防滑降噪瀝青路面抗滑性能研究

劉 芳

（1．河南省交通規劃設計研究院股份有限公司，河南 鄭州 450000；2．河南省交院工程檢測科技有限公司，河南 鄭州 450000）

1 抗滑性能測試分析

由于防滑降噪瀝青路面具有較大的空隙率，因此耐久性較差，在早期的使用過程中往往會引發多種路面病害問題，后經改善原材料、級配的設計方法等，大幅提升了路面耐久性與抗滑降噪性能，由此可見，對于防滑降噪瀝青路面抗滑性來說，級配選擇是否合理極為關鍵。為此，該文采用四類不同空隙率級配試驗方案與三類瀝青進行試驗檢測，具體見表1、表2。

表1 級配試驗方案

表2 各級配所用瀝青用量

該次防滑降噪瀝青混合料抗滑性能測試，可通過擺式摩擦系數測定儀獲取擺值，通過人工鋪砂法獲取構造深度，所得結果如下。

級配I：空隙率4%。1）70#重交瀝青材料，所得擺值為44BNP，構造深度為0.49 mm。2）東海高粘改性瀝青，所得擺值為44BNP，構造深度為0.42 mm。3）殼牌高粘改性瀝青，所得擺值為45BNP，構造深度為0.48 mm。

級配II：空隙率17%。1）70#重交瀝青材料，所得擺值為51BNP，構造深度為1.56 mm。2）東海高粘改性瀝青，所得擺值為51BNP，構造深度為1.62 mm。3）殼牌高粘改性瀝青，所得擺值為52BNP，構造深度為1.55 mm。

級配III：空隙率20%。1）70#重交瀝青材料，所得擺值為52BNP，構造深度為1.78 mm。2）東海高粘改性瀝青，所得擺值為53BNP，構造深度為1.75 mm。3）殼牌高粘改性瀝青，所得擺值為53BNP，構造深度為1.79 mm。

級配IV：空隙率23%。1）70#重交瀝青材料，所得擺值為56BNP，構造深度為1.85 mm。2）東海高粘改性瀝青，所得擺值為56BNP，構造深度為1.96 mm。3）殼牌高粘改性瀝青，所得擺值為57BNP，構造深度為1.95 mm。

由此可見，針對空隙較大的瀝青混合料來說，當級配相同時，瀝青混合料不同，但其擺值基本相同，差距不大，表明對于排水瀝青混合料而言，瀝青材料對其抗滑性張巖波能影響較小。此外，在空隙率不斷增大的同時，擺值也會隨之增加，同時，級配II 以上的擺值都超過了51 BNP，且構造深度在1.50 mm 以上，相比普通密級配路面，表明防滑降噪瀝青路面的抗滑性能更佳，這也是確保瀝青路面耐久性的關鍵。

2 工程概況

為了檢驗防滑降噪瀝青路面的抗滑性能，該文以某公路工程為例進行分析。此次為大修路面工程，選取其中一段具有代表性的路段為試驗段，全長1 000 m，起訖樁號為K67+000～K68+000 段。按從上到下的順序路面結構形式：4 cm 防滑降噪瀝青混凝土+乳化瀝青粘層+5cm 中粒式瀝青混凝土+1cm 同步碎石封層+乳化瀝青透層。

由于此次施工天氣寒冷為冬季，為了避免瀝青混合料在運輸等環節出現結團等情況，對攤鋪施工造成嚴重影響，必須合理控制瀝青黏度。決定選用50 000 Pa·s 以上作為此次改性瀝青動力黏度標準，選擇東海牌SBS 高粘改性瀝青作為瀝青膠結料。

3 跟蹤觀測分析

在完成施工作業后，針對該試驗段防滑降噪瀝青路面的抗滑性能進行了跟蹤觀測。該次試驗選擇防滑降噪瀝青路面與普通開級配瀝青路面進行對比分析，同時，自該路段通車運營以后，分別于對工后、工后1 個月、工后半年、工后一年進行了4 次跟蹤測試，接下來，將針對擺式摩擦系數、構造深度兩方面對路面抗滑性能進行評述。

