黏結性超薄磨耗層在瀝青混凝土路面病害處置中的應用

陳云 曾暉 廖福潤

摘 要：黏結性超薄磨耗層一般經常用于路面防治病害的早期養護處理中，對路面的前期保護有很好的預防效果。本文著重于超薄耐磨層的分析，揭示了水泥耐磨層混合物基本技術的優勢和關鍵特性，并著重于對整個過程構建的整體化分析，對超薄耐磨層和普通的瀝青以及在路面層的結構應用作出了顯著的區分和對比。

關鍵詞：超薄磨耗層;黏結性;施工工藝

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A

1 超薄耐磨層的主要特點

與以前常用的瀝青混凝土路面涂層技術相比，超薄耐磨層涂層技術其發展期限還比較短，但是超薄耐磨層涂層技術的成本是比較低廉的，并且具有對路面預防維護的效果。該磨耗涂層的特點也是極其顯著的，具有更高的工作效果，在維護結構中也發揮著重要的作用，并且有效和可靠的處理效果得到了廣泛提升。與傳統的處理技術相比，超薄耐磨層維護技術具有明顯的優勢。就路面性能而言，由于路面附著力差，這會影響維護后路面的滲透性和防滑性能，但是黏結性超薄磨耗層憑借更高的覆蓋層耐久性，更好的附著力、中間層性能以及更高的滑爽性和滲透性會對路面的防護起到顯著的效果[1]。

在進行實際操作時，常規工藝乳化瀝青和瀝青路面的噴涂是分離進行的，這樣會導致乳化瀝青變得具有粘黏性，也會引發攤鋪機打滑從而引發施工事故，從而導致相應的工期變得更加持久。瀝青乳化劑粘合劑層和瀝青混合層可以同時形成，并且可以在壓縮后一次形成，因此可以加快乳化瀝青的去除過程。在主要的材質成本方面：建設時間長，建設成本高，引發的風險也較大，然而后者卻施工周期短，成本效益高，可以一次建造，引發的風險較小。

2 福建省瀝青混凝土路面存在的常見風險

2.1 瀝青混凝土路面會產生裂縫

瀝青混凝土路面的裂縫在所有高速公路上都很普遍，并且它的主要區域沒有明確的地理和環境特征。它在很大程度上受到諸如當地交通的影響較大，同樣也受高車輪壓力，沖擊和除霜周期等因素的影響。瀝青混凝土路面裂縫的裂縫形態通常包括水平裂縫，垂直裂縫和網狀裂縫，并且裂縫以三種或更多種形式形成[2]。

以福建省瀝青混凝土路面裂縫病為例，各種裂縫產生的大體因素主要是反射裂縫和沉降不均所導致的。路面上的大多數反射裂縫都受到路面破損的影響，路面的平整度和剛度降低會在路面上產生與缺陷相對應的巨大沖擊力，從而使路面的張力移動到虛弱的位置。大多數橫向裂縫是由反射裂縫形成的，它們最終會穿透整個鋪砌的結構層。另外，路面不平整引起的表面裂縫是造成道路裂縫的關鍵因素。

2.2 瀝青混凝土路面上的詬病

以整體工作條件為例，瀝青混凝土路面上出現溝槽的主要原因是豎向的長坡和車輛的重載所導致的。在垂直坡度長的路段中，大型車輛不可避免地會增加在路面上的承重時間，以控制速度并提高制動效果，并最終增加長期的重載。另外，開槽的路段通常與成分分離問題相關，其中大多數原因是因為在施工階段配料混合不充分所導致的。因此，結構質量是引起切槽的主要原因。超薄耐磨層瀝青混凝土的材料選取是非常嚴格的，因此預制的超薄耐磨層功能需要在很大程度上保持完備，從而可以防止路面被外界因素損壞。由于道路與外部環境直接接觸，會致使路面可能會因溫度變化而產生裂痕。另外，如果長時間在雨中弄濕路面，則路面結構會變弱，從而引發路面塌陷等重大危險。汽車在行駛過程中，道路上的負載會使路面變形并影響道路的使用。超薄耐磨層，不僅可以有效防止路面摩擦的影響，而且還具有支撐道路表面上的重量的作用，可以有效的減少由汽車的道路表面上的負載引起的損壞，并且還能保護道路表面不受破壞。

