1、前言
超薄沥青混凝土面层是近年来发展起来的一种主要的预防性养护技术措施，具有延长路面寿命、改善行驶质量、校正表面缺陷、提高安全特性（包括提高抗滑与排水）、减小噪音等作用，主要用于旧路的功能性恢复，起到改善沥青混凝土面层的抗滑性能、修复车辙、裂缝等病害的作用，也可作为新建公路的表面功能层。超薄面层通常采用小粒径、多碎石、断级配沥青混合料，代表厚度为15-25mm。粘结层在路面结构中即可以起到“承上启下”的粘结作用，又能起到防水作用，防止水损坏的产生，由于超薄面层比较薄，超薄面层与原路面之间的粘结状态是决定超薄面层养护措施能否取得成功的关键点之一。层间粘结不良时，层间界面将成为整个路面结构的薄弱环节，当路面收到的水平剪切力超过粘结层的极限抗剪强度时，层间发生破坏，使沥青面层发生水平推移、车辙及拥抱等病害。
为了使超薄面层获得较好的路用性能，达到预期的使用效果，必须提供粘结层的粘结性能，使超薄沥青面层与老路面粘结成一个整体。目前，中国使用的粘结层材料品种繁多，至于哪一种粘结层材料及其在哪一个使用量时粘结性能最好还没有统一定论，笔者针对集中常用的粘结层材料进行性能对比试验，综合评价粘结层材料的性能，选择一种性能较好的粘结层材料，确定适宜的用量。
2、原材料技术性质
（1）橡胶沥青
检测到水分0.21%，灰分7.35，丙酮抽出物8.70，密度1.14。
（2）SBR改性乳化沥青
蒸发残留物含量66%，粘附性＞2/3，针入度81.2，延度74.5。
（3）SBS改性沥青性质
针入度85，软化点58，延度57；TFOT后残留物，质量损失0.08，针入度比66，延度14。
3、试验方法及试件成型
车辆行驶时，路面不仅会受到垂直荷载的作用，也会受到水平荷载的作用，尤以水平荷载在层间产生的剪应力对粘结层影响较大，而粘结层的粘结强度直接影响抗剪强度的大小，因此，可以通过剪切试验和拉拔试验来评价粘结层材料的粘结性能。
3.1试验方法
（1）剪切试验：剪切试验是用来检验粘结层抵抗行车荷载在水平力作用下产生剪切应力的能力，剪切试验包括直剪试验和斜剪试验，根据路面的受力特点，采用能更好模拟路面实际受力情况的45°斜剪试验来评价粘结层的抗剪切能力，从而间接反映粘结层的粘结性能。
（2）拉拔试验：拉拔试验是用来检验粘结层与上下两层间的粘结强度及对面层整体结构强度的影响。
3.2试件的成型
为了更好地模拟路面的实际情况，采用具有代表性的AC-16级配中值模拟原路面所用的混合料级配，超薄面层采用SMA-10沥青混合料来模拟。
根据马歇尔试验确定AC-16中值级配的油石比为4.5%，SMA-10沥青混合料的油石比为6.2%，采用0.3%的木质素纤维。
根据上述混合料的配合比成型符合试件，成型步骤如下：1）根据AC-16配合比采用轮碾法成型车辙板试件；2）将试件养生12h后脱模，采用砂轮和钢丝球对新成型的沥青混合料试件进行磨损处理，以模拟旧路面多年经车轮和自然环境磨耗的实际情况；3）在处理过的试件上用毛刷将粘结层材料涂刷均匀；4）粘层油材料实干后，将涂刷粘层油的试件放入300mmX300mmX100mm的车辙试模中，两处粘层油到试模顶部的距离，确定成型SMA-10沥青混合料所需的材料用量；5）在成型的AC-16混合料试件上成型SMA-10沥青混合料试件，养生，脱模；6）切割试件：采用切割机将试件切割成尺寸为50mmX100mmX100mm的试件。
4、性能试验
