水性环氧改性水泥灌浆料半柔性路面组成优化及性能研究

0 引言

半柔性路面结合了沥青与水泥灌浆材料的优势，以刚柔相济的特性提升道路结构的承载和耐久性。但采用普通水泥浆灌注的半柔性路面存在流动性差、养生时间长、收缩大等缺陷。研究表明，通过掺入聚合物改性材料可以提高灌浆料的强度和粘结特性，有效地增强灌入式半柔性路面的整体承载能力，为半柔性路面带来更优异的路用性能。本文通过优化材料体系，设计合理配比并进行力学试验，最终在工程应用中验证，对提升半柔性路面的耐久性和其在业内的推广具有重要意义。

1 水性环氧改性水泥灌浆材料的性能研究

1.1 水泥灌浆材料基础配方的优选

灌注大空隙基体沥青混合料的水泥胶浆主要是由水泥、细集料、矿物掺合料、外加剂和水组成。水泥通常选用P.042.5 级普通硅酸盐水泥，其早期强度高，有助于提升砂浆的初期承载能力。细集料主要是特细砂，需满足干净、坚硬、耐磨、粒径小，无泥、无灰渣。为提高灌浆料的流动性，提高水泥胶浆的均匀性，掺入适量粉煤灰。外加剂包括膨胀剂、减水剂、早强剂。其中，膨胀剂用于保证粘结性能、减小泌水并将干缩裂缝减少到最小程度；减水剂可以提高水泥胶浆的均匀性；早强剂是为了提高灌浆料的早期强度，尽早开放交通。

为了进一步提高水泥胶浆流动性、降低收缩及增加其在大空隙基体沥青混合料中的渗透性，选用 10% 的粉煤取代水泥对水泥胶浆的性能展开研究，通过试验得出最优配比：胶凝材料（水泥 82%. 、膨胀剂 6% 、早强剂 2% 、粉煤灰 10% ），水 45% ，特细砂 25% ，减水剂 30% ，水胶比0.45、胶砂比 0.25

1.2 水性环氧基聚合物改性水泥灌浆材料力学性能研究

普通水泥浆灌注的半柔性路面存在流动性差、养生时间长开放交通慢、收缩大等缺陷，通过水性环氧树脂乳液对其进行改性可以改善这些缺陷。本文通过自制的水性环氧树脂乳液对传统灌浆材料进行改性，按标准试件制作，评估不同乳化剂浓度下（ 0% 、 5% 、 10% 、 15% 、 20% ）聚合物改性水泥灌浆材料的抗压强度、抗拉强度、抗折强度等。

实验结果表明：水性环氧基聚合物混凝土的抗压强度表现出先降低后升高再降低的走向。掺量为 10% 时，聚合物混凝土的抗压强度会有所提高；掺量为

15%-20% 时，聚合物混凝土的抗压强度会持续出现下降的情况。当混凝土的养护龄期为3 小时，抗压强度为 31.1MPa ，到28 天时，抗压强度的增长会趋于平缓，10% 掺量的抗压约保持在 45-50MPa

聚合物混凝土的抗拉性能采用万能试验机进行劈裂抗拉强度测试。实验数据显示，养护龄期相同，聚合物掺量为 10% 是最优比例，此时水性环氧基聚合物混凝土的能够充分发挥混凝土在受拉状态时的力学性能，养护时间为 3h，水性环氧基聚合物混凝土的抗拉强度为 3.48MPa ，养护时间为28d，水性环氧基聚合物混凝土的抗拉强度为4.92MPa，提升了 41.3%， 。

抗折强度，是道路路面或机场路面水泥混凝土强度的主要参考指标。抗折试验结果显示：在28d 养护过程中，聚合物掺量的增加会使得水性环氧基聚合物混凝土的抗折强度前期表现为先增加，后期出现缓慢下降的趋势。当混凝土中聚合物的掺量为 10% 时，抗折强度为 5.2MPa ，此时，水性环氧基聚合物混凝土的抗折强度提高幅度最明显。

在界面弯拉试验用到的试块由待测水性环氧基聚合物混凝土和普通混凝土浇筑组成。在混凝土中掺加聚合物后，弯拉粘结强度会随着聚合物掺量的增加呈现出先上升后下降的趋势。水性环氧基聚合物混凝土与普通混凝土的弯拉粘结强度最大时，聚合物在混凝土中的最合适掺量为 10% ，其 3h 的弯拉粘结强度为2.6MPa ，28 天的弯拉粘结强度为 3.5MPa