3 超薄耐磨層在病害中的應用

3.1 粘合劑超薄耐磨層主要成分的材料特性

由于覆蓋車輛有效載荷和不利環境條件的直接表面作用，因此必須確保堅韌耐磨層的材質尤為重要，尤其是作為組成部分的瀝青材料的質量控制。超薄耐磨層的工作原理是超薄耐磨層粘附在地面的主要原因，導致這一原因的是因為超薄耐磨層的材料組成和劣化特性。由于超薄耐磨層的覆蓋層偏薄，增加了粗骨料的比例以利用粗骨料的骨架承載能力，以至于滿足相同條件下的載荷要求。但是，由于沒有良好的凝集，所以不能填充和壓縮粗骨料骨架中的間隙，不能有效地抑制粗骨料的邊界，并且在長期載荷下使用承載力較大的載荷。不可避免地會發生畸形等疾病。因此，有必要依靠具有高韌性的瀝青材料來彌補其凝結的不足的問題，從而才能有效的增加表面膜的厚度和強度，增加瀝青的耐磨層，并延長瀝青的使用壽命。滲透性和粘度是用于超薄耐磨層的瀝青材料的綜合性能的關鍵指標。

由于超薄瀝青耐磨層的彈性和粘度對路面的建設是至關重要的，對粘性瀝青混合料進行工程設計并使其具有柔性，從而可以開發粘性瀝青混合料。橡膠的高度靈活性是目前最常用的改性技術，它可以顯著化解基質的質量，并且它的成本價格是相對低廉的，所以它可以制造大量的廢橡膠材料以幫助保護和改善生態環境。

實驗研究表明，柔性改性瀝青材料不僅影響瀝青基體的附著力而且還顯著改善了其主要材質的彈性，導致了常規瀝青基體的附著力和彈性改性，實現了橡膠填充的最大使用率，該項目使用了經驗與理論測試相結合的方法，選擇了多個測試數據，比較并分析了要測試的最佳彈性指數和填充率。當橡膠粉改性劑的比例達到約百分之二十時，瀝青超薄耐磨層材料的相關指數最高。

3.2 瀝青混凝土路面黏結性超薄磨耗層處置施工工藝分析

與普通瀝青混凝土路面施工工序類似，瀝青混凝土路面黏結性超薄磨耗層施工工序主要包括：混合料拌和、混合料運輸、罩面層攤鋪及罩面層壓實4個基本環節[3]。

3.2.1 混合料運輸

運輸必須與攤鋪作業相匹配，運量應能滿足攤鋪連續作業要求，運輸車料斗內應均勻噴灑防黏劑，防止混合料與料斗粘連。為了避免因運輸造成的混合料離析，條件允許的情況下，可在運輸車與攤鋪機之間增設二次拌和環節，以保證混合料的均勻性。單次運輸完畢，運輸車料斗應徹底清潔，防止高彈橡膠瀝青混合料殘余凝固于車輛料斗內。

3.2.2 道路表面攤鋪

薄覆蓋層會增加鋪設過程中的熱量損失。嚴格的路面溫度控制是人行道工作的中心環節，道路表面攤鋪需要加熱以確保道路表面的質量以及溫度。耐磨層表面具有很高的彈性，工作環境溫度比臨界值高大約二十攝氏度，并且處理層溫度，耐磨層厚度和路面溫度之間的數值變化是相反的。

超薄覆蓋層的路面疏松數值必須結合試驗單元數據比較，從而根據現場情況確定。由于材料的壓實面積有限，堅韌且高彈性的耐磨層以及由于其彈性作用而導致的壓實會產生較大的困難，因此松散路面系數應比普通瀝青混合料要小一些。鋪裝工作必須確保穩步前進，并且必須根據現場供應情況全面確定特定的預速，通常數值應為每小時七十米至一二百米。

3.2.3 疊加壓縮

疊加壓縮的壓縮標準應高于普通瀝青混合料的壓縮標準，因為地幔的表觀彈性會影響并干擾壓縮質量，應使用高回彈層壓板的鋼輪壓實機，以避免混合物粘連。壓實工作也分為三個環節：初始壓實，重新壓實和最終壓實。在壓實工作時需要注意的是，將動態壓縮和恒定壓縮相連接，從而有效的保證新的壓實是振動壓實。最終壓實和壓實需要在恒定壓力下完成。

參考文獻：

[1]王虎軍.超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養護中的應用分析[A].中國科技縱橫，2011，10（18）：201.

[2]鄔潔.超薄磨耗層技術在高速公路養護中的應用[A].科技與企業，2013，22（16）：190-193.

[3]于慶革，田新宇，舒躍.淺談超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養護中的應用[B].公路，2010，55（10）：233-236.