霧封層瀝青路面修復效果分析

張俊猛

摘要：霧封層技術選用一種新型路面養護劑，使養護材料可滲入路面結構內部，激活路面結構內部瀝青的活性，恢復路面材料的使用性能。文章闡述了霧封層的概念、技術特點，分析了霧封層路面封閉的機理，并依托晉濟高速公路瀝青路面霧封層養護實踐，通過對養護前后試驗段路面構造深度、抗滑擺值、滲水系數和滲透深度進行檢測分析，得出養護后瀝青路面使用性能明顯恢復，達到了預期的養護效果。

關鍵詞：瀝青路面;霧封層;路面構造深度;抗滑擺值;滲水系數;滲透深度

0 引言

以往，改性瀝青和乳化瀝青路面養護技術只能修復瀝青路面的一些細微裂縫，對路表裂隙進行簡單封閉，不能從根本上處治瀝青路面早期病害，經過一段時間的使用，路面很快就會出現破損。霧封層技術具有施工效率高、節約能源、施工成本低等技術優勢，可直接噴灑在道路表面，修復寬度3 mm以下的裂縫，封閉瀝青路面的裂隙，防止水分滲入，保護路面結構，粘結已經松散的瀝青路面材料，防止破損加劇，降低老化、風化對路面結構的破壞作用。霧封層技術不僅可以延緩瀝青路面早期病害的產生，恢復路面材料的使用性能，激活瀝青材料的粘性，還可從根本上改善路面材料的性能，提高道路結構的承載能力，延長道路的使用壽命。

1 霧封層技術概述

1.1 霧封層技術簡介

霧封層技術是按照一定比例加入一種新型路面養護劑拌和而成的新型改性乳化瀝青流體材料，使用專門的施工設備噴灑到待修復的瀝青路面上的一種養護技術。施工機械通過專用高壓噴射頭將新型改性乳化瀝青流體材料霧化，噴灑到路面上形成一層封層結構，對瀝青路面的破損部位進行修復。霧封層技術選用的是一種高滲透性的改性乳化瀝青，可以激活路面結構內部的瀝青材料，在路面表面形成一層緊密的防水層，封閉路面內部的空隙，隔離路表自由水，有效阻止自由水滲入路面結構內部，防止產生水破壞，保護路面結構，進而達到延長路面使用壽命的目的。

1.2 技術特點

（1）高滲透性。霧封層中的有機高分子成分可以通過瀝青路面的裂縫滲透到結構內部，與原路面的瀝青材料發生交換反應，激活瀝青的粘附性。

（2）高修復性。霧封層技術通過激活原路面瀝青的活性，恢復了路面材料的使用性能，延緩了瀝青路面的老化，進而恢復了瀝青路面的使用性能，修復性良好。

2 瀝青路面霧封層強度形成機理

霧封層技術可以修復瀝青路面的微小裂縫，封閉路表孔隙，防止水分滲入。舊路面結構內部由于長時間使用，水分已基本散失，再加上風化、老化作用，瀝青材料失去了原有的活性。使用霧封層技術修補后的瀝青面層材料，由于相似相溶原理，瀝青的活性被激活。霧封層在路面結構能形成很薄的瀝青層，封閉了路表孔隙，新舊瀝青材料將路面松散材料粘結在一起，形成一個穩定的結構。

霧封層技術所選用的新型改性乳化瀝青材料被噴灑到路面結構上以后，養護劑會迅速擴散到路面結構內部，與舊瀝青發生相似相溶反應，激活瀝青的粘結性。激活后的舊瀝青與新材料融合為一體，當空氣和水分揮發后，就會在路面表面形成一層保護膜，封閉路表孔隙，起到防水和保護路面結構的作用。

3 路面修復效果檢測分析

3.1 霧封層養護方案

為了驗證瀝青路面霧封層的養護效果，在晉濟高速公路養護過程中建立1 km試驗段，并制定施工方案，完工后檢測對比分析霧封層與普通瀝青路面養護的效果。在試驗段每隔100 m布置一個測點，分別在養護前后對路面構造深度、抗滑擺值、滲水系數和滲透深度等主要技術指標進行檢測，分析加固效果。

3.2 路面構造深度檢測分析

瀝青路面構造深度采用手工鋪砂法檢測，分別在施工前和施工后進行檢測，進行對比分析。結合《公路路基路面現場測試規程》（JTG 3450-2019）中的相關規定，對檢測結果進行分析。瀝青路面養護前后構造深度檢測結果如表1所示，構造深度分布曲線如圖1所示。

