稀浆封层作高速公路下封层的组成设计与验证

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1、稀浆封层作高速公路下封层的组成设计与验证邓琦1赵雷鸣1陈崇驹2（1江西省景婺黄（常）高速公路建设项目办公室景德镇333000）(2同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海200092)摘要：本文针对安徽省庐铜高速公路用乳化沥青稀浆封层作下封层，根据室内试验进行了配合比组成设计、试验路铺筑与质量检验，结果表明使用乳化沥青稀浆封层可增强防水性能，能提高下面层与基层的层间结合，具有良好的路用性能效果。关键词：道路工程；稀浆封层；下封层；配合比设计；质量检验0前言使用乳化沥青移动车间设备进行生产，生产的乳化稀浆封层是在常温条件下用乳化

2、沥青、矿料、水、填料和添加剂等按一定的配合比制成稀浆混合料，并用稀浆封层摊铺机及时均匀地摊铺在路面上，厚3mm-11mm的一层封层，具有防水、防滑、耐磨耗、填充、平整及恢复路面使用功能的作用。既可以作为新改建路面的表面磨耗层，又可作为维修、养护旧路面病害的加铺层，如表面坑槽、网裂、光滑等，是近年来发展很快的一种路面施工方法，由于具有良好的防水性和增强沥青面层与半刚性基层之间的层间结合，使面层与基层形成一个良好的整体结构，从而延长路面的使用寿命。为防止水侵入到基层中，从而引起路面出现早期损坏现象，我国南方多雨地区许多高速公路已采用

3、稀浆封层作下封层，并取得了良好的使用效果。本文以安徽省庐江至铜陵高速公路实体工程为背景，阐述了稀浆封层的配合比设计和试验路质量检验，供参考。1设计要求庐江～铜陵高速公路地处安徽省中南部，区内多年平均降水量在1000mm-1364mm，路线全长约78.061km。路面采用我国常用的水泥稳定碎石半刚性基层沥青路面结构，在基层上铺筑ES-2型乳化沥青稀浆封层作下封层，设计厚度5㎜，矿料级配范围见表1。表1乳化沥青稀浆封层矿料级配范围及筛分试验筛孔规格(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通过筛孔的质量百分

4、率（%）技术要求100100~9065~9045~7030~5018~3010~215~15试验结果10099.881.057.933.422.616.710.52原材料组成2.1乳化沥青本次工程生产乳化沥青的基质沥青采用中海牌70号道路石油沥青，采用阳离子慢裂快凝型乳化剂沥青各项性能指标见表2。表2乳化沥青主要技术性能指标指标技术要求试验结果筛上残留物（1.18mm筛）（％）≤0.10.1道路标准粘度计C25。3（s）10~6029蒸发残留物蒸留分含量（％）≥5560.2溶解度(三氯乙烯)（%）≥97.599.2针入度（25℃

5、）45~15063.8延度（15℃）（%）≥4043与粗集料的粘附性，裹附面积≥2/3>2/3常温贮存稳定性：5d（%）≤50.92.2矿料矿料应采用优质石灰岩石料生产的机制砂或石屑，矿料应坚硬、耐磨、无风化、洁净，其中4.75mm以下部分砂当量应不低于65%。本次工程采用冶山产石灰石集料，筛分试验结果表1。由表1可知，该集料符合ES-2矿料级配要求。2.3填料采用枞阳产的海螺牌普硅32.5级水泥。2.4水采用饮用水。3配合比设计3.1乳化沥青稀浆封层混合料技术指标（见表3）表3乳化沥青稀浆封层混合料技术指标试验项目指标试验规程

6、可拌和时间Tm（s）>120T0659稠度值CV(cm)2~3T0751湿轮磨耗WTAT(g/m2)＜800T0752负荷车轮LWT(g/m2)＜540T0755粘结力CT初凝(N·m)1.2T0753开放交通（N·m）2.0T07543.2混合料的稠度及加水量的确定针对本工程采用集料、乳化沥青及施工工艺，初步按乳化沥青:集料:水:填料=0.13:1:0.08:0.01的比例配制，即乳化沥青65g，烘干后的集料500g，水40g，填料5g进行拌和，按规定进行稠度试验，结果见表4。由表4可知，该拟定的配合比能符合稠度要求。表4乳化

7、沥青稀浆封层混合料稠度试验序号集料(kg)填料(g)水(g)乳化沥青(g)稠度CV(cm)1500540652.52500540652.63500540652.7平均500540652.63.3最佳沥青用量的确定3.3.1配制混合料采用符合稠度要求的矿料混合料配比，按经验分别用5种不同的沥青用量配制稀浆封层混合料。3.3.2湿轮磨耗试验沥青用量是配合比设计中最重要参数，用量太少稀浆封层就会松散，用量太多路面就会拥包。该试验用来确定稀浆混合料的最小沥青用量，同时也可用来检验稀浆混合料成型后的耐磨耗性能。本次试验采用交通部公路科学研

8、究所研制、北京市路兴公路新技术公司制造的湿轮磨耗仪，试验结果见表5。根据试验结果，绘制沥青用量与磨耗量关系曲线见图1。表5乳化沥青稀浆混合料湿轮磨耗试验序号集料(g)填料(g)水(g)乳化沥青(g)磨耗前试件重G1(g)磨耗后试件重G2(g)磨耗面积A(m2)磨