2 大空隙沥青混合料配合比设计

作为骨架的沥青混合料是灌入式半柔性路面的主体构造，其稳定性是进行后续灌浆步骤的关键基础。在这种路面结构中，大孔隙沥青混合料的设计关键在于两个方面：一是沥青混合料的级配设计，二是最佳油石比的确定。

2.1 大空隙沥青混合料配合比设计

选定级配类型为OGFC-13，目标配合比设计采用的集料有 0-5mm. 、 5-10mm 和 10-15mm 。通过工程实践结合对《公路工程集料试验规程》（JGE42-2005）的深入研究，对传统的体积法进行了一系列改进，优化改进后的体积法可以更精确地确定各组分的用量，其中，当大空隙沥青混合料用于面层时，控制空隙率范围 20%～30% 。通过筛分试验获得级配如下表2.1 所示：

表2.1 级配设计

的最佳油石比OAC）为 3.8% ，研究设计了五组实验，每组的油石比围绕中心值3.8% 上下变动，间隔为 0.2%

根据表2.1 筛分试验，最终得出玄武岩粗细集料和石灰岩矿粉混合料的配合比为， _10-15mm 玄武岩）： （5-10mm 玄武岩）： （3mm-5mm 玄武岩）： _（0-3mm 玄武岩）：（矿粉）：（石灰）=26：50：8：11：3.5：1.5。

2.2 最佳油石比设计

马歇尔试验（Marshall Test）是一种用来评估沥青混合料特性（稳定性、流动性、密度和空隙率等）的标准化测试方法。通过马歇尔试验，初步预测混合料

成型后的马歇尔试件双面各击实50 次，通过真空法得出最大理论相对密度、表干法测得毛体积相对密度等；通过谢伦堡沥青析漏实验，评估出不同油石比下的混合料性能，确定最佳油石比。实验结果及技术要求如下表2.2。

表2.2 大空隙混凝土马歇尔及沥青析漏试验结果

由表 2.2，随着 26：50：8：11：3.5：1.5 级配下 OAC 从 3.4% 涨至 4.2% ，混合料的析漏损失从0.07 增长到0.25，增长了 257.1% ，在 3.4%～4.2% 油石比的范围内，混合料的析漏损失均不大于 0.3% ，满足规范的技术要求。结合沥青析漏损失试验结果可以看出，在油石比为 3.6% 时，各体积指标满足规范要求，最终以 3.6%油石比进行OGFC 沥青混合料的性能验证。

3 灌入式半柔性路面的路用性能

3.1 复合灌浆料的灌注能力

灌注率这项指标不仅能够检验母体沥青混合料级配合理性，还能够对半柔性路面材料的性能产生大量影响，参照《道路灌注式半柔性路面技术规程》，制作聚合物改性水泥灌浆料：第一种是将自制的水性环氧树脂乳液与高强度水泥按照聚合物灰比（P/C）  混合，水性环氧-水泥净浆（EEPC10）；第二种为普通高强度水泥灌浆料（PC）。

对灌注PC、EEPC10 等试件的灌注率进行试验及评价。测试结果表明，PC、EEPC10 样本的灌浆率分别达到 92.2% 、 96.2% ，都在 90% 以上，符合 ≥85 的标准，这说明 OAC=3.6% 的油石比是合理的，且有效提高了混合料的可填充性能。同时，灌注了EEPC10 的试件比灌注PC 的试件灌浆率分别高出 4.0% ，证明聚合物的加入可以充分提高水泥灌浆料的流动性。

3.2 抗水损害能力

浸水马歇尔稳定度是评估沥青混合料抗变形能力和耐久性的关键指标，通过浸水马歇尔试验获得。本试验对灌浆后的半柔性路面材料马歇尔试件养护不同天数后，使用温度为 60^∘C 的水浴箱对试件浸泡 40min 测试结果如表3.1：

表3.11 抗水损害能力测试结果

由表可知，在不同养护龄期时，残留稳定度的变化情况。其中，灌注对照样本PC 的残留稳定度在3 小时，为 78% ；7 天时，为 84% ；28 天时，为 86% 。灌注样本 EEPC10 后，3 小时，为 95% ；7 天时，为 97% ；28 天时，为 98% 。根据水稳定性相关指标：马歇尔稳定度需大于15KN，残留稳定度需大于 90% ，由上表灌注PC、EEPC10 的两种试件在不同养护龄期时的试验结果可知，EEPC10 的自制水性环氧基聚合物改性水泥灌浆料在相同沥青混合料级配下，残留稳定度高于 90% ，达到了标准要求。

