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Novachip超薄磨耗层配合比设计方法及技术特点
摘要:Novachip超薄磨耗层是厚度为1.5~2.5cm的沥青面层,主要应用于
高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护,也可以作为新建
道路的表面磨耗层,是一种超长耐久的表面层,具有抗滑、抗车辙、抗磨耗的优
良性能。
关键词:Novachip超薄磨耗层配合比设计维特根专用摊铺机(Novapaver)
1、概述
Novachip超薄磨耗层技术是壳牌公司的成套专利技术,包括高品质的专用
改性沥青(Novabond)和改性乳化沥青(Novabinder),使用维特根专用摊铺机
(Novapaver),在摊铺工艺上与普通沥青混合料的不同之处在于摊铺机一边洒布
乳化沥青,一边摊铺热拌沥青混合料,使热拌沥青混合料摊铺在刚洒布完的乳化
沥青的工作面上,具有高粘、高固、快凝的乳化沥青在热拌沥青混合料热力的作
用上迅速发泡上升,并快速破乳,一方面实现超薄磨耗层与原路面的有效粘结,
杜绝由于层薄引起的掉皮、脱落等风险,另一方面由于乳化沥青发泡上升,填充
了混合料下部的空隙,形成了一层至密的防水层,有效地保护了原路面免受水陨
害。其混合料采用断级配骨架空隙结构,所以其具有优异表面使用功能包括抗滑、
防水雾、低噪音、抗车辙等等。在国内,2002年NovaChip技术被引进,很快就
在河南、广东、山东等多个省区得到应用。超薄磨耗层Novachip预防性养护技
术于2003年引入广东,首先在深圳西丽南路和京珠南高速公路应用,由于其优
异的性能受到广泛的重视,并迅速推广。广州新粤沥青有限公司作为Novachip
超薄磨耗层技术在广东省的唯一授权单位,在广东省内已经在京珠北、广清、广
深、广佛、粤赣、阳茂、开阳、广珠东等多条车流量大、超载车多的高速公路项
目和深圳、顺德、梅州、番禺市政路成功实施,累计施工面积超过400万m2,
若按双向四车道算,则超过了250Km。在施工过程中,工程技术人员积累了丰
富的技术经验,本文就Novachip超薄磨耗层的配合比设计、施工技术特点与普
通沥青热拌混合料的区别方面进行探讨。
2、目标配合比及技术特点
①、材料要求。所用的沥青及碎石材料须满足壳牌公司“Novachip系统设计
施工指南”要求。需要强调的是,由于Novachip是间断级配,对粗集料嵌挤能力
要求高,磨耗损失的要求更有所提高,必须满足洛杉矶磨耗的要求下,还需进行
微狄法尔磨耗试验,狄法尔试验是考虑了集料在浸水后磨耗损失更大的情况下进
行的,因此对石料的强度要求更高。在石料级配的选定方面,由于混合料是间断
级配类型,要得到理想效果,2.36~4.75mm之间的石料不宜超过占总量的5%,
甚至完全没有。于是,这对石料的加工提出了很高的要求,有条件的情况石场应
设置3mm及6mm的筛网,将3~6mm档的石料弃之不用。
②、矿料级配。Novachip超薄磨耗层共提供了三种矿料级配类型,分别为A、
B、C型,根据不同设计厚度及行车条件,可选用相应的矿料级配,见表1。
表1Novachip超薄磨耗层矿料级配
通过重量百分比
与进入中国初期相比,壳牌公司及广州新粤沥青有限公司在总结原来的经验
上对设计矿料级配进行了调整,方向是调粗,更具断级配的特点,主要筛孔的通
过率下降约3%。一方面,在调整前,路面的的构造深度主要在1.1~1.3mm区
间,这种构造深度,相比SMA甚至AK型路面,都没有明显差别。调整后,构
造深度则可达到1.3~1.5mm,甚至更高。另一方面,可使现场空隙率达到18~
20%,直接的效果是具有明显的抗滑、降噪、降水雾的功能。
③混合料试验。根据Novachip超薄磨耗层专利技术的要求,沥青混合料目
标配合比应采用Superpave旋转压实成型方法,室内拌和温度为170℃,压实温
度为160℃,旋转压实仪的单位压力为600Kpa,旋转压实次数为100次。体积
性能指标的计算方法使用美国Superpave沥青混合料设计标准(AISP-2),控制
标准见下表2:
表2:Novachip超薄磨耗层混合料技术标准
考虑到混合料的技术指标在不同油量下变化较大,试验时可以以经验值为中
心按±0.4%的增减度取4~5个沥青含量进行混合料试验来确定最佳沥青用量。
按上表确定最佳沥青用量后,还应进
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