水泥稳定碎石基层与沥青面层界面粘结技术研究

引言：界面粘接工艺，是一种有效粘结基层、面层的工艺方法，基层用料以水泥碎石为主，面层用料以沥青为主。现阶段沥青路段施工时，会给出透层、封层的设计方案。封层设计具有一定基层防护作用。然而，封层所用材料具有较低的粘度，粘结效果欠佳。为此，进行粘结工艺研究，确保基层防护质量，尤为关键。

1 沥青面层性能分析

1.1 透层沥青的用料优势

在沥青用料中添加一定数量的渗透剂，对其进行乳化加工，可获得性能优异的透层用料。此种透层用料兼具各类沥青的用料优势，在渗透、粘结等位置使用效果极佳。经材料检测发现：透层用料的渗透能力，会高出乳化沥青至少 3 倍；相比其他类型的沥青用料，透层用料表现出较强的固结性能；相比煤油沥青，透层用料更具环保性[1]。

1.2 透层用料的配制方法

1.2.1 性能要求

煤油质量是保证透层用料性能的关键。渗透性能的要求为：透层用料可溶合于碎石层至少 5mm 。粘结性能要求：透层用料具备一定层间粘度。

1.2.2 配合比

透层用料的组成配比中，煤油用量较为关键。如果煤油添加量较高，沥青质量较少，可获取较高的渗透能力，粘结效果欠佳。如果煤油配比量较少，沥青表现出较高的粘稠性，会强化用料粘度，无法保证渗透性能，增加基层区域用料的剩余量。表层残余的煤油，具有不高的软化点，会在结合层间隔位置形成不利作用。因此，用料配制时，需兼顾渗透性、粘稠性，保证煤油掺和量的合理性。一般情况下，配制透层用料的方案如表1 所示。

表 1 配制透层用料的具体方案

1.3 技术指标

表 2 透层用料的检测指标

表 2 是慢裂、高渗透两种透层用料给出的参照标准。其中残留物的筛孔大小为 1.18mm 。技术指标调整了用料标准粘度，将上限值从20 降至15，以此保障材料渗透性。

2 透层工艺内容

（1）用料喷洒量。表 1 方案配制而成的透层用料，在基层中渗入量大于 5mm ，用料喷洒后未发生材料流淌、表层花白等质量问题。沥青喷洒量取值范围为 [0.6， 1.5JL/m² ，透层用料喷洒量的值域为 [0.7，1.5]L/m² 。（2）透层用料施工之前，工人开展清洁工作，提升基层的施工操作性。（3）在基层表层施加少量水，给予预湿处理。（4）如果喷洒温度较高，会改变透层黏性，强化用料渗透性。透层材料喷洒时需进行用料加热，使其温度处于 80% 左右。沥青使用前，温度需加热至100^∘C 左右。（5）使用沥青洒布车进行施工，确保洒布计量准确，提升洒布均匀性。如果洒布遗漏，采取人工补充方式。（6）透层用料施工完成，需进行为期 24h 的完全养护。养护时段内不可有行人、车辆进入。（7）当环境温度不高于 10% 时，不可进行透层施工。（8）在透层用料施工后，表层撒布粗砂形成防护体系，减少透层用料受损。粗砂的撒布量为： 2m3/1000m3 。

3 粘层工艺

3.1 工艺要求

在基层、面层的间隔区使用粘层用料，需具有更高黏性，适当增加材料用量。一般沥青的施工量范围为 [1.8， 2.2]kg/m² ，改性沥青的使用量取值为 [2.0， 2.4]kg/m² ，撒布橡胶类沥青用料的工艺取值为2.3kg/m² 。

3.2 粘层用料选择

在各类沥青用料中，橡胶类沥青性能较强，具有优异的弹性、粘结性，在高温洒布用料时黏性较强，能够减少裂缝形成，防止渗水，是粘层用料的最优选择[2]。

3.3 粘层用料生产

粘层用料通常采取外购形式，由专有供应单位生产。粘层用料的质控方法：橡胶粉质量占比取 19% ，粒径大小取值为 [30，60] 目，沥青加热时温度为 200^∘C ，加工时间取 50min ，加工温度为 200% ，采取叶片搅拌方法，用料存储的适宜温度为 190^∘C 。存储装置中需配备加热、搅拌等工具，保证橡胶颗粒分布的均衡性。一般情况下，粘层用料生产完成6h 内需用尽。

3.4 施工方法

（1）使用橡胶沥青。前期清洁处理基层表面，运行封层车洒布粘层用料。喷洒时温度条件取值 185°C 。粘层用料的使用量为 2.4kg/m2 ，用料量的允许偏差值为 ±0.2kg/m2 。（2）撒布碎石。粘层用料施工后，同步铺设碎石。碎石大小为 [9.5， 13.2]mm ，碎石施工量为 13kg/Ω m2。在全施工区域内碎石铺设面积占 65% 。（3）碾压。使用轮胎压路设备进行碾压施工，碎石撒铺完成时，即可开展碾压操作。结合施工需求，准确配置压路设备的个数。在橡胶沥青布设完成时，温度降低速度较快。加强碾压操作的温度控制，胶轮需跟进碎石施工进程，碾压与布石两个设备的间距控制在 5m 内。碾压次数一般为 2 次。碾压施工期间，橡胶沥青的用料温度控制为 100^∘C 。（4）交通管理。在碾压操作完成时，现场人员需清除未粘结成功的碎石，保持路面的通行能力。粘层用料完成施工，需立即开展下面层施工任务，两个施工交接节点不可通过车辆。如果有通行需求，需在碾压工艺后第4d 进行道路开放，开放时车辆通行速度应予以控制，使其不超过 25km/h 。

结论：综上所述，粘结工艺中有效利用了透层、粘层两种材料，积极解决了基层、面层用料差异形成的粘结不完整问题，切实增强了基层与面层的各处粘结质量，能够显著降低面层滑移、基层裂缝等问题，具有较高的保护作用。

参考文献

[1]] 杨丽. 公路路面水泥稳定碎石基层施工质量控制要点[J]. 山东农业工程学院学报 ,2022,39(02):35-38.

[2] 邹榕华 . 水泥稳定碎石基层与沥青面层界面粘结技术 [J]. 福建建材 ,2020(02):61-63+66.