3.3 高温抗车辙测试

动稳定度（DS）评估了沥青混合料在高温条件下抵御车辙变形的能力，其值越高，则高温稳定性更优越。在本项研究中，采用了车辙试验来检测灌入式半柔性混合料的动稳定度性能，结果如表3.2：

表3.2 高温抗车辙测试结果

表3.2 直观的呈现了分别灌注PC、EEPC10 后两种试件在不同养护龄期时的车辙试验结果。对于样品PC 的DS 数据，3 小时 DS=13921 次 /mm，7 天 DS=20941 次 /mm.28 天 DS=21746 次 /mm ；对于样品 EEPC10 的 DS 数据，3 小时 DS=19643 次 /mm，7 天 DS=29704 次 /mm 28 天时 DS=31681 次 /mm 。这充分证明灌注EEPC10比灌注PC20 会得到高温稳定性更加优异的半柔性路面。

3.4 低温抗开裂测试

目前，半柔性路面的低温抗开裂评价指标并未出现，因此，采用沥青混合料的指标对其评价，试验通过将车辙板试件进行切割处理，获得正四棱柱状试件后，通过控制试验温度维持- 10^∘C ，加载速率 50mm/min 进行结果如表3.3：

表3.3 低温抗开裂测试结果

表3.3 直观的呈现了分别灌注PC、EEPC10 后两种试件在低温环境下抗弯拉强度、破坏应变、劲度模量数值变化。在进行改性后，灌浆料的弯拉强度、破坏应变分别提升了 50.5%. 、 120.9% ，灌注 EEPC10 样本的劲度模量为 4127MPa，较PC 下降了 9.5%_< 。综合而言，EEPC10 能够强效增强路面的韧性，提升灌浆料的抗裂性能。

4 灌入式半柔性路面的施工工艺

聚合物改性水泥灌浆材料的施工工艺包括基体沥青混合料生产、运输、摊铺、压实，聚合物注浆液制作、运输及灌注，最终完成浆液清理和养护、检测。

沥青混合料的生产主要通过将堆料仓中不同粒径的集料、矿粉和沥青在拌合楼中进行拌合，拌合楼控制台需确保各种原料的比例及其称重精准，严格依照既定的生产配比执行拌合作业；为了保证大空隙沥青混合料的到场温度，采用带顶盖的运输车进行运输，并且拌合站距离施工现场不宜太远，最好控制在半小时车程；运输车到达现场后，应尽快摊铺（摊铺温度不低于 155^∘C ）；在摊铺机进行摊铺作业前，先喷洒一层乳化沥青透层，透层表干之后，施工-层应力吸收层，应力吸收层同时两侧安排工人对摊铺好的路面进行修整、清扫以提高摊铺路面的平整度；由于大空隙沥青混合料压实后需保证空隙率高达 20%～30% ，粗集料基本为点与点接触，容易压实过度，也容易将集料压碎，造成沥青混合料局部失去粘聚能力，因此选择合适的压实机械和碾压次数至关重要。压实过程中普遍配备双钢轮压路机2 台，摊铺机摊铺后，使用钢轮压路机采用静压法碾压3-4 遍（碾压温度控制在 135^∘C 以上），严禁在岩石过程中振动压实。要求压实度控制在95%～100% ，保证大孔隙沥青混合料施工后平整度。

水性环氧-水泥基灌浆料的搅拌工艺也是影响灌浆料性能的重要因素之一。前场施工时，灌浆料的拌和通常直接在现场利用配套的水泥砂浆搅拌机进行。为防止灌浆料从有坡度的路面高处向路面低处流动，或是灌浆料从路面两侧流出，应当用角钢对施工路面的侧边进行封边处理。在灌浆料灌注完毕后，需马上用工具将道路表面多余的灌浆料刮除干净。

半柔性路面施工完成后，需要进行全面的性能检测，以确保其满足设计标准并具备长期稳定性。检测项目包括承载能力评估、抗车辙性能测试、耐久性分析及抗滑性能测定。灌入式抗车辙路面交通验收质量标准见表4.1：

