摘要
文章通过对含砂雾封层的耐久性能开展研究，通过开发室内耐久性试验，对含砂雾封层耐久性评价指标进行研究，并依托 年扬州 S244 与 G328 段养护工程铺筑耐久性含砂雾封层试验段，应用效果表明：耐久性含砂雾封层能够提供良好的密封效果，路面沥青膜得到有效补充，铺筑 20 个月后，路面的抗滑能力与构造深度会逐渐恢复。研究成果有利于提升含砂雾封层的使用寿命，对含砂雾封层预防性养护技术的推广应用具有重要的意义。
关键词：预防性养护；含砂雾封层；耐久性；应用效果
含砂雾封层技术是在传统雾封层技术的基础上，通过掺加细粒砂解决雾封层施工后路面抗滑衰减过大的新型预防性养护技术。除了具有传统雾封层技术封堵微裂缝、固化松散矿料、施工速度快等优点外，还能够提供良好的表面构造，保证车辆行驶安全[1-3]，并且含砂雾封层采用冷拌冷铺的施工工艺，施工过程中无废气排放，具有良好的社会效益。但目前国内关于含砂雾封层技术尚无统一性的技术标准，导致含砂雾封层施工后效果参差不齐，也影响了含砂雾封层技术在国内的推广应用[4-6]。本文选用市场上常用的含砂雾封层材料进行耐久性能研究，并针对耐久性含砂雾封层的路面长期应用效果进行跟踪观测分析，旨在提升含砂雾封层的使用寿命，为含砂雾封层技术的推广应用提供参考。
1 耐久性关键指标研究
结合以往含砂雾封层工程应用的效果来看，主要存在以下两个问题，一是裹覆的细砂过早剥落，导致抗滑衰减较大；二是随着时间推移，路面出现大面积的沥青膜剥落情况。针对传统含砂雾封层耐久性不足问题，通过开发耐久性能评价指标，对含砂雾封层材料的耐久性能进行研究。
1.1 耐久性试验方法
参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—）中 T0752 湿轮磨耗试验，采用涂布器将含砂雾封层材料均匀地涂布于油毛毡上，后进行湿轮磨耗试验（如图 1 所示），具体试验步骤如下：
（1）裁剪尺寸为 29 cm×35 cm 的油毛毡，放在 50 ℃的烘箱中不低于 10 h。将油毛毡固定在一个平整的基座上，使其无法移动。将油毛毡的长边固定在基座的卡扣上，让油毛毡超出桌子边沿少许，这样可以在涂布时直接刮离油毛毡并掉落。
（2）将涂布器的涂布厚度设置在 1 mm，将涂布器置于油毛毡的上端边沿以下。将 50~100 g 含砂雾封层材料倾倒在油毛毡上（足够的封层材料来涂布适当面积，满足湿轮磨耗测试需要），匀速拖8动涂布器，制作一块平整均匀的试件。将多余的封层材料从油毛毡上直接刮落。
（3）将完成的试件放入 60 ℃的强制通风烘箱，养生 24 h，将养生完的试件称重并记录为 m1，将试件完全浸泡在 25 ℃水中 3 d。
（4）根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—）中的 T0752 3.2.5 对试件进行测试，然后烘干，对烘干后的试件进行称重并记录 m2，计算试验结果。
含砂雾封层湿轮磨耗试验以磨耗值 WTAT 来评价：
1.2 耐久性关键指标研究
选取目前市场常用的 5 种含砂雾封层材料，表 1 为 5 种材料的常规技术指标，可以看出其传统指标难以表征含砂雾封层的耐久性能，因此针对含砂雾封层材料开展耐久性能关键指标研究具有重要意义。湿轮磨耗试验结果如表 2 所示。
采用 SPSS 软件对试验结果进行数据分布分析，分析结果如表 3、图 2~图 3 所示。从图 2 中看出，湿轮磨耗值分布在 40~90 g/m2 范围内，其中 50~60 g/m2 出现频率最高。此外，从湿轮磨耗值的Q-Q 图看出，湿轮磨耗值结果呈现近似正态分布，同时根据计算结果：偏度系数=-0.019，峰度系数=-0.776，二者均小于 1，可以认为改组数据近似正态分布。如果样本的数据量更大，则磨耗值数据应更接近正态分布（65.256，14.4539 5），因此，结合正态分布理论，对含砂雾封层材料的耐久性指标进行研究。
通过正态分布概率计算，反算各保证率能够达到的磨耗值数据，如表 4 所示。
对于目前市场所能供应的含砂雾封层材料，其耐久性能差异较大，因此设定对含砂雾封层材料的耐久性能提出保证率为 60%的筛选标准，即湿轮磨耗值应小于 68.9 g/m2，同时考虑到推广与应用，将该指标调整至≤70 g/m2。
2 工程应用与长期性能观测
2.1 试验路方案
