半柔性復合路面不但適用于普通高級路面結構，還適用于隧道內鋪裝提高表面亮度，或小半徑彎道、公共汽車?？空緢?、收費道口等處來提高識別性，這種路面較高的高溫穩(wěn)定性和耐久性，以及延長路面使用壽命、節(jié)約投資的特點，對于我國公路路面的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。 

    1、原材料 

    瀝青

    瀝青在大空隙基體瀝青混合料中只占極少的一部分，它為混合料提供粘性和彈性，起長久膠結作用。瀝青的粘性和彈性受溫度、載荷和承載率的影響。

    礦粉

    礦粉在瀝青混合料中是一種填料，必須采用石灰?guī)r等堿性巖石磨細的礦粉，且必須保持干燥。礦粉在瀝青混合料中的作用至關重要，瀝青只有吸附在礦粉表面形成薄膜，才能對其他集料產(chǎn)生粘附作用。

    集料 

    集料是基體瀝青混合料的主體，集料性能的好壞，與最后半柔性路面材料的路用性能息息相關，因此，選擇優(yōu)質的集料，是試驗中非常重要的部分。大空隙基體瀝青混合料所用的粗集料應是高質量碎石，其巖石應堅韌，具有較高的強度。同時，應嚴格控制集料中針片狀顆粒的含量，集料的顆粒形狀應接近立方體，必要時應采取有效的抗剝落措施。細集料最好使用堅硬的機制砂。

    2、水泥膠漿設計及半柔性路面基體混合料 

    水泥膠漿設計 

    參照日本鋪面要綱。

    基體混合料設計 

   由于基體瀝青混合料設計空隙率高達20%以上，但最終力學性能又依賴于填充的水泥膠漿，其馬歇爾試驗結果不能使用現(xiàn)行瀝青路面施工技術標準進行判斷。對于該混合料來說，馬歇爾試驗結果僅供確定基體瀝青混合料瀝青用量時參考。 

    3、復合材料的路用性能研究

    半柔性水泥灌漿路面材料的制備 
根據(jù)上面確定的級配和最佳瀝青用量成型瀝青混合料試件，制備的試件規(guī)格直徑符合標準馬歇爾試件直徑，高度為63.5mm±1.3mm。制作好馬歇爾試件后，馬上把試件兩端的吸油紙小心取掉，橫向放置12h以上，溫度降到室溫后，把試件脫模后用保鮮膜及膠帶包住其側面和底部，放在表面平整的試驗臺上，避免灌注時漏漿及試件底部兜漿。另外根據(jù)馬歇爾試件測得的表觀密度制作車轍試件。按照前面所述水泥膠漿配比制備水泥膠漿，在滿足要求的情況下，在1h內對基體瀝青混合料馬歇爾試件和車轍試件進行灌注，讓水泥膠漿自然滲透，滲透過程中隨時補充水泥膠漿使基體瀝青混合料連通孔隙能充分灌滿，至水泥膠漿不能灌注為止(試件灌漿時為避免水泥漿漏出，應對瀝青混合料試件的四周和底面采取封堵措施)。滲透完畢后，用鏟刀刮除多余的漿液，以暴露出瀝青混合料試件表面的凹凸不平為宜。將灌漿后的試件在室溫下靜置24h，待漿料硬化后，去除試件表面的保鮮膜及膠帶，放入溫度為20℃士3℃，濕度大于90%的養(yǎng)生室內養(yǎng)生，到齡期后測其各項力學性質及路用性能。 

   半柔性路面材料的水穩(wěn)性分析

    有資料顯示，某高速公路于1995年9月通車后，不到一年的時間就出現(xiàn)了坑洞，1997年和1998年共修補坑洞1700多個，修補面積達2500m，重鋪表面層7000m2；又如某高速公路舊瀝青面層上的SMA(厚4cm)試驗路段，雖然SMA中除了纖維還加了抗剝落劑，但在自由水透入并滯留的SMA面層的局部部位，水使瀝青從粗碎石表面脫落下來了。

