含砂霧封層路用性能研究

陳志祥

(海南省路橋投資建設(shè)有限公司，海南 三亞 570100)

0 前 言

在交通荷載、環(huán)境條件等因素耦合作用下，瀝青路面開始出現(xiàn)老化、硬化，使得模量增加、蠕變能力降低，從而導致瀝青路面出現(xiàn)早期病害，而預(yù)防性養(yǎng)護在路面狀況良好的情況下采取的較為經(jīng)濟的養(yǎng)護策略，目的是在瀝青路面病害剛剛發(fā)展或處在萌芽時期而采取的養(yǎng)護措施，能夠最大程度上延緩路面使用性能的衰減。

含砂霧封層因其具有粘結(jié)性好、提升美觀、造價低、車輛通行影響小等優(yōu)點，而使其在眾多預(yù)防性養(yǎng)護措施中已具有了一定實體工程運用規(guī)模[2-4]。然而，由于含砂霧封層并沒有制定標準的技術(shù)控制要求，因而導致在實體工程運用中技術(shù)要求難以控制和把握，使用效果、質(zhì)量參差不齊，同時當前對含砂霧封層的研究相對較少。

本文通過對不同含砂霧封層材料進行相關(guān)試驗，分析不同含砂霧封層及用量對封水、抗滑、耐磨性能差異。

1 試驗原材料

本文選用兩種含砂霧封層進行試驗研究，分別為1#、2#，技術(shù)指標見表1所示。

表1 1#、2#含砂霧封層技術(shù)指標

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 封水性能試驗及結(jié)果分析

封水性能試驗中成型改性瀝青SMA-13瀝青混合料車轍板，用刷子往試件指定部位涂刷樣品，通過對比涂刷前后試件的滲水系數(shù)降低比例，評價封水性能。試驗中將1#、2#、3#含砂霧封層分別涂刷于改性瀝青SMA-13瀝青混合料車轍板，為了對比不同涂刷量對封水性能影響，采用兩種涂刷量，分別為50 g和70 g，試驗結(jié)果如圖1～2所示。

圖1 涂刷量為50 g條件下含砂霧封層封水性能試驗結(jié)果

圖2 涂刷量為70 g條件下含砂霧封層封水性能試驗結(jié)果

由上述試驗結(jié)果可看出，含砂霧封層類型及其涂刷量對瀝青混合料封水性能影響較大，并且試驗結(jié)果中較小的滲水系數(shù)也充分表明了含砂霧封層的封水功能較好。圖1為含砂霧封層涂刷量為50 g時滲水系數(shù)結(jié)果可看出，1#、2#試件涂刷含砂霧封層前滲水系數(shù)分別為112、128 mL/min，涂刷后滲水系數(shù)分別為20、39 mL/min，滲水系數(shù)降低比例分別為82.1%、69.5%，可見1#含砂霧封層封水性能要好于2#含砂霧封層。而在涂刷量為70 g試驗結(jié)果(見圖2)，1#、2#試件涂刷含砂霧封層前滲水系數(shù)分別為77、110 mL/min，涂刷后滲水系數(shù)分別為9、5 mL/min，滲水系數(shù)降低比例分別為88.3%、95%，由此可見，2#含砂霧封層封水性能要好于1#。

通過分析上述結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，隨著含砂霧封層涂刷量增大，其封水性能得到提升，這是因為涂刷量增大后含砂霧封層層厚增加，密水性提升；此外，當含砂霧封層涂刷量較小時，1#含砂霧封層封水性能較好，當含砂霧封層涂刷量較大時，2#含砂霧封層封水性能較好，這表明含砂霧封層的涂刷量對封水性能影響很大，因而在工程實際運用中要對含砂霧封層用量、類型進行慎重選擇，最好通過相應(yīng)的性能試驗驗證后確定含砂霧封層的選擇。

2.2 抗滑性能試驗結(jié)果分析

抗滑性能試驗中在改性瀝青SMA-13瀝青混合料車轍板表面涂刷霧封層樣品，養(yǎng)生，然后對車轍試件的空白部分和涂刷部分分別進行抗滑測試，用兩邊摩擦系數(shù)對比來評價抗滑性能。與前述封水性能試驗條件相同，對比三種含砂霧封層及不同涂刷量對抗滑性能影響，通試驗結(jié)果見圖3～4。