表4.1 灌入式抗车辙路面现场检测结果

5 结论

本文通过对水泥灌浆材料基础配方进行优化，得出最优的水泥胶浆配比，而后在基础配方中掺入自制水性环氧树脂乳液进行改性，探究水泥灌浆材料的力学性能，发现 10% 掺量的改性剂是最优掺量，该掺量下其抗压强度、抗拉强度、抗折强度等均有所提升，超过该掺量则有所下降，这说明，普通混凝土中掺入适量的聚合物后，有利于混凝土的强度、延性、韧性以及变形能力的提高；从级配和油石比两个方面对大空隙沥青混合料配合比进行设计，得出最优配比，并通过灌注率、抗水损、抗车辙以及抗裂性能探究了改性后半柔性路面的路用性能。结果表明改性后的沥青混合料有更优的性能，养护 3h，其残留稳定度为 95% ，动稳定度为19643 次/mm，较普通高强度水泥灌浆料（PC）分别提升了 17% 、 41.1% ；养护 28 天后，其残留稳定度达到 98% 、动稳定度为 31681 次 /mm ，改性后弯拉强度、破坏应变分别提升了 50.5%. 、 120.9% ，这说明面对恶劣环境，改性后的半柔性路面的适应能力更强；最后，通过实体工程的实施再次对水性环氧-水泥基灌入式半柔性路面的各项性能指标进行了验证，明确了施工中的每项步骤，同时为半柔性路面的推广奠定基础。未来研究可进一步设计出更多种具有不同参数指标值的半柔性路面，以满足不同地域、荷载及气候的要求。

参考文献

[1] 黄智泓.灌入式半柔性混合料抗裂性能及路面结构层优化研究[D].交通大学，2023.

[2] 张先文，毛昱，王亚平，等.基于配比优化设计的半柔性路面低温性能研究

[J].中国建材科技，2024，33（05）：57-60.

[3] 覃峰.半柔性路面灌注复合砂浆性能研究[J].混凝土，2016（06）：97-102.

[4] 陈湘华，李佳，蔡旭.半柔性路面材料的抗裂性能[J].筑路机械与施工机械化，2018，35（11）：39-42+46.

[5] 罗 灵 先 ， 陈 富 强 ， 半 柔 性 符 合 路 面 灌 浆 技 术 研 究 ， 山 西 建 筑[J]：2007.4.33：319-320.1

作者简介：冯登勇（1964—），男，汉族，四川南充人，本科，研究方向为道路路面材料。本项目由“ 凉山州科技计划资助” ，立项编号23ZDYF0122。

0 引言

半柔性路面结合了沥青与水泥灌浆材料的优势，以刚柔相济的特性提升道路结构的承载和耐久性。但采用普通水泥浆灌注的半柔性路面存在流动性差、养生时间长、收缩大等缺陷。研究表明，通过掺入聚合物改性材料可以提高灌浆料的强度和粘结特性，有效地增强灌入式半柔性路面的整体承载能力，为半柔性路面带来更优异的路用性能。本文通过优化材料体系，设计合理配比并进行力学试验，最终在工程应用中验证，对提升半柔性路面的耐久性和其在业内的推广具有重要意义。

1 水性环氧改性水泥灌浆材料的性能研究

1.1 水泥灌浆材料基础配方的优选

灌注大空隙基体沥青混合料的水泥胶浆主要是由水泥、细集料、矿物掺合料、外加剂和水组成。水泥通常选用P.042.5 级普通硅酸盐水泥，其早期强度高，有助于提升砂浆的初期承载能力。细集料主要是特细砂，需满足干净、坚硬、耐磨、粒径小，无泥、无灰渣。为提高灌浆料的流动性，提高水泥胶浆的均匀性，掺入适量粉煤灰。外加剂包括膨胀剂、减水剂、早强剂。其中，膨胀剂用于保证粘结性能、减小泌水并将干缩裂缝减少到最小程度；减水剂可以提高水泥胶浆的均匀性；早强剂是为了提高灌浆料的早期强度，尽早开放交通。

为了进一步提高水泥胶浆流动性、降低收缩及增加其在大空隙基体沥青混合料中的渗透性，选用 10% 的粉煤取代水泥对水泥胶浆的性能展开研究，通过试验得出最优配比：胶凝材料（水泥 82%. 、膨胀剂 6% 、早强剂 2% 、粉煤灰 10% ），水 45% ，特细砂 25% ，减水剂 30% ，水胶比0.45、胶砂比 0.25

