Novachip沥青混合料超薄磨耗层施工技术研究
摘要：具有良好降噪、排水功能的Novachip沥青混合料超薄磨耗层，是一种应用较为广泛的改性沥青混凝土面层。本文基于相关理论研究，针对施工中出现的问题，对沥青混合料进行了高温稳定性以及谢伦堡析漏等实验，确定了施工路段最佳的沥青用量，最后通过对其路面性能的研究，验证了Novachip混合料的可行性，为今后沥青混合料超薄磨耗层的设计施工提供数据支持。
关键词：降噪；超薄磨耗层；改性沥青；Novachip
0引言
随着公路施工技术的快速发展，沥青路面的使用功能下降较为明显，严重影响着车辆行驶的安全性和舒适性[1]，对高速公路进行预防性养护，能够有效提高路面的使用寿命[2]，具有良好的经济效益，改善了出行的安全性，给道路使用者带来的交通延误降至最低[3]。
上世纪八十年代，法国首次应用Novachip于实际施工中，是世界上采用超薄磨耗层混合料路面最早的国家[4]。之后的几十年，欧洲其他国家也相继出现超薄混合料沥青混凝土路，美国科氏公司于1992年取得Novachip技术的使用权限，并引进相关设备[5]。张新波[6]等拟定了5条级配曲线，并对超薄沥青混凝土SAC-10进行了分析研究，证明了其永久变形能力的优越性。
本文基于前人相关理论研究，选取特定的实验材料及环境，并结合实际工程概况，对超薄磨耗层混合料的相关性能进行了测试，通过对混合料最佳配合比的设计，得到了最佳的沥青用量，最后对其在试验路段性能的检测，验证了沥青混合料的实用性，为今后的设计施工提供数据支持。
1 实验原料及施工概况
实验选取G25长深公路柳城至热水段，东起蓝口镇，向东北延伸至梅河高速，地形复杂多变，公路两侧地下水含量丰富，路面裂缝水主要存在于风化裂缝中，受降雨影响较大。选用SBS改性沥青，其相关实验指标及要求如表1 SBS改性沥青检测值及技术要求所示。
表 1 SBS改性沥青检测值及技术要求
技术要求单位检测值规范值
闪点，≥℃330 250
软化点，≥℃95 100
针入度，≥0.1mm 52 50-80
质量变化，≤% 0.09 ±5
溶解度，≥% 99.56 100 残留针入度比，≥% 83.5 70 延度，≥cm 38 20 由表可得，SBS改性沥青的延度38cm，溶解度99.56%，闪点330℃，符合实验要求。
实验选取三种粒径大小的玄武岩作为粗集料用料，其分类为：1#料1-8mm、2#料9-16、3#料17-20mm，并对其进行密度及吸水率实验，利用相关公式计算表观相对密度，得到如表2 吸水率及密度实验结果所示。
表 2 吸水率及密度实验结果
试样编号试样质量
（g）
毛体积相对密度（g/cm3）表观相对密度（g/cm3）吸水率（%）
实测值平均值实测值平均值实测值平均值
1# （1-8mm）1 1325.25 2.854
2.859
2.685
2.585
1.55
1.54
2 1349.28 2.864 2.485 1.53
2#
（9-16mm）1 1152.47 2.570
2.580
2.660
2.550
1.68
1.67
2 1132.07 2.590 2.440 1.66
3# （17-20mm）1 660.49 2.468
2.533
2.135
2.225
0.88
0.89 2 689.27 2.598 2.335 0.90
由表可知，粗集料的相对密度随着试样粒径的增大而减小，也即相对密度与其粒径大小呈反比关系，粗集料的吸水率分别为1.54%、1.67%以及0.89%，符合施工要求。
细集料和矿粉分别选取0-5mm 粒径大小的石灰岩机制砂以及石灰岩细粉，随机抽测其相关指标，得到如表 3 矿粉平均粒径及比表面实验结果所示。
表 3 矿粉平均粒径及比表面实验结果
材料名称
实验次数
平均粒径（μm ） 比表面积
测试值 平均值 测试值 平均值 矿粉
1 30.2568 29.8129
1.35 1.36
2
29.3689
1.37
由表中数据可知，矿粉的比表面均值为1.36，平均粒径为29.8129，测试结果,满足实验要求，明显提高了胶浆的软化点，对混合料的粘合强度有一定提升。
2 超薄磨耗层沥青混合料配合比设计
2.1级配设计方法
表 4 Novachip 沥青混合料超薄磨耗层级配表
尺寸大小
筛孔通过率
5.25mmA 型 9.89mmB 型 18.58mmC 型
18 90-100 70-90 100 15.32 40-60 50-70 60-80 3.59 20-35 15-28 70-75 6.68 15-24 20-27 8-12 0.27 6-9 10-15 5-10 0.091 3-6 3-6 3-6 适宜厚度
2.0-2.5
2.2-2.8
2.1-2.7
表 4为Novachip 沥青混合料超薄磨耗层级配表，由表中数据可知，A 型级配所用集料的粒径较小，不能满足超薄磨耗层排水及空隙率的要求，故在B 、C 级配中选取较为合适的类型。由于实验所用玄武岩的最大粒径为20mm ，故选择C 级配作为实验用级配，并将其分为三档料，其中第一、二档为玄武岩，第三档为石灰岩，填料为矿粉，粒径范围分别为：第一档17-20mm 、第二档5-16mm 、第三档0-5mm 。
通过率(%)
筛网孔径(mm)
图 1 超薄磨耗层级配曲线图
图 1 为超薄磨耗层级配曲线图，由图可得，随着筛网孔径的变大，其通过率也随之增大，当孔径大小为18mm 时通过率最大，达到级配的上限100%；当孔径为20mm 时，此时级配的下限到达最大值，为100%。 2.2 确定最佳沥青用量
