长寿命路面超薄磨耗层冷拌冷铺沥青性能试验研究

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1、第28卷第8期河南科学Vol.28No.82010年8月HENANSCIENCEAug.2010文章编号：1004-3918（2010）08-0975-04长寿命路面超薄磨耗层冷拌冷铺沥青性能试验研究1221王大宝，杨伟新，郭红霞，冯治安（1.郑州大学水利与环境学院，郑州450001；2.平顶山市高速公路建设有限责任公司，河南平顶山467000）摘要：针对长寿命路面超薄磨耗层的性能要求，研究开发了一种新型的冷拌冷铺改性乳化沥青环保材料作为长寿命路面超薄磨耗层的关键材料.与一般的改性乳化沥青和溶剂型冷拌冷铺

2、沥青相比较，该种冷拌冷铺改性乳化沥青在技术上要求更为严格，通过试验得出了该型冷拌冷铺改性乳化沥青的主要技术标准，并分析了材料选配、生产工艺及各流程需注意的关键技术问题，为该种新型的冷拌冷铺改性乳化沥青环保材料的生产和应用技术开发提供了一定的技术依据.关键词：长寿命路面；超薄磨耗层；冷拌冷铺；改性乳化沥青；生产工艺中图分类号：U416.241文献标识码：A近年来，中国高速公路建设取得了显著成果，但由于设计施工技术储备较少，交通条件恶劣，重载、超载车辆屡禁不止，致使高速公路结构、材料普遍存在寿命较短的问题.如

3、何提高速公路的使用年限成了一个倍[1][2]受关注的课题.上世纪50年代，英国、美国和日本等发达国家开始研究和建设长寿命沥青路面结构，该路面结构可以显著延长高速公路沥青路面的使用寿命，是解决高速公路沥青路面早期损坏的有效措施.我国虽然也及时开展了长寿命路面的研究，但目前尚处于起步阶段，且已有的研究基本上延续了国外长寿命路面的[4]设计思想.本文针对长寿命高等级路面的超薄磨耗层这一重要结构层，提出了冷拌冷铺改性乳化沥青的生产工艺，并进行小规模的室内试验研究，得到一些重要结论，为今后的工程建设提供了参考依据和

4、技术支持.1超薄磨耗层的材料选用国内的长寿命高等级路面采用“柔+刚+柔”的典型粘结层沥青砼超薄排水抗滑降噪磨耗层结构形式，如图1所示.其中超薄磨耗层是关键层，技防水联接层水泥砼面层术要求高.大量室内试验表明，单纯采用乳化沥青作为超薄磨固化土基层或水泥稳定碎石基层耗层材料，粘结力通常达不到要求，在碾压混合料时，表面层石料裹覆的沥青会轻易地就被压路机搓掉.土基基于超薄磨耗层本身的高技术要求、功能结构和节能环保3个方面的考虑，本文采用冷拌冷铺改性乳化沥图1长寿命高等级路面典型结构青作为长寿命路面超薄磨耗层关键材

5、料.Fig.1Typicalstructureofthelong-lifehighgradepavement目前，虽然一般的改性乳化沥青混合料和溶剂型冷[4]拌沥青混合料实现了冷拌冷铺，但是技术标准低，只能应用于一般的道路养护和三级以下新建道路的建设.长寿命路面超薄磨耗层新型冷拌冷铺改性乳化沥青要求能够实现三级以上新建道路面层用的沥青混合料在0℃以上的冷拌冷铺，达到“节约能源，保护环境，避免高温使沥青老化的要求，并对石料的品质造成不利影响，提高路用性能，创造良好的路面施工环境，延长冬季的可施工时间，缩短施

6、工周期”的目的，促进我国“资源节约型，环境友好型”的可持续发展社会的建设.2主要技术标准长寿命高等级路面上面层的超薄磨耗层要求具备很高的粘结力和整体的弯拉强度，以及很好的适应高收稿日期：2010-01-11基金项目：国家科技部科技特派员专项基金项目资助（SQ2009GJD0004979）作者简介：王大宝（1984-），男，江苏滨海人，硕士研究生，研究方向为路基路面新材料与新工艺.-976-河南科学河南科学第28卷第8期温变形、低温开裂和层间联结的能力.针对超薄磨耗层的上述高标准，作为其关键材料的冷拌冷铺改

7、性乳化沥青要求具备以下特点：①较小的针入度；②较大的低温延度；③较高的软化点（超薄磨耗层拟采用的厚度只有3cm，从设计上克服了高温变形的问题，只需要考虑沥青材料的高温软化）；④较好的弹性恢复性能.路面在荷载作用下产生的变形，能在荷载通过后迅速恢复，从而保持较小的残余变形，减小路面的累积变形和弯沉，提高路面平整度，有效缓解反射裂缝.由于超薄磨耗层的铺筑拟采用冷拌冷铺的方式实现，沥青材料的性能不受高温老化的影响，集料也不受高温的影响，其混合料的路用性能完全可以达到热拌沥青混合料的水平.考虑改性剂的选用和经济性

8、，本文[5]采用的冷拌冷铺改性乳化沥青主要指标的技术标准将参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）规定的聚合物改性沥青相应指标的技术标准，见表1.表1聚合物改性沥青主要指标的技术标准Tab.1TechnicalstandardsofkeyindexesforpolymermodifiedasphaltSBS类（Ⅰ类）SBR类（Ⅱ类）相应指标单位Ⅰ-AⅠ-BⅠ-CⅠ-DⅡ-AⅡ-BⅡ-C软化点TR＆B，不小于℃