摘要：依托实体工程，对已有水泥混凝土基面糙化评价指标进行对比分析的基础上，采用凿毛台车与喷砂打毛对水泥混凝土基面进行糙化，并通过构造深度和摆式摩擦系数对三种水泥混凝土界面进行评价，形成水泥混凝土基面处理的质量控制。研究表明：凿毛台车对水泥混凝土界面糙化效果更好，推荐采用构造深度TD、摩擦摆值BPN以及露骨率三项指标评价水泥混凝土基面粗糙度。研究成果可为复合式沥青路面水泥混凝土基面的处理与质量控制提供参考依据。
关键词：复合式沥青路面；水泥混凝土基层；界面构造评价；构造深度；粗糙度
0引言
目前规范对于路面层间黏结技术没有明确的要求，黏结材料性能不足和施工工艺不合理都会造成沥青路面的层间黏结容易失效，造成上面层与中面层分离。层间黏结力的失效会引发车辙、和开裂现象，而路面的层间黏结性能不仅与黏结材料性能和施工工艺有关，还与沥青混凝土上面层的性能和水凝混凝土的界面构造有关。但是，对于评价水泥混凝土的界面构造的方法并没有一个统一的规范可以使用。
对于沥青路面，影响宏观构造大小的主要因素是粗集料的粒径、形状、间距和排列分布[[[]王浩,任少博,黄江红,等. 水泥混凝土路面表面多尺度构造特性研究[J].混凝土与水泥制品.2017. 2(2):77-82.]]，一般来说其宏观构造由拉毛、刻槽等表面饰纹工艺形成。以人为经验为主，缺乏专业质量判别标准和技术指标。鉴于此，本文对复合式路面界面特性评价指标进行了研究。
1水泥混凝土基面糙化评价指标的选择
目前评价水泥混凝土基面糙化效果的指标主要包括摆式摩擦系数、铺砂法测定的构造深度、露骨率[[[]袁振中,吴春颖. 水泥混凝土桥面板常见病害分析及喷砂抛丸处理工艺试验[J].公路交通科技（应用技术版）.2014.6(114):33-35.]]、分数维法、硅粉堆落法、表面粗糙度仪测试的路面细观粗糙度[1]、激光断面仪法及桥面图片灰度值法。
摆式摩擦系数BPN是通过能量守恒定律，摆式摩擦仪在下降过程中将势能转换为动能，并将动能转换为路面摩擦力所做的功，通过摆值读出反算的摩擦系数，测试仪器便于携带，测试程序和操作过程均较为简单，但需要单点采样，测试速度较慢，测试粗糙界面时，可能产生较大的振动作用，测试值偏差较大，不适合测试粗构造基面的界面特性，且测试值受宏观粗糙度的影响较小，主要受界面的细观纹理影响[1,[[]和松,夏礼秀.高速公路路面摩擦因系数的测试与评价[J].公路交通科技.2002.19(1):8-11,15.]]。铺砂法是目前最常用的粗糙度评价指标之一，该法测定构造深度设备简易，操作简单易行，适用于测试均匀性较好界面的粗糙度，但测试精度受人为因素影响较大，无法表征局部界面的凹凸不均匀性，路面的坡度大小对测试结果的影响较大，更适用于无横坡或纵坡的水平界面。硅粉堆落法是欧洲标准建议的测定界面粗糙度的方法，将50g硅粉颗粒（粒径在50~100µm）散落在圆形区域内的半径定义为粗糙度指数（SRI），其值越高，界面越光滑，从定性角度把基面区分为粗糙、轻度和光滑，该法和铺砂法较为接近。表面粗糙度仪克服了铺砂法和硅粉堆落法两种方法无法反应局部不均匀的缺点，但该法需要借助基准线描绘界面的凹凸曲线，操作较为复杂，效率较低，不适合工程应用，且凿毛界面粗糙度往往在1mm以上，但目前大多粗糙度仪量程在1mm以内，仅适用于精密测量。分数维法采用分形几何理论评价水泥混凝土基面的粗糙度，可综合描述界面的整体波纹度和微观上的局部不规则性，能全面且较为准确的评价界面的粗糙特性和不均匀性，但该法需要一个相对基准点以获取界面的迹线，设计过程较为复杂，操作繁琐，需要理论计算，且不利于现场应用和推广。露骨率指标主要通过肉眼观察或人工计数单位区域内的颗粒数目来表征表面浮浆的清除程度，测试较为粗糙，目前还没有统一的测试标准。摆式摩擦系数和构造深度的测试依据《公路路基路面现场测试规程 JTG E60-2008》规定的试验方法。