年 8 月，通过现场调研，选定 G328、S244 扬州段作为含砂雾封层试验路段，车道数均为双向四车道。路面承载能力较好，破损较少，但通车年限较长，路面有一定程度老化，其中 S244 路面表面松散严重，构造深度达到 0.75 mm。根据试验段原路面构造深度的检测结果及实际路面对含砂雾封层材料的吸收情况，分别采用 0.7 kg/m2、0.9 kg/m2 的洒布量，具体实施方案如表 5 所示，施工现场如图 4 所示。
2.2 试验段性能状况跟踪观测结果
耐久性含砂雾封层试验段通车后，针对试验段的路面表观性能状况进行跟踪观测，主要针对构造深度与摩擦系数进行定期检测，分别采用铺砂法与摆式摩擦仪进行检测。跟踪检测结果如表 6、表 7，图 5、图 6 所示。
（1）构造深度从图 5 中看出，含砂雾封层施工后路面的构造深度呈先下降后上升趋势。
（2）抗滑摆值从图 6 中看出，含砂雾封层施工后，G328 抗滑摆值先上升后下降，最后逐渐恢复的趋势。分析其原因，由于原路面通车时间较长，路面较为光滑，含砂雾封层刚施工完毕时，细砂与表面集料粘结，形成粗糙表面，造成抗滑摆值增加；一段时间后，细砂脱落，抗滑摆值衰减，后路面抗滑逐渐恢复。而 S244 由于原路面抗滑摆值较大，施工后抗滑摆值逐渐下降并稳定恢复。
（3）综合来看，含砂雾封层技术对于沥青路面松散病害的处治更为有效，适用于原路面构造较好的路面。
2.3 试验段沥青膜覆盖情况评价
采用图像处理软件 Image pro plus 对含砂雾封层的磨耗情况进行二值化分析，采用路面沥青覆盖率指标评价路面沥青膜的覆盖情况，分析结果如图 7 所示。
从图 7 中可以看出，G328 与 S244 原路面沥青膜磨耗严重，沥青覆盖率分别为 28.6%与 22.2%，表明原路面存在着比较严重的沥青膜磨耗情况，集料裸露。经含砂雾封层养护后，沥青膜修复，沥青膜覆盖率为 100%，20 个月后含砂雾封层发生局部磨耗，其中 G328 路段的沥青覆盖率分别为74.7%。S244 路段的沥青膜覆盖率为 91.1%，与 G328 段相较而言，S244 段原路面构造明显，含砂雾封层材料填入路面的构造中，不易磨耗，表现出较为优异的耐久性能。
3 结论
本文通过对含砂雾封层耐久性能评价方法及指标进行了研究，并结合实体工程进行耐久性含砂雾封层技术的应用，得出以下结论：
（1）开发了含砂雾封层湿轮磨耗试验，提出湿轮磨耗值≤70 g/m2 作为含砂雾封层材料的耐久性关键指标。
（2）施工完毕后，路面的表面构造深度下降较大，抗滑摆值出现小幅增长；长期跟踪观测结果表明：经含砂雾封层施工后，路面构造深度出现先下降后恢复趋势，抗滑摆值则在通车一段时间后出现下降后又恢复趋势。
（3）试验段通车 20 个月后应用效果表明，耐久性含砂雾封层能够有效补充路面的沥青膜覆盖情况，并且原路面构造越大，耐久性能越优异。
（4）综合来看，耐久性含砂雾封层技术能够有效封堵路面的微裂缝、补充表面沥青覆盖、处治松散病害，并且采用冷拌冷铺的工艺，具有良好的工程效益与节能减排效益。
参考文献
[1] 韩民. 沥青路面含砂雾封层在高速公路养护中的应用[J]. 中国新技术新产品, (24): 45-45.
[2] Prapaitrakul N, Freeman T, Glover C J. Analyze Existing Fog Seal Asphalts and Additives: Literature Review[J]. Asphalt Emulsions, .
[3] Zhang J, Luo P, Xu L, et al. Laboratory Study on the Permeability and Skid Resistance of Asphalt Pavement Fog Seal Layer [J]. .
[4] 杨明, 苏卫国. 预防性养护雾封层措施试验路工程实践[J]. 公路, (11): 205-210.
[5] 蒋志军. 雾封层技术在沥青路面预养护中应用研究[D]. 重庆: 重庆交通大学, .
[6] 邬惠娟, 徐刚. 含砂雾封层技术设计及应用[J]. 公路交通科技: 应用技术版, (6): 130-131.
往期回顾
沥青路面修复的2个选择6种方案
泡沫沥青的现状应用及对未来应用的思考
论全深式就地冷再生的优势及技术应用
韩海红┃公路沥青路面养护方法与目标的探讨
郝培文┃绿色道路建造技术
来源：网络
作者：未知
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