料溫度可達140 ℃～180 ℃，碾壓溫度100 ℃以上，延長了施工有效作業時間。

在施工中，應根據試鋪段情況合理進行各工序的溫度控制標準確定，也可參考表2進行各工序的溫度控制。

表2 各工序的溫度控制參考表 ℃

ECA混合料對環境溫度范圍要求寬，施工季節要求寬，可在5 ℃的氣溫下進行施工。

5 結語

ECA混凝土為新型密級配瀝青混合料，作為一種新型的車轍處治及罩面措施，施工厚度符合超薄預防性養護理念，表面層厚度有效降低，減少了原材料的使用。

ECA混凝土注重層間粘結效果，使用高粘乳化瀝青作為粘結層，將其作為高速公路養護維修中進行車轍病害處治的磨耗層使用，路表面構造深度大且抗滑性能好，形成優良的表面功能特性和抗車轍能力。

ECA混凝土施工攤鋪溫度低，施工工期大大縮短，具有極大的適用范圍，可用于高速公路的新建、改擴建以及養護施工。在我國進行推廣和應用，經濟效益和社會效益顯著，具有極大的應用前景。

參考文獻：

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