杜宏伟，等：桥面铺装防水粘结层材料抗剪切性能试验研究
DOI;10. 13379/j. issn. 1003-8825. 2017. 05. 15
桥面铺装防水粘结层材料抗剪切性能试验研究
杜宏伟，朱小青
（南昌市公路管理局，南昌330077）
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摘要：依托南昌市南外环高速公路桥面铺装防水粘结层工程，致力于解决桥面铺装防水粘结层抗剪性能及其研究方面的不足。利用UTM试验系统开发了剪切试验夫具，采用旋转压实的方式分别制作了ES-2稀浆封层、AC-5沥青砂以及SBS改性沥青同步碑石防水粘结层材料复合试件，通过对不同防水粘结层材料进行直接剪切试验，对其抗剪切性能进行研究。结果表明：AC-5沥青砂的抗剪强度明显高于ES-2稀浆对层以及SBS改性沥青同步碎石封层，其层间粘结效果更好；直剪试验的结果可以用作评价防水粘结层材料抗剪性能优劣或划分材料抗剪强度等级，但不能用来确定层间抗剪强度容许值；温度对防水粘结层材料的抗剪强度影响很大，温度升高，材料的抗剪性能会急剧降低；层间抗剪强度容许值的试验温度宜结合当地的路面设计温度和极端高温共同确定。
关键词：桥面铺装防水粘结层；AC-5沥青砂；抗剪切性能
中图分类号：U214.9*2
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文献标志码：A
防水粘结层是桥面铺装的重要组成部分，是防止桥面铺装早期病害发生的关键。常见防水粘结层材料有涂膜、卷材等专用防水材料，沥青砂、热融沥青碎石、稀浆封层等聚合物改性沥青类防水材料，环氧树脂下封层等反应性脂类防水材料[1-3]。涂膜和卷材太薄，不能弥补下面层底的“点接触”间题，且施工时易被石料尖角刺破。环氧树脂等反应性材料价格高。沥青砂、热融沥青碎石、稀浆封层等聚合物改性类防水材料具有一定厚度，能填充进人下面层底部空隙中形成致密层，该致密层既能有效防水，又能增大接触面积，增强层间抗剪度[4-7]。沥青铺装层和水泥桥面板的弹性模量相差数十倍，两种材料协调变形能力差，层间会产生较大剪应力极易出现层间脱离"）。层间粘结减弱，沥青混合料自身内部就会承受较大剪应力，易诱发推移、拥包、脱层等病害。因此，层间抗剪强度至关重要。
本文基于UTM试验系统，设计一种直剪试验夹具，对具有代表性的三种防水粘结层材料（ES-2稀收稿日期：20161202
基金项目：江西省交通厅重点科研项目（201600007）：江西省交通
厅重点科研项目(201400011）；交通运输部建设科技项目（2013318780290）
作者简介：杜宏伟（1977-），男，江西南昌人。高级工程师，研
究方向：道路工程。E-mail;318661112@qq.com。
文章编号：10038825(2017)05006904
浆封层、AC-5沥青砂以及SBS改性沥青同步碎石
进行抗剪切性能试验，以供工程施工参考。 1试验原材料
1.1ES-2稀浆封层
稀浆封层采用BCR型改性乳化沥青，技术指标均达到《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40一 2004）的要求。在夏季温度较高的地区，桥面铺装层若采用稀浆封层作防水粘结层，所使用的BCR型改性乳化沥青的蒸发残留物软点的指标要求应提高。否则，在高温条件下，稀浆封层的自身强度不足以抵抗剪切破坏。稀浆封层的技术指标，见表1。均满足规范要求。
1.2AC-5沥青砂
AC-5沥青砂采用SBS改性沥青以及石灰岩机制砂，原材料各项指标均达到《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40一2004）的要求。作为防水粘结层， AC-5沥青砂的空隙率要求为2%~3%，主要起到密水的作用。同时，沥青砂应具有一定的力学强度，以抵抗外部荷载的碾压破坏(9-10]。
根据AC-5沥青砂马歇尔试验结果，通过绘制不同油右比与体积参数及马款尔试验指标的曲线关系图，确定其最佳油石比为6.7%，并对其进行水稳定性验证，AC-5沥青砂水稳定性能试验结果，见表2。