Novachip超薄罩面混合料配合比设计浅析

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1、Novachip超薄罩面混合料配合比设计浅析超薄罩面行车噪音小，舒适性好，与原路面粘结强度高，耐久性好;与碎石封层相比较，适用于寒冷地区、潮湿环境及重交通道路，对原结构破坏具冇更强的适应性，不存在颗粒剥落现象，车辆转弯及停车时抗破坏能力强;与0GFC加铺层相比较，结构层之间粘结性能好，封水效果明显;与连续级配沥青混凝十•相比较，具有卓越的高温稳定性能、抗滑性能、高排水能力，减少雨天行车水雾。但是，我国应用Novachip超薄罩面技术比较晚，虽然相关单位就材料组成、配合比设计及施工工艺开展了一定研究，但是我省对Nova

2、Chip超薄罩而抗滑处治相关技术研究相对滞后，缺乏系统深入的分析验证，实际工程参考案例较少，技术经验积累不足。因此，本文就Novachip超薄罩面配合比设计进行全面研究，对工程设计及质量控制具有重要指导意义。原材料技术要求采用粘结材料将NovaChip超薄罩而和原路而牢固的粘结起来，使其形成整体，共同承受温度应力和行车荷载的作用。因此，耍求粘结层貝有良好的粘结性能，防止沥青面层形成推移、拥包或剥离等病害，延长路面使用性能。采用粘结拉拔仪对橡胶沥青、普通乳化沥青、改性乳化沥青、基质沥靑及改性沥靑进行粘结力测试（测试温度

3、为20°C）,改性乳化沥青相比基质沥青、橡胶沥青和SBS改性沥青，其粘结强度最高，粘结力并无衰减，界而更加牢同。因此，釆用高粘改性乳化沥青作为粘结层。Novachip超薄罩面沥青混合料级配特殊，其中粗集料较多，细集料较少，混合料空隙率较大。因此对沥青胶结料要求很高，一是具有超强的黏结力（一般要求采用高粘度改性沥青）；二是具有良好的耐久性（抗老化能力要好）o试验采用壳牌Novabinder聚合物改性沥青，各项指标均满足《NovaChip系统设计施I［指南》。NovaChip超薄罩面采用粗集料有5~10mm、10~15m

4、m两种，为典型高等级公路路面使用集料，必须满足我国关于抗滑表层使用质量要求标准。试验用NovaChip粗集料为陕西眉县太口石料场石料，属于碱性石料，青灰色，块状构造，细粒结构，石质致密、坚硕，试验检测结果满足规范要求。细集料为机制砂（100%破碎加工而成），洁净、干燥、无风化、无朵质,与沥青貝有良好粘结能力,试验检测结果满足规范要求。矿粉采用天水市麦积III区花牛镇顺天建材厂生产的矿粉，检测指标均满足《NovaChip超薄罩面系统设计施工指南》沥青混合料用矿粉质量要求。Novachip超薄罩面混合料配合比设计(1)矿

5、料级配设计。Novachip超薄罩而混合料为典型的断级配，它由70%〜80%的单一粒径碎石、20%〜30%的细集料及填料组成。混合料共分为A、B、C等3种类型，所对应的公称最大粒径分别是4.75mm、9.5mm和13.2mm□级配选择基于交通水平、气候条件及原路面状况而定。其屮A型主要用于机场道面的修补及路面封水，使用较少;B型较为常用;C型主要用于交通量大的道路。而且从A型到C型，混合料的表而纹理及摩擦系数依次增大。摊铺厚度一般为公称最大粒径的1・5倍，在10〜20価范围Z间。论文采用C型混合料。参照NovaChi

6、pC型超薄罩面沥青混合料目标配合比实际经验，选择5.0%作为3种级配用油石比，旋转压实仪垂直压力为600kPa±18kPa,压实转速为30r/min±0.5r/min,旋转压实100次成型试件。试验结果表明，当油石比一定时，矿料级配随着粉胶比增大，空隙率和矿料间隙率减小，毛体积相对密度增加,是因为矿粉填充了集料间的空隙。但是级配1和级配2分别孔隙率、矿料间隙率和矿料间隙率不满足规范设计要求，而级配3各项指标均满足NovaChipC设计要求。因此选择级配3作为NovaChipC型超薄罩面沥青混合料设计级配。(2)最佳油

7、石比确定。沥青混合料中沥青用量对混合料使用性能具有重要影响，沥青用量太大易导致泛油和车辙，沥青用量太小易岀现耐久性不足，如剥落、水破坏、沥青老化等问题。因此，试验确定最佳沥青用量显得尤为关键。设计级配确定之后,根据设计经验,分别采用4个油石比(4.6%、4.8%、5.0%、5.2%)分别进行旋转压实试验。4个油石比(4.6%、4.8%、5.0%、5.2%)对应的试件毛体积相对密度、空隙率(VV)、矿料间隙率(VMA)、饱和度(VFA)和粉胶比(DP)，并结合设计经验及廿肃地区气候条件，最终确定设计油石比为5.0%o并

8、且可见，随着油石比的增大，混合料孔隙率VV、矿料间隙率VMA和粉胶比DP呈降低趋势，沥青饱和度VFA呈增大趋势。说明沥青填充了集料之间的空隙，使得混合料更加密实。Novachip超薄罩面混合料性能验证(1)水稳定性试验。沥青路而的耐久性主要依靠沥青和集料Z间的粘附程度,水和矿料的作用破坏了沥青和集料Z间的粘附性，是影响沥青混合料耐久性的主要因素