1.2 水性环氧基聚合物改性水泥灌浆材料力学性能研究

普通水泥浆灌注的半柔性路面存在流动性差、养生时间长开放交通慢、收缩大等缺陷，通过水性环氧树脂乳液对其进行改性可以改善这些缺陷。本文通过自制的水性环氧树脂乳液对传统灌浆材料进行改性，按标准试件制作，评估不同乳化剂浓度下（ 0% 、 5% 、 10% 、 15% 、 20% ）聚合物改性水泥灌浆材料的抗压强度、抗拉强度、抗折强度等。

实验结果表明：水性环氧基聚合物混凝土的抗压强度表现出先降低后升高再降低的走向。掺量为 10% 时，聚合物混凝土的抗压强度会有所提高；掺量为

15%-20% 时，聚合物混凝土的抗压强度会持续出现下降的情况。当混凝土的养护龄期为3 小时，抗压强度为 31.1MPa ，到28 天时，抗压强度的增长会趋于平缓，10% 掺量的抗压约保持在 45-50MPa

聚合物混凝土的抗拉性能采用万能试验机进行劈裂抗拉强度测试。实验数据显示，养护龄期相同，聚合物掺量为 10% 是最优比例，此时水性环氧基聚合物混凝土的能够充分发挥混凝土在受拉状态时的力学性能，养护时间为 3h，水性环氧基聚合物混凝土的抗拉强度为 3.48MPa ，养护时间为28d，水性环氧基聚合物混凝土的抗拉强度为4.92MPa，提升了 41.3%， 。

抗折强度，是道路路面或机场路面水泥混凝土强度的主要参考指标。抗折试验结果显示：在28d 养护过程中，聚合物掺量的增加会使得水性环氧基聚合物混凝土的抗折强度前期表现为先增加，后期出现缓慢下降的趋势。当混凝土中聚合物的掺量为 10% 时，抗折强度为 5.2MPa ，此时，水性环氧基聚合物混凝土的抗折强度提高幅度最明显。

在界面弯拉试验用到的试块由待测水性环氧基聚合物混凝土和普通混凝土浇筑组成。在混凝土中掺加聚合物后，弯拉粘结强度会随着聚合物掺量的增加呈现出先上升后下降的趋势。水性环氧基聚合物混凝土与普通混凝土的弯拉粘结强度最大时，聚合物在混凝土中的最合适掺量为 10% ，其 3h 的弯拉粘结强度为2.6MPa ，28 天的弯拉粘结强度为 3.5MPa

2 大空隙沥青混合料配合比设计

作为骨架的沥青混合料是灌入式半柔性路面的主体构造，其稳定性是进行后续灌浆步骤的关键基础。在这种路面结构中，大孔隙沥青混合料的设计关键在于两个方面：一是沥青混合料的级配设计，二是最佳油石比的确定。

2.1 大空隙沥青混合料配合比设计

选定级配类型为OGFC-13，目标配合比设计采用的集料有 0-5mm. 、 5-10mm 和 10-15mm 。通过工程实践结合对《公路工程集料试验规程》（JGE42-2005）的深入研究，对传统的体积法进行了一系列改进，优化改进后的体积法可以更精确地确定各组分的用量，其中，当大空隙沥青混合料用于面层时，控制空隙率范围 20%～30% 。通过筛分试验获得级配如下表2.1 所示：

表2.1 级配设计

的最佳油石比OAC）为 3.8% ，研究设计了五组实验，每组的油石比围绕中心值3.8% 上下变动，间隔为 0.2%

根据表2.1 筛分试验，最终得出玄武岩粗细集料和石灰岩矿粉混合料的配合比为， _10-15mm 玄武岩）： （5-10mm 玄武岩）： （3mm-5mm 玄武岩）： _（0-3mm 玄武岩）：（矿粉）：（石灰）=26：50：8：11：3.5：1.5。

2.2 最佳油石比设计

马歇尔试验（Marshall Test）是一种用来评估沥青混合料特性（稳定性、流动性、密度和空隙率等）的标准化测试方法。通过马歇尔试验，初步预测混合料

成型后的马歇尔试件双面各击实50 次，通过真空法得出最大理论相对密度、表干法测得毛体积相对密度等；通过谢伦堡沥青析漏实验，评估出不同油石比下的混合料性能，确定最佳油石比。实验结果及技术要求如下表2.2。