2水泥混凝土界面构造评价
目前，水泥混凝土界面的表面纹理形式制作工艺主要有制槽法，包括压槽法、拉槽法和刻槽法；制毛法，包括拉毛法、刷毛法和喷砂打毛法；其他方法,包括骨料粘结法、骨料嵌入法和露石法。其中在处理层间水泥混凝土界面常用的方法就是喷砂打毛法；喷砂法是高速喷射沙粒，冲击水泥混凝土表面，碎渣和喷出的沙粒不能分离。凿毛台车采用空压机提供动力，采用蝶形片对水泥混凝土基面进行切削，行进速度对水泥混凝土基面的糙化效果影响较大，较低的速度则意味着较低施工效率，同时可能导致凿毛过度，造成粗集料出现破碎或界面上出现微裂缝，而速度过高又难以保证施工质量，因此，凿毛台车以完全清除表面浮浆，粗集料裸露，又不至于损坏水泥铺装保护层为度，确定的最佳行走速度。
3基面处理的质量控制
国际水泥混凝土表面处理协会（ICRI）和SSPC规定，“白+黑”路段水泥混凝土基面粗糙度应为SP3~SP9级，其中研磨界面粗糙度应为SP2~SP3级，喷砂打毛界面粗糙度应为SP3~SP7级，铣刨界面粗糙度应为SP6~SP9级。[[],[],[]]综上，凿毛台车凿毛较喷砂打毛法和原状界面更能有效清除水泥基面浮浆，提高界面粗糙度，增加界面机械咬合力和摩阻力，改善层间抗剪性能和粘结性能，复合式路面水泥混凝土基面的糙化方式应优先选用凿毛台车凿毛，尤其是在长大纵坡路段及变速较为频繁的路段。
同时，构造深度测试的是宏观粗糙度，BPN测试的是细观粗糙度，露骨率反应界面浮浆的清除程度，各指标所反应的侧重点不同，需共同评定糙化处治界面的粗糙度，同时为了保证糙化界面的干净、均匀性和平整性，还需要对表观、平整度和干燥度进行要求，因此为了增加界面的粗糙度和有效控制施工质量，借鉴国内外研究成果[[],[作者简介：
左贵宁（1984—）男 ，汉族，硕士研究生，在读博士 ，工程师，主要从事沥青路面结构、材料与现场质量监控方面的研究。]]，糙化的水泥混凝土基面需满足表3的要求。
注：喷砂界面露骨率若不满足要求，需多次喷砂打毛，直至满足要求为止；在层间剪切性能要求较高的特殊路段，建议喷砂打毛界面的构造深度均值≥0.45mm，最小值需达到0.4mm以上。
4 结语
路面的层间黏结性能不仅与黏结材料性能和施工工艺有关，还与沥青混凝土上面层的性能和水凝混凝土的界面构造有关。本文主要针对水泥混凝土界面构造进行评价，通过铺砂法得到平均构造深度MTD评价了水泥混凝土界面宏观构造，以及通过摆式摩擦仪试验测试界面的摩擦系数，间接评价了水泥混凝土界面的细观构造。通过对喷砂、凿毛和未处理三种水泥混凝土界面类型评价可知凿毛水泥混凝土界面既有一定宏观构造又有丰富的细观构造,与层间黏结材料有更好的接触，有利于提高路面层间黏结性能。
参考文献
[1]王浩,任少博,黄江红,等. 水泥混凝土路面表面多尺度构造特性研究[J].混凝土与水泥制品.2017. 2(2):77-82.
[2]袁振中,吴春颖. 水泥混凝土桥面板常见病害分析及喷砂抛丸处理工艺试验[J].公路交通科技（应用技术版）.2014.6(114):33-35.
[3]和松,夏礼秀.高速公路路面摩擦因系数的测试与评价[J].公路交通科技.2002.19(1):8-11,15.
论文作者:左贵宁
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第13期
论文发表时间:2019/9/4
标签：混凝土论文; 界面论文; 水泥论文; 路面论文; 喷砂论文; 测试论文; 粗糙度论文; 《工程管理前沿》2019年第13期论文;