圖3 不同涂刷量條件下含砂霧封層摩擦系數(shù)

圖4 不同涂刷量條件下含砂霧封層摩擦系數(shù)降低比例

由上述試驗結(jié)果可看出，在使用含砂霧封層后瀝青路面抗滑性能能得到一定程度的改善提升，且不同含砂霧封層、不同用量對瀝青路面抗滑性能改善程度不同。在圖3所示試驗結(jié)果中，1#含砂霧封層在涂刷量為0、50、70 g時的摩擦系數(shù)分別為72、63、62，2#含砂霧封層在涂刷量為0、50、70 g時的摩擦系數(shù)分別為71、40、35，可見對于1#、2#含砂霧封層來說，鋪筑含砂霧封層能夠顯著提升瀝青路面的抗滑性能，尤其2#含砂霧封層涂刷50 g后摩擦系數(shù)降低了31；另外，當涂刷量從50 g增加到70 g后，摩擦系數(shù)變化并不大，1#、2#含砂霧封層摩擦系數(shù)減小值分別為1、5，這表明了涂刷含砂霧封層雖然能夠提升路面的抗滑性能，但是對于含砂霧封層的用量需要進行適當控制，并不是用量越大越好。此外，1#含砂霧封層在涂刷量為50、70 g時的摩擦系數(shù)降低比例分別為13%、14%，2#含砂霧封層在涂刷量為50、70 g時的摩擦系數(shù)分別為44%、51%，明顯可見2#含砂霧封層摩擦系數(shù)降低比例幅度最大，抗滑性能最好。

2.3 耐磨性能試驗結(jié)果分析

耐磨性能試驗采用了微表處濕輪磨耗進行測試，通過涂刷含砂霧封層前、后裸露率及裸露率降低比例來刻畫耐磨性能，同時筆者考慮到前述封水性能試驗和抗滑性能試驗中含砂霧封層涂刷量對試驗結(jié)果影響較大，因此，本試驗中采用0.2、0.4、0.6、0.8 kg/m2對三種含砂霧封層耐磨性能進行試驗研究，試驗結(jié)果見圖5～6。

從圖5～6可看出，在涂刷1#、2#含砂霧封層后裸露率顯著降低，表明含砂霧封層可一定程度上提升路面的耐磨性能，由于瀝青路面表層的主要功能為磨耗，而耐磨性能較好的材料更能滿足功能需求，因此，含砂霧封層具有良好的工程實用性。另外，不同涂刷量條件下裸露率降低幅度不同，并且隨著含砂霧封層涂刷量增加，裸露率降低比例呈現(xiàn)出先增加后減小變化規(guī)律。1#含砂霧封層裸露率降低比例最大值為47.3%，對應(yīng)的涂刷量為0.6 kg/m2，2#含砂霧封層裸露率降低比例最大值為31.8%，對應(yīng)的涂刷量為0.4 kg/m2。

圖5 1#含砂霧封層耐磨性能試驗結(jié)果

圖6 2#含砂霧封層耐磨性能試驗結(jié)果

3 結(jié) 論

1)試驗結(jié)果表明含砂霧封層具有較好的封水性能，并且不同類型的含砂霧封層及用量對封水性能有較大影響，當含砂霧封層涂刷量較小時，1#含砂霧封層封水性能較好，當含砂霧封層涂刷量較大時，2#含砂霧封層封水性能較好，因此，在工程實際運用中要對含砂霧封層用量、類型進行慎重選擇。

2)含砂霧封層能夠顯著提升路面的抗滑性能，但用量不宜過大，否則會降低路面抗滑性能；2#含砂霧封層摩擦系數(shù)降低比例幅度最大，抗滑性能最好。

3)含砂霧封層可提升路面的耐磨性能；裸露率降低比例隨著含砂霧封層涂刷量增加而呈現(xiàn)出先增加后減小變化規(guī)律，1#含砂霧封層裸露率降低比例最大值為47.3%，對應(yīng)的涂刷量為0.6 kg/m2，2#含砂霧封層裸露率降低比例最大值為31.8%，對應(yīng)的涂刷量為0.4 kg/m2。

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