9第九章 微表处混合料的配合比设计

第九章微表处混合料的配合比设计

1.微表处混合料施工性能包括哪些内容？

2.什么叫可拌合时间和不可拌合时间？我国有哪些规范要求？

3.什么叫稠度值？稠度对微表处施工有什么影响？

4.初凝时间的试验方法是什么？

5.黏聚力试验的目的和试验方法是什么？在试验后四种破损状态是什么？

6.湿轮磨耗(WTAT)试验的目的和试验方法是什么？

7.负荷车轮试验的目的和试验方法是什么？

8.微表处混合料拌合时间不足，设计人员应从哪几个方面进行调整？

9.国际稀浆封层协会规定的黏聚力指标是多少？常见的稀浆混合料黏聚力随时间变化

趋势的四种情况是什么？

10.哪些因素对微表处混合料的施工性能有显著的影响？

11.如何确定微表处混合料最佳乳化沥青用量？

12.微表处混合料路用性能应满足哪些指标、技术要求？

13.微表处混合料各组成材料的用量范围是什么？

14.微表处混合料配合比设计流程图是什么？

15.微表处混合料的设计步骤是什么？

16.怎样做好微表处混合料的配合比设计？

第九章微表处混合料的配合比设计

1.微表处混合料施工性能包括哪些内容？

微表处混合料施工性能包括：①施工可操作性，包括混合料要有足够的可拌和时间，有良好的稀浆状态，有良好的环境条件适应性等，这些指标一般通过混合料的拌和试验来确定；②混合料的成型速度，为了满足快速开放交通的要求，微表处混合料在保证施工时间的同时，必须能够迅速固化成型，并有足够的初期强度，可通过初凝时间试验和黏聚力试验确定。

2.什么叫可拌合时间和不可拌合时间？我国有哪些规范要求？

在拌和锅内放入一定量的矿料(通常为100g)、填料，拌匀，再将水、添加剂等倒入锅中拌匀，然后倒入一定量的改性乳化沥青搅拌并记时。在改性乳化沥青倒入后的最初5～10s内用力快速拌和，然后用拌和匙沿容器壁顺时针均匀拌和，一般每分钟60～70转，注意观察混合料的拌和状态。当稀浆混合料变稠、手感到有力时，表明混合料开始有破乳的迹象，记录此刻的时间，称为可拌和时间；继续拌和，当混合料完全抱团，无法拌和时，记录此刻的时间，称为不可施工时间。重新调整混合料的配方，重复进行上述试验步骤，并记录试验时的气温和湿度。

我国要求可拌合时间在25℃温度下不低于120s。

3.什么叫稠度值？稠度对微表处施工有什么影响？

稠度值表示稀浆混合料和易性与含水量的指标，通过稠度试验测定。

微表处混合料除了要有足够的可拌和时间，还需要有良好的施工状态，即有合适的稠度和良好的稠度可调节性。混合料的稠度值太大，即混合料过稀，会造成稀浆混合料“跑浆”，影响纵向接缝的直线状态；同时会造成细料上浮，形成表面富油，摊铺厚度也很难保证。如果混合料的稠度值太小，即混合料过稠，会造成混合料摊铺困难、表面不美观、与原路面黏结不够牢固等问题的出现。混合

料的稠度在摊铺过程中是不断变化的，我们希望混合料在摊铺过程中始终保持在合适的稠度范围内(2～3cm)。

4.初凝时间的试验方法是什么？

初凝时间试验方法：取刚拌匀的微表处混合料立即摊在油毛毡上铺平，并开始计时。把试件放在室温下，隔3min用一张滤纸或餐巾纸轻轻地压混合料表面，如果在纸上没有见到褐色的斑点，就认为稀浆已经初凝；如果有褐色斑点出现就再隔3min重复测试；如15min后仍未初凝，就每隔10 min测试，直至达到初凝为止。记录初凝时间和试验时的气温和湿度。

5.黏聚力试验的目的和试验方法是什么？在试验后四种破损状态是什么？

黏聚力试验反映了混合料的成型时间和开放交通时间。在相同的时间内，混合料的黏聚力数值越大，说明混合料的成型速度越快，早期强度越高。

黏聚力试验方法：称取200g集料放入拌锅拌匀，然后加入适量的水拌匀，再加入定量的改性乳化沥青拌和均匀，时间不超过1min。将环型试模放在油毛毡上，将达到要求配比的稀浆混合料拌匀后立即倒入试模并刮平，将脱模后的试样在25℃±6℃的环境中养生并计时。30min后，将试件置于黏聚力试验仪的气动橡胶压头下面，当仪器压力表达到200kPa时，保持此压力，将测扭矩扳手测力表归零并套住气缸杆上端，在0.7～1.0 s内平稳、坚定、水平地扭转90°～120°并读取扭矩仪读数。升起橡胶压头，并擦干净底部待下次测试。60min时，重复上述步骤。

一般情况下，试样在试验后的破损状态有以下四种情况：

(1)高级成型。试样没有任何破损或裂纹，没有集料散落情况出现，压头在试样表面打滑，表面沥青膜可能被磨掉而留下圆形痕迹(与黏聚力值2.6N·m等效)。

(2)中级成型。试样表面没有裂纹出现，但压头下的集料会被碾落或粘起(与黏聚力值2.3N·m等效)。

(3)初级成型。试样表面有一条裂纹出现(与黏聚力值2.0 N·m等效)。

(4)未成型。多条裂纹出现，甚至整个试样被碾散(黏聚力低于1.2N·m)。

6.湿轮磨耗(WTAT)试验的目的和试验方法是什么？

湿轮磨耗试验的目的：①用于控制混合料的最小沥青用量。混合料中沥青用量越少，试样的WTAT值就越大，当超过了规定的最大WTAT值时的沥青用量就是容许的最小沥青用量。②用于评价混合料中各组分的配伍性。微表处混合料各组分之间存在复杂的化学反应，如果配伍性不好，即便各组分材料质量优良，也无法得到高性能的混合料。此时混合料的湿轮磨耗值往往无法满足要求，仅仅靠增大沥青用量也无法起到降低湿轮磨耗值的作用③评价混合料的抗水损害能力。国际稀浆封层协会对微表处混合料提出了浸水1h湿轮磨耗不大于540g/㎡和浸水6d湿轮磨耗不大于806g/㎡的要求，其中浸水6d湿轮磨耗指标除反映混合料的抗磨耗性外，也反映了混合料的抗水损害能力。

湿轮磨耗试验方法：按照确定的混合料各组分的比例(集料过4.75mm筛后的剩余部分)制作成厚度6.4mm、内径280mm的湿轮磨耗试样，烘干至恒量并冷却至室温后称其质量m1，然后将试样放在25℃±3℃的水中养生1h后取出，在湿轮磨耗试验仪上磨5min，然后将试样取出、冲洗、烘干后称其质量m2。试样磨耗前后的质量差与磨耗面积的比值称为磨耗值。

图7.6-1 湿轮磨耗试验