影响粘结层粘结性能的因素主要有粘结层材料、温度及粘结层材料用量。为了选择一个综合性能较好的粘层油材料，采用SBR改性乳化沥青、SBS改性沥青、橡胶粉沥青作为粘层材料，分别采用不同的洒布量进行剪切试验和拉拔试验，确定各种材料的最佳洒布量，采用最佳洒布量在不同的温度条件下进行剪切试验和拉拔试验，分析温度对粘结性能的影响。
4.1不同洒布量对抗剪强度的影响
根绝规范及实际的施工经验，采用1.0、1.5、2.0、2.5、3.0kg/m²的洒布量在25℃，荷载速率为10mm/min的条件下进行剪切试验。
在一定范围内，层间抵抗剪切破坏的能力随着粘层油用量的增加而不断增大，超过某一限值后，随着粘层油用量的继续增加，层间抵抗剪切破坏的能力则不断下降。这是由于当沥青用量增加时，沥青混合料与原路面接触面积在增大，使得抗剪强度不断增大；当洒布量为最佳用量时，层间抗剪能力达到最大。随着沥青用量的继续之后，由于车轮碾压的作用，多余的沥青被挤出成为润滑层，层间抗剪能力不断降低。SBR改性乳化沥青的最佳用量为1.3kg/m²，SBS改性沥青的最佳用量为1.9kg/m²，橡胶沥青的最佳用量为2.2kg/m².从总体的变化趋势可以看出，3种材料抗剪切强度从大到小依次为：橡胶沥青、SBS改性沥青、SBR改性乳化沥青。
4.2温度对抗剪强度的影响
由于粘层油材料属于典型的粘弹性体，在高温时这些材料劲度降低，粘度减小，抗变形能力减弱。为了模拟粘结层部位可能出现的温度，对3种粘层油材料采用各自的最佳用量，在15、25、35、45℃4个温度条件下采用10mm/min的荷载速率进行剪切试验。
随着温度的升高，3种材料的抗剪强度都有大幅下降，并且逐渐趋于一致，粘结层的抗剪强度受温度的影响很大。
4.3水对抗剪强度的影响
多雨季节雨水透过面层进入粘结层甚至更下面层，为了模拟雨水对粘结层康健能力的影响，将成型好的试件在水中饱水12h，然后在15、25、35、45℃4个温度条件下采用10mm/min的荷载速率进行剪切试验。
饱水状态下3种粘层油材料的抗剪强度都随温度的升高不断下降；3种粘层油材料在饱水后抗剪能强度有所下降，其中SBR改性乳化沥青下降很多，抗剪强度残留率仅有45%左右，而SBS改性沥青和橡胶沥青的抗剪强度残留率为85%左右，抗剪强度残留率随温度的影响不大。
4.4不同温度下的拉拔试验
根据3种材料各自的最佳材料用量成型时间，然后在15、25、35、45℃4个温度条件下进行拉拔试验。
3种粘层油材料的拉拔强度都受到温度的影响较大，随着温度的升高，拉拔强度不断降低。
5结论
（1）3种粘层油材料都有各自的最佳材料用量，其中SBR改性乳化沥青的最佳用量为1.3kg/m²，SBS改性沥青的最佳用量为1.9kg/m²，橡胶沥青的最佳用量为2.2kg/m²。材料用量小鱼最佳用量时随着材料用量的增加抗剪强度不断增加，超过最佳用量时，随着材料用量的增加抗剪强度不断减小，在最佳材料用量时抵抗剪切破坏能力最好。
（2）3种粘层油材料的抗剪强度、拉拔强度都随着温度的升高有大幅度的降低。
（3）层间水对粘结层的抗剪强度也有较大的影响，层间存在水时抗剪程度都有不同程度的降低，其中，SBR改性乳化沥青受水的影响最大，SBS改性沥青和橡胶沥青受水的影响相对较小，抗剪强度残留率平均达到85%。
（4）综合分析3种材料的各项性能，橡胶沥青综合性能最好，其次为SBS改性沥青，SBR改性乳化沥青相对较差。
文章来自开封鼓楼东方化工沥青乳化剂厂
