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嘉峪检测网 2018-09-14 16:29
摘要：介绍了微表处的特点和使用条件。对改性乳化沥青性能进行检测并选出优者。分析了温度、水泥用量和用水量对可拌和时间的影响及改善措施。结合湿轮磨耗和负荷车轮粘砂试验，得出微表处混合料具有优良的抗水损害性和强度，能在我国的公路养护和防水性施工中发挥巨大作用。
高速公路以其快捷、安全、舒适、高效的特点，使其在我国的交通运输中起到重要作用。但随着通车运行年限的增长，20世纪90年代中期建成的高速公路相继进入大修期。因此，如何有效的开展路面预防性的养护措施，己成为保证路面具有良好使用性能的一个重要问题。
微表处养护技术具有耐久性好、抗磨耗与抗滑性能强等优点，现己被广泛应用到高速公路、城市干线、机场跑道等重要交通道路中。微表处由聚合物改性乳化沥青、石料、矿物填料、水和必要的添加剂组成，使用专门的施工设备搅拌摊铺。微表处的采用可以提高路面的抗滑能力，有效阻止水分下渗，防止路面的老化与松散，从而有效地延长路面的使用寿命。
一、微表处适用条件
(1)要求原路面有充足的结构强度，原路面强度不能满足要求时，应首先进行补强处理。微表处是作为厚度为10mm左右的薄层结构。(2)原路面15mm以下的车辙采用单层微表处可以起到好的维修效果。(3)对宽度超过5mm的裂缝事先采用专用封缝设备和材料进行处理，然后再进行微表处罩面。(4)原路面构造深度丧失的，建议采用双层微表处。(5)原路面的隆起型病害应在微表处前进行处理，原路面的坑槽等病害必须彻底挖补后再进行微表处。
微表处室内试验研究
二、改性乳化沥青
微表处用改性乳化沥青的施工性能在很大程度上取决于所使用的乳化剂种类和计量。规范中要求使用“慢裂快凝”型的乳化沥青，本文使用西安华泽道路材料有限公司生产的BE-3X型乳化剂、国产乳化剂WT和进口乳化剂QM，生产三种改性乳化沥青，比较其性能。对比检测结果可知，国产乳化剂WT生产的乳化沥青软化点和5d稳定度不满足技术要求。BE-3X改性乳化沥青和进口QM改性乳化沥青各项检测指标满足微表处试验施工要求。因此，主要选用BE-3X和进口QM改性乳化沥青进行微表处混合料试验。
三、试验研究
室内模拟现场施工的各种天气条件，分别变化拌和温度、水泥用量和用水量，进行拌和试验，并通过湿轮磨耗试验．、负荷车轮粘砂试验对抗水损害性、混合料强度等性能进行验证。
四、可拌和时间
可拌和时间的长短是评价稀浆混合料可操作时间及混合料配伍性好坏的重要指标，施工过程中，微表处混合料从开始拌和到摊铺到路面上一般需要30~50S时间。为了确保混合料的正常施工，借鉴国外技术要求，结合我国近年来工程经验，交通部公路科学研究院对微表处混合料可拌和时间提出了要求。
a)温度对可拌和时间的影响。在其它试验条件相同的情况下，通过对拌和用集料进行预加热，分析温度对混合料可拌和时间的影响。由表分析得出：随着集料温度的增加，混合料的可拌和时间均呈递减趋势，并且BE-3X乳化沥青比QW的可拌和时间略长。因为温度升髙，分子间运动加剧，相互碰撞的机会显著增加，加快沥青的凝结，加速水分的蒸发、破乳明显，可拌和时间缩短。施工现场的石料温度是随时根据气温发生变化，中午和早晚的相差较大，因此，建议微表处混合料进行室内拌和试验时，应在工程实际可能遇到的最高施工温度下进行试验。
b)水泥用量对可拌和时间的影响。在其它试验条件相同的情况下，通过变化水泥用量，比较对微表处混合料可拌和时间的影响。由表分析分析得出：随着水泥的用量的增加，可拌和时间呈递增规律，并且QW乳化沥青比BE-3X的可拌和时间略长。这是因为水泥的添加能够改善微表处混合料的和易性。但是也要注意到，水泥的使用要在增加可拌和时间、更快的破乳和提事早期强度之间得到一个平衡值。
c)用水量对可拌和时间的影响。在其它试验条件相同的情况下，变化拌和用水量，比较用水量对微表处混合料可拌和时间的影响。由表分析分析得出：随着用水量的增加，可拌和时间呈现递增规律。在微表处混合料体系中，水是构成稀浆封层混合料的重要组成部分，它的用量是决定混合料稠度和密实度的主要因素。水量加大，沥青乳液被大大稀释，沥青颗粒间的碰撞率降低，沥目颗粒聚结困难，破乳时间延长
五、湿轮磨耗
本文采用湿轮磨耗试验评价混合料的抗水损害能力。规范规定微表处混合料1h浸水后湿轮磨耗值不大于540g/m2。在相同的级配条件下，分别使用相同的油石比。BE-3X乳化沥青和QW乳化沥青的湿轮磨耗值均符合规范要求，通过湿轮磨耗值也可得出，这两种微表处混合料均有较好的抗水损能力。国际稀浆罩面协会规定微表处混合料的粘附砂量不应超过538g/m2，而在我国微表处技术指南中，将该值调整为450g/m2。由表可知，BE-3-3X乳化沥青和QW乳化沥青的负荷车轮粘砂试验结果均符合我国规范的要求。目前，微表处在我国的主要用途是：对水损害严重的路面作封水处理；对坑槽修补较多的路段采用微表处罩面以求美观；为防止路面病害恶化，延长路面的使用年限，推迟大修日期。但是就微表处技术的特点来讲，作为路面的预防性养护才能发挥其真正作用。
六、应用前景
微表处由于使用了改性乳化沥青，具备更长的使用寿命；造价要比一般的热沥青罩面低，按照国内价格计算，微表处一般在15元/m2左右，3cm的热沥青罩面为30元/m2。因此，微表处是一种经济有效的路面预防性养护技术，可广泛应用于高速公路及一、二级公路路面的罩面养护。微表处除了可以用于路面的预防性养护外，还可以用于新建道路的表面磨耗层。微表处作为表面磨耗层，硬质石料的用量有所减少，大大降低建设成本。采用微表处作为表面磨耗层，可以提高沥青混合料的密实度，改善路面的抗车辙能力和抗水损害能力。此外，微表处还可以用于桥面防水层、隧道内水泥路面罩面以及半刚性基层与沥青层的联接层等。随着微表处技术的优点为设计和施工单位广为接受，微表处技术在我国高速公路建设和养护中的作用和地位必将得到进一步的提高，具有十分广阔的推广应用前景。
七、结语
a)综合比较BE-3X型乳化剂、国产乳化剂WT和进口乳化剂QM生产的乳化沥青，各项指标只有BE-3X乳化剂和进口QM乳化剂的合格，并将用于混合料的实验中。
b)通过可拌和时间试验可以得到温度、水泥和拌和用水量对可拌和时间的影响规律。
c)湿轮磨耗试验和负荷车轮粘砂试验对微表处混合料的抗水损还性和强度进行比较，得出BE-3X型乳化剂和进口的QM乳化剂微表处混合料的试验结果值接近，国产乳化剂与进口乳化剂相媲美。
来源：AnyTesting
