冷拌冷铺超薄磨耗层设计指标研究徐科博士

我国高速公路建设发展迅速，但是与发达相比，使用寿命偏低。从世纪年代开始，国外发达开始研究建设长寿命沥青路面结构，该路面结构在延长沥青路面使用年限方面取得了明显的效果。近年来我国虽然也开展了有关长寿路面方面的研究，但仍处于起步阶段。本文针对磨耗层这一长寿命路面重要的结构层，进行冷拌冷铺超薄磨耗层配合比设计指标研究。冷拌冷铺技术是一种低碳、环保的施工技术，与热拌沥青混合料相比，避免了沥青与矿料加热过程中对能源的大量消耗和对环境的污染以及带来的沥青老化的问题。目前，由于冷拌冷铺沥青混合料技术标准较低，目前仅应用于一般的道路养护和三级以下新建道路的建设。高等级路面上面层的超薄磨耗层要求具备很高的黏结力和整体的弯拉强度，以及很好的适应高温变形、低温开裂和层间联结的能力。冷拌冷铺超薄磨耗层在路用性能上还存在着一定的局限性，因此，与热拌热铺超薄磨耗层相比，还没有被道路建设和养护行业普遍接受，在高等级路面中，超薄磨耗层均采用热拌热铺技术。本文通过对冷拌冷铺超薄磨耗层的试验研究，提出作为长寿命路面的功能层应达到的技术指标，为冷拌冷铺超薄磨耗层的应用与推广提供技术支持，扩大其使用范围。

由于超薄磨耗层位于沥青混凝土路面的上面层，直接承受各种外力荷载的作用与环境因素的影响，因此对于沥青和粗集料的要求较高，一般采用软化点和黏度指标较高的改性沥青。通过大量实验室实验表明，传统采用单纯乳化沥青作为超薄磨耗层的拌和剂时，其黏结力往往达不到要求。此外为了满足高等级路面面层超薄磨耗层的高要求，采用金欧特沥青公司生产的改性乳化沥青，其主要指标的技术标准参照《公路沥青路面施工技术规范》规定的聚合物改性沥青相应指标的技术标准。

可以得出，所选取的配合比条件下的改性乳化沥青拌和料的马歇尔稳定度满足规范要求，但流值略高于规范指标。研究表明，冷拌冷铺混合料强度的增长需要较长时间，当使用改性沥青时，混合料的马歇尔试验指标允许适当调整，其流值可适当放宽，但是没有提出具体指标。建议采用改性乳化沥青的冷拌冷铺超薄磨耗层的流值应控制在小于等于。

改性乳化沥青混合料在室温条件下采用马歇尔试验方法成型试件，在的鼓风烘箱中养生后，进行脱模，得到试件，然后按照马歇尔混合料设计方法确定冷拌冷铺改性乳化沥青混合料的最佳油石比。以集料质量为基准，按照改性乳化沥青的用量%、%、%，水泥.%，水%的配合比分别进行马歇尔试件成型，得出试件的孔隙率、饱和度、矿物间隙率、流值、稳定度、密度性能。

根据马歇尔实验的结果，首先求出密度的最大值、稳定度的最大值、空隙率的中值以及饱和度的中值，求其平均值；然后，以各项指标符合规范要求的沥青用量范围中值取平均值作为最佳沥青用量。经过计算初步确定冷拌冷铺超薄磨耗层的改性乳化沥青用量为.%，结合河南省沥青路面的使用经验，确定最佳沥青用量为.%。

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