表2.2 大空隙混凝土马歇尔及沥青析漏试验结果

由表 2.2，随着 26：50：8：11：3.5：1.5 级配下 OAC 从 3.4% 涨至 4.2% ，混合料的析漏损失从0.07 增长到0.25，增长了 257.1% ，在 3.4%～4.2% 油石比的范围内，混合料的析漏损失均不大于 0.3% ，满足规范的技术要求。结合沥青析漏损失试验结果可以看出，在油石比为 3.6% 时，各体积指标满足规范要求，最终以 3.6%油石比进行OGFC 沥青混合料的性能验证。

3 灌入式半柔性路面的路用性能

3.1 复合灌浆料的灌注能力

灌注率这项指标不仅能够检验母体沥青混合料级配合理性，还能够对半柔性路面材料的性能产生大量影响，参照《道路灌注式半柔性路面技术规程》，制作聚合物改性水泥灌浆料：第一种是将自制的水性环氧树脂乳液与高强度水泥按照聚合物灰比（P/C）  混合，水性环氧-水泥净浆（EEPC10）；第二种为普通高强度水泥灌浆料（PC）。

对灌注PC、EEPC10 等试件的灌注率进行试验及评价。测试结果表明，PC、EEPC10 样本的灌浆率分别达到 92.2% 、 96.2% ，都在 90% 以上，符合 ≥85 的标准，这说明 OAC=3.6% 的油石比是合理的，且有效提高了混合料的可填充性能。同时，灌注了EEPC10 的试件比灌注PC 的试件灌浆率分别高出 4.0% ，证明聚合物的加入可以充分提高水泥灌浆料的流动性。

3.2 抗水损害能力

浸水马歇尔稳定度是评估沥青混合料抗变形能力和耐久性的关键指标，通过浸水马歇尔试验获得。本试验对灌浆后的半柔性路面材料马歇尔试件养护不同天数后，使用温度为 60^∘C 的水浴箱对试件浸泡 40min 测试结果如表3.1：

表3.11 抗水损害能力测试结果

由表可知，在不同养护龄期时，残留稳定度的变化情况。其中，灌注对照样本PC 的残留稳定度在3 小时，为 78% ；7 天时，为 84% ；28 天时，为 86% 。灌注样本 EEPC10 后，3 小时，为 95% ；7 天时，为 97% ；28 天时，为 98% 。根据水稳定性相关指标：马歇尔稳定度需大于15KN，残留稳定度需大于 90% ，由上表灌注PC、EEPC10 的两种试件在不同养护龄期时的试验结果可知，EEPC10 的自制水性环氧基聚合物改性水泥灌浆料在相同沥青混合料级配下，残留稳定度高于 90% ，达到了标准要求。

3.3 高温抗车辙测试

动稳定度（DS）评估了沥青混合料在高温条件下抵御车辙变形的能力，其值越高，则高温稳定性更优越。在本项研究中，采用了车辙试验来检测灌入式半柔性混合料的动稳定度性能，结果如表3.2：

表3.2 高温抗车辙测试结果

表3.2 直观的呈现了分别灌注PC、EEPC10 后两种试件在不同养护龄期时的车辙试验结果。对于样品PC 的DS 数据，3 小时 DS=13921 次 /mm，7 天 DS=20941 次 /mm.28 天 DS=21746 次 /mm ；对于样品 EEPC10 的 DS 数据，3 小时 DS=19643 次 /mm，7 天 DS=29704 次 /mm 28 天时 DS=31681 次 /mm 。这充分证明灌注EEPC10比灌注PC20 会得到高温稳定性更加优异的半柔性路面。

3.4 低温抗开裂测试

目前，半柔性路面的低温抗开裂评价指标并未出现，因此，采用沥青混合料的指标对其评价，试验通过将车辙板试件进行切割处理，获得正四棱柱状试件后，通过控制试验温度维持- 10^∘C ，加载速率 50mm/min 进行结果如表3.3：