    瀝青路面的破壞形式主要表現(xiàn)為車轍、低溫開裂和疲勞破壞。從60年代以來，人們一直在采取措施全力對付這三種破壞形式。但是，人們在對付這些破壞形式的同時，所采取的選用堅硬的優(yōu)質石料，采用較粗的粒徑，減少瀝青用量等措施，又帶來了新的隱患，即瀝青路面的水穩(wěn)性不足。在春融季節(jié)、梅雨季節(jié)和雨季，路面逐步出現(xiàn)麻面、松散、掉粒乃至坑槽，嚴重影響了路面的平整度和行車舒適性和安全性。因此，路面的水損壞已成為世界范圍的問題，函待解決。半柔性路面材料，由于母體瀝青混合料的設計空隙率較大，雖然有水泥膠漿的灌入，但是考慮到灌漿的不均勻性，因此，檢驗材料的水穩(wěn)性就更為重要。本文采用浸水馬歇爾試驗和凍融循環(huán)劈裂試驗來檢驗半柔性路面材料的水穩(wěn)性。筆者分別進行了半柔性路面混合料和AC－13的試驗。

    級配2水泥灌漿瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度比分別比級配1的略小3.5%和1.6%在相同空隙率的情況下形成連續(xù)孔結構的級配1較級配2具有更優(yōu)異的水穩(wěn)定性。 

    值得注意的是，半柔性復合材料的穩(wěn)定度和殘留穩(wěn)定度都可達到20kN左右，強度很高。主要是由于灌入其中的水泥起了很大的作用，增加了混合料的剛性。還可看出，該復合材料在60℃水中浸泡48h后的穩(wěn)定度大于之前的穩(wěn)定度，分析原因有：灌入瀝青混合料中水泥漿的強度不是一成不變的，在較長一段時間內將仍會緩慢增長，所以復合材料48h浸水殘留穩(wěn)定度會比浸水40分鐘的要高。這也可以從另一個角度說明該種材料的水穩(wěn)定比較好。 

    半柔性路面材料的高溫穩(wěn)定性分析 

    瀝青混合料是一種典型的粘彈塑性材料，它的強度和勁度模量隨著溫度的升高而降低，所以在夏季高溫，并在交通荷載的作用下，瀝青路面易產(chǎn)生車轍，擁包等病害。尤其對于高等級公路，由于交通量大，重車比例大，且交通渠化，產(chǎn)生車轍等永久變形的可能性就越大一些。車轍、擁包等永久變形的產(chǎn)生，使得路面的平整度明顯降低，從而影響路面的行車舒適性；而且坑槽易積水，除了加速路面的破壞之外，還會對行車安全造成很大的威脅?？梢?，車轍的產(chǎn)生，嚴重影響了路面的使用壽命和服務質量，已成為當今世界路面損壞形式中最為突出的一個問題。

    成型半柔性復合材料和AC－13瀝青混合料車轍試件各3個進行對比試驗研究。注意檢驗灌注率。瀝青混合料的車轍試驗是在規(guī)定尺寸的板塊狀壓實試件上進行的，試件尺寸為300mm×300mm×50mm，試驗溫度為60℃，試驗接觸輪壓為0.7MPa。試驗方法和步驟見《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052－2011) 

    我國“八五”攻關課題首次提出了用車轍試驗動穩(wěn)定度作為瀝青混合料的高溫性能技術指標，認為動穩(wěn)定度越大，其高溫性能越好。標準規(guī)定對于年最高平均氣溫在30℃以上的地區(qū)，上面層的動穩(wěn)定度不得低于800次/mm，而半柔性路面材料的動穩(wěn)定度均在20000次/mm以上，遠遠超過了規(guī)定值。與普通AC－13型瀝青混合料相比，也有絕對的優(yōu)勢。可知，半柔性路面材料的高溫抗車轍性能非常好。

    4、結論

    (1)半柔性路面材料的動穩(wěn)定度均在20000次/mm以上，說明半柔性路面材料的高溫抗車轍性能非常好。 

    (2)水泥灌漿瀝青混合料的抗水侵害能力比普通瀝青混合料強，其殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度比分別比普通的AC瀝青混合料大約20%和10%，其浸水48h殘留穩(wěn)定度達到106.5%和103%，適用于潮濕地區(qū)，而且凍融循環(huán)劈裂強度比TSR也可以達到77.7%，可以達到普通瀝青混合料在潮濕地區(qū)的要求。

    (3)在相同空隙率的情況下形成連續(xù)孔結構的級配較不連續(xù)級配具有更優(yōu)異的水穩(wěn)定性。