按照《公路路基路面現場測試規程》（JTG 3450-2019）中的相關規定，瀝青路面構造深度≥0.55 mm。結合表1數據和圖1數據分析可知，霧封層養護前后，構造深度TD值均>0.55 mm，符合規范要求。經過對比分析，養護后瀝青路面的構造深度TD較養護前明顯降低，最低值達到0.59 mm。構造深度TD養護前平均值為0.799 mm，養護后平均值為0.657 mm，總體下降了17.77%。養護后路面構造深度TD雖然下降了，但是有利于排水，減少路面損壞，可以延長路面的使用壽命。

3.3 路面抗滑擺值檢測分析

瀝青路面抗滑擺值檢測采用擺式儀測定法，對養護前后的摩擦系數進行檢測。記錄數據如表2所示，養護前后路面抗滑擺值分布曲線如圖2所示。

按照規范要求，瀝青路面摩擦系數抗滑擺值應≥42 BPN。養護前后瀝青路面摩擦系數抗滑擺值均有所下降，且養護后較養護前有所下降。路面摩擦系數抗滑擺值養護前平均值為51.2 BPN，養護后平均值為46.3 BPN，總體下降了9.57%。說明養護前后瀝青路面抗滑擺值沒有發生較大變化，控制得較好，霧封層修復后瀝青路面抗滑性能良好。

3.4 路面滲水系數檢測分析

瀝青路面滲水系數檢測采用滲水儀測定法。霧封層養護前后滲水系數檢測值詳見表3，各測點滲水系數分布曲線如圖3所示。

分析表3數據和圖3分布曲線可知，養護前瀝青路面的滲水系數較大，如果不進行養護維修，容易產生滲水，長時間作用會出現水破壞，導致瀝青路面剝落，嚴重時出現松散等病害，縮短路面使用壽命。霧封層養護后，滲水系數大幅度下降，總體下降了80.73%，其中最大值為2.01 ml/min，滿足規范要求。這是因為霧封層處理后，瀝青路面的微小裂縫被修復，滲水系數大幅下降。另外，也可以減少路面自由水的滲透作用，有效預防水破壞，延長路面使用壽命。

3.5 路面滲透深度檢測分析

霧封層養護瀝青路面滲透深度檢測采用鉆芯取樣法，每100 m選取1處有代表性的位置鉆芯取樣，試驗確定滲水深度。滲透深度記錄如表4所示。

分析表4數據，得出霧封層修復后的瀝青路面滲透深度平均值達到了5.624 mm，說明霧封層養護施工后明顯提高了瀝青路面的抗滲性能，養護效果良好。

4 結語

結合晉濟高速公路瀝青路面養護實踐，建立試驗段，對霧封層修復前后的瀝青路面構造深度、抗滑擺值、滲水系數和滲透深度進行檢測分析，得出以下結論：

（1）霧封層養護前后構造深度TD檢測值均滿足規范要求，雖養護后明顯降低，總體下降了17.77%左右，但有利于路面排水。

（2）瀝青路面摩擦系數抗滑擺值在霧封層養護后有小幅下降，總體下降了9.57%左右，且檢測值均高于42 BPN，說明修復后瀝青路面抗滑性能良好。

（3）養護后瀝青路面的滲水系數大幅度下降，總體下降80.73%左右，說明養護后有效修復了瀝青路面的微小裂縫，防止產生水破壞，延長了路面使用壽命。

（4）霧封層修復后的瀝青路面滲透深度平均值達到了5.624 mm，瀝青路面的抗滲性能明顯提高，說明養護效果良好。

參考文獻：

[1]王 平，楊修志.含砂霧封層技術在公路瀝青路面養護中的運用[J].華東公路，2012（2）：69-72.

[2]王 斌.瀝青霧封層技術在路面養護中的應用[J].交通世界，2020，27（11）：52-53.

[3]魏顯權，劉 譚，嚴 超.瀝青路面預防性養護霧封層措施應用效果對比研究[J].廣東公路交通，2019（6）：6-11.

[4]劉 棟，夏俊煒.公路路面養護瀝青霧封層技術應用[J].黑龍江交通科技，2019，42（11）：253-254.

[5]方維澄，張艷紅，董元帥，等.滲透性霧封層路用性能及試驗方法研究[J].公路交通科技（應用技術版），2019（11）：114-117.