表3.3 低温抗开裂测试结果

表3.3 直观的呈现了分别灌注PC、EEPC10 后两种试件在低温环境下抗弯拉强度、破坏应变、劲度模量数值变化。在进行改性后，灌浆料的弯拉强度、破坏应变分别提升了 50.5%. 、 120.9% ，灌注 EEPC10 样本的劲度模量为 4127MPa，较PC 下降了 9.5%_< 。综合而言，EEPC10 能够强效增强路面的韧性，提升灌浆料的抗裂性能。

4 灌入式半柔性路面的施工工艺

聚合物改性水泥灌浆材料的施工工艺包括基体沥青混合料生产、运输、摊铺、压实，聚合物注浆液制作、运输及灌注，最终完成浆液清理和养护、检测。

沥青混合料的生产主要通过将堆料仓中不同粒径的集料、矿粉和沥青在拌合楼中进行拌合，拌合楼控制台需确保各种原料的比例及其称重精准，严格依照既定的生产配比执行拌合作业；为了保证大空隙沥青混合料的到场温度，采用带顶盖的运输车进行运输，并且拌合站距离施工现场不宜太远，最好控制在半小时车程；运输车到达现场后，应尽快摊铺（摊铺温度不低于 155^∘C ）；在摊铺机进行摊铺作业前，先喷洒一层乳化沥青透层，透层表干之后，施工-层应力吸收层，应力吸收层同时两侧安排工人对摊铺好的路面进行修整、清扫以提高摊铺路面的平整度；由于大空隙沥青混合料压实后需保证空隙率高达 20%～30% ，粗集料基本为点与点接触，容易压实过度，也容易将集料压碎，造成沥青混合料局部失去粘聚能力，因此选择合适的压实机械和碾压次数至关重要。压实过程中普遍配备双钢轮压路机2 台，摊铺机摊铺后，使用钢轮压路机采用静压法碾压3-4 遍（碾压温度控制在 135^∘C 以上），严禁在岩石过程中振动压实。要求压实度控制在95%～100% ，保证大孔隙沥青混合料施工后平整度。

水性环氧-水泥基灌浆料的搅拌工艺也是影响灌浆料性能的重要因素之一。前场施工时，灌浆料的拌和通常直接在现场利用配套的水泥砂浆搅拌机进行。为防止灌浆料从有坡度的路面高处向路面低处流动，或是灌浆料从路面两侧流出，应当用角钢对施工路面的侧边进行封边处理。在灌浆料灌注完毕后，需马上用工具将道路表面多余的灌浆料刮除干净。

半柔性路面施工完成后，需要进行全面的性能检测，以确保其满足设计标准并具备长期稳定性。检测项目包括承载能力评估、抗车辙性能测试、耐久性分析及抗滑性能测定。灌入式抗车辙路面交通验收质量标准见表4.1：

表4.1 灌入式抗车辙路面现场检测结果

5 结论

本文通过对水泥灌浆材料基础配方进行优化，得出最优的水泥胶浆配比，而后在基础配方中掺入自制水性环氧树脂乳液进行改性，探究水泥灌浆材料的力学性能，发现 10% 掺量的改性剂是最优掺量，该掺量下其抗压强度、抗拉强度、抗折强度等均有所提升，超过该掺量则有所下降，这说明，普通混凝土中掺入适量的聚合物后，有利于混凝土的强度、延性、韧性以及变形能力的提高；从级配和油石比两个方面对大空隙沥青混合料配合比进行设计，得出最优配比，并通过灌注率、抗水损、抗车辙以及抗裂性能探究了改性后半柔性路面的路用性能。结果表明改性后的沥青混合料有更优的性能，养护 3h，其残留稳定度为 95% ，动稳定度为19643 次/mm，较普通高强度水泥灌浆料（PC）分别提升了 17% 、 41.1% ；养护 28 天后，其残留稳定度达到 98% 、动稳定度为 31681 次 /mm ，改性后弯拉强度、破坏应变分别提升了 50.5%. 、 120.9% ，这说明面对恶劣环境，改性后的半柔性路面的适应能力更强；最后，通过实体工程的实施再次对水性环氧-水泥基灌入式半柔性路面的各项性能指标进行了验证，明确了施工中的每项步骤，同时为半柔性路面的推广奠定基础。未来研究可进一步设计出更多种具有不同参数指标值的半柔性路面，以满足不同地域、荷载及气候的要求。

参考文献

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作者简介：冯登勇（1964—），男，汉族，四川南充人，本科，研究方向为道路路面材料。本项目由“ 凉山州科技计划资助” ，立项编号23ZDYF0122。