3.1 擺式摩擦系數測試

路面的微觀紋理與宏觀紋理都會對防滑降噪瀝青路面的抗滑性能造成一定影響。微觀紋理是指路面面層所采用的集料類型，而面層混合料的級配則屬于宏觀紋理。通過擺式摩擦儀就可以測量出路面的抗滑性能，擺值和抗滑性能之間為正比關系。該文通過此儀器，對防滑降噪瀝青路面與普通密級配瀝青路面的擺值進行分別測定與對比分析，根據4 次跟蹤測試，所得結果的平均值如下。1）防滑降噪瀝青路面。工后擺值平均值為51.1 BNP，工后1 個月擺值平均值為58.2 BNP，工后半年擺值平均值為62.4 BNP，工后一年擺值平均值為64.2 BNP。2）普通密級配瀝青路面。工后擺值平均值為53.3 BNP，工后1 個月擺值平均值為48.7 BNP，工后半年擺值平均值為51.3BNP，工后一年擺值平均值為51.7BNP。

通過上述數據可知2 點。1）在一年期的跟蹤觀測中，前期防滑降噪瀝青路面的摩擦擺值偏低，但伴隨時間的增加，摩擦系數也將隨之增加。其主要原因在于路面完工后，主要依靠在集料裹附的瀝青膜抗滑，因此摩擦力相對較低。在行車荷載一年時間的長期碾壓作用下，路面表層瀝青膜將越來越薄，磨耗掉了大量瀝青薄膜，甚至有集料顆粒裸露，此時主要通過集料棱角等增加路面抗滑性能，因此擺值相對偏大。預測隨著時間的推移，經過進一步磨平集料顆粒棱角，路面抗滑性能也會隨之降低，摩擦系數、擺值同樣會隨之減小。2）在工后初期，不同類型的2 種路面擺值較為相近，此時還無法展現出防滑降噪瀝青路面的優勢，但是隨著時間的不斷增加，相對于普通密級配瀝青路面，防滑降噪瀝青路面擺值會不斷增加，兩者差距增大。由此可見，瀝青混凝土集料表面特征、粗集料的磨光性等均會影響擺值，且混合料的骨架空隙結構與骨料磨光性直接決定了路面抗滑能力的大小。

3.2 構造深度測試

從一定程度上來看，路表宏觀構造對高車速下摩擦力起決定作用，隨著車速加快，摩擦力甚至會衰減到極端，或者出現水漂情況，在這種情況下“0”為車輪路面的附著系數。為了驗證路面的抗滑性能，該文針對2 種不同的路面類型采用鋪砂法進行構造深度跟蹤觀測，并對兩者的路面宏觀構造進行對比分析，所得結果見表3。

表3 構造深度測試結果

由此可見，1）相比普通密級配瀝青路面，防滑降噪瀝青路面的構造深度相對較大，其原因在于防滑降噪瀝青路面采用開級配瀝青混合料，集料間的孔隙較大，采用鋪砂法測試時，與普通密級配瀝青路面相對，向路面空隙內滲入的砂要多很多，進而具有較大的構造深度。2）隨著時間的不斷增加，不同類型的2 種路面構造深度均呈下降趨勢，但是防滑降噪瀝青路面降速更快。其原因在于在路面空隙內砂的通過率降低了。由于防滑降噪瀝青路面自身空隙較大，在行車荷載反復作用下，空隙進一步壓縮，此時會進入很多細小顆粒，例如灰塵等，從而減小空隙的有效面積。因此，相比普通密級配瀝青路面，防滑降噪瀝青路面的構造深度衰減速度較快。3）構造深度降幅最大位于工后半年前，主要原因在于混合料級配與壓實度直接決定了構造深度。在開通道路交通后，路面壓實度越來越大，此時構造深度降速較為顯著。

4 結語

綜上所述，改革開放40 年來，我國公路建設事業取得了顯著的成績。道路交通方便人們出行的同時，也會帶來諸多弊端。如道路路面問題、交通噪聲污染等，如果影響較大，必將危害社會穩定及經濟發展。尤其是在雨天行車時，發生交通事故的概率為正常天氣下的5 倍之多。防滑防噪瀝青路面的應用，不僅能夠減輕對路基的危害，還能提升路面抗滑性能、減少噪聲，是當前解決不良天氣安全行車的有效措施?？够允锹访嫘阅苤唬挥刑岣呗访婵够裕拍転榉阑翟霝r青路面的推廣與應用提供可靠保障。