沥青路面雾封层抗滑与透水性能研究

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摘要：由于雾封层所采用改性乳化沥青，在其防水效果明显提高的情况下，其抗滑性能可能会大幅度衰减。本文通过室内模拟实验，分别测试雾封层的构造深度和渗水系数，对比分析其抗滑和透水性能。结果表明：改性乳化沥青的喷洒量对试件表面的构造深度影响显著，喷洒量越高，构造深度越小；当原始构造深度较大时，构造深度的降幅更明显。从抗滑角度来看，建议雾封层的改性乳化沥青喷洒剂量不要超过0.4kg/。随着喷洒量的提高，渗水系数降幅显著；当原路面渗水系数比较大的时候，雾封层的封水效果更为明显；如果喷洒量过小，则难以起到雾封层应有的防水效果。从防水角度来看，建议喷洒量不得小于0.2kg/。综合考虑抗滑和防水性能，建议雾封层的喷洒量在0.2kg/到0.40kg/之间。

关键词：雾封层，构造深度，渗透系数，喷洒量

中图分类号：U416.217文献标识码： A 文章编号：

1引言

沥青路面由于长期暴露在自然环境中，在各种气候因素作用下路面材料的性能不断劣化，适应气候变化的能力逐渐降低。同时，又由于行车荷载的作用，沥青路面会产生开裂，而随着裂缝的出现，又会导致路面的透水，更诱发其他病害[1,2]。因此，沥青路面使用一段时间以后，需要进行养护维修。一般把路面养护分两种：预防性养护和矫正性养护[3]。预防性养护在没有提高路面结构能力的情况下，延迟路面的损坏，维持或改善路面现有的功能。预防性养护能减少水分进入路面结构内部破坏路基，保证路面结构的整体性，减缓道路的破坏速度，纠正路面的非荷载性破坏，从而延长路面的使用寿命，推迟昂贵的大修和重建活动，而矫正性养护则是用于道路系统使用功能与结构遭到破坏时。两者并存于一个全面的路面养护计划中，并形成科学的相互关系。对于路面维护来说，预防性养护是对现有道路经济有效的一项维护技术。雾封层就是一种预防性养护技术，它利用雾封层洒布车在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性改性乳化沥青，以形成一层严密的防水层将路面封闭，可起到恢复路表沥青粘附力、填补微小裂缝和空隙、防止下渗水等目的，适用于非结构性裂缝，松散，沥青老化、硬化和水的渗入，可以将路面性能维持2-3年时间，提高了道路的经济效益。然而由于雾封层所采用的材料为改性乳化沥青，在其防水效果明显提高的情况下，其抗滑性能可能会大幅度衰减[4~7]。因此，本文将通过室内模拟实验，分别测试雾封层的构造深度和渗水系数，对比分析其抗滑和透水性能，为雾封层的应用提供决策依据。

2原材料与试验方法

2.1原材料选择

采用70#基质沥青，石灰岩集料和矿粉，制备密级配沥青混凝土AC-13。矿料合成级配如图1所示，最佳油石比为5.0%。以70#沥青为基质沥青，制备改性乳化沥青，乳化剂为慢裂快凝阳离子乳化剂，改性剂为SBR胶乳。

图1 矿料合成级配

2.2试验方法

依据照《公路工程沥青和沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）中的T0703-1993轮碾法成型具有不同空隙率的AC-13车辙板，尺寸为30cm30cm6cm。对于成型好的车辙板，分别测定其构造深度和渗透系数；再钻取直径10mm的芯样，测定空隙率。

采用同样的原材料和配合比，再成型车辙板。在成型好的车辙板上分别喷洒0.2kg/、0.4 kg/和0.6 kg/的改性乳化沥青，模拟实际路面雾封层，在其表面测试构造深度和和渗透系数，并与为进行雾封层处理的试件测试结果进行对比分析。

3试验结果与分析

3.1构造深度分析

不同处理方案下，试件表面构造深度测试结果如表1所示，根据测试结果绘制构造深度变化图，如图2所示。

表1试件表面的构造深度（mm）

图2构造深度的变化

可以看出，改性乳化沥青的喷洒量对试件表面的构造深度影响显著，喷洒量越高，构造深度越小；当喷洒剂量为0.4kg/的时候，构造深度大部分在0.55mm左右；当喷洒剂量为0.6kg/的时候，构造深度大部分已降到了0.55mm以下，已经不能满足规范要求。因此，建议雾封层的改性乳化沥青喷洒剂量不要超过0.4kg/。

也可以看出，当试件空隙率越大，试件表面的原始构造深度也越大；当原始构造深度较大时，构造深度的降幅更明显，且随着喷洒剂量的增加，构造深度降幅是先大后小；当原始构造深度比较小的时候，构造深度的降低幅度相应的也较小，其随着喷洒剂量的增加的下降幅度基本上是相同的。这说明一开始喷洒的改性乳化沥青主要是填在试件表面的构造里，而随着改性乳化沥青的增加以后，改性乳化沥青便开始较多的处在表面集料的顶部，此时改性乳化沥青的增加对构造深度的影响就变小了。

3.2渗透系数分析

不同处理方案下，试件渗透系数测试结果如表2所示，根据测试结果绘制渗透系数变化图，如图3所示。

表2试件渗透系数（ml/min）

图3 渗水系数的变化

可以看出，随着喷洒量的提高，渗水系数降幅显著。当原路面渗水系数比较大的时候，雾封层的封水效果更为明显。当喷洒剂量为0.4kg/时，渗水系数与0.6kg/的渗水系数相差很小，基本上可以认为在喷洒0.4kg/就已经和0.6kg/的效果接近。这是因为随着喷洒的改性乳化沥青的用量的增加，试件的连通空隙表面已经基本上被改性乳化沥青填堵上，继续增加喷洒剂量对于渗水系数的降低所起的作用已经不那么明显了。

如果喷洒量过小，路面的渗水系数还是比较大，那么就没有起到雾封层应有的效果。比如在喷雾剂量为0.2kg/时，渗水系数仍然较大。因此，喷洒量不得小于0.2kg/。综合上述测试结果，建议雾封层的喷洒剂量在0.2kg/到0.40kg/之间，可综合抗滑和防水两方面的性能予以确定最佳喷洒量。

4结论

对不同空隙率的车辙板雾封层处治后，测试其抗滑性、渗水性的，结果表明

（1）改性乳化沥青的喷洒量对试件表面的构造深度影响显著，喷洒量越高，构造深度越小；当原始构造深度较大时，构造深度的降幅更明显。从抗滑角度来看，建议雾封层的改性乳化沥青喷洒剂量不要超过0.4kg/。

（2）随着喷洒量的提高，渗水系数降幅显著；当原路面渗水系数比较大的时候，雾封层的封水效果更为明显；如果喷洒量过小，则难以起到雾封层应有的防水效果。从防水角度来看，建议喷洒量不得小于0.2kg/。

（3）雾封层应该综合考虑抗滑和防水性能，建议雾封层的喷洒剂量在0.2kg/到0.40kg/之间，并应该根据喷洒之前的喷洒试验来确定其具体取值。

参考文献

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张新天 高金岐 原文生 刘晓惠 沥青路面抗滑表层构造特征及其影响因素分析[J] 北京建筑工程学院学报,2005.6；21-2

赵战利 基于分形方法的沥青路面抗滑技术研究.[D]. 长安大学，2005