我国的高等级公路主要以沥青路面为主。沥青路面在使用年限内，除了承受行车荷载的作用，还受到大气温度和湿度周期性变化的影响，在初期会出现轻微裂缝、沥青老化以及松散等病害，对此如果不及时进行处理，会导致这些早期病害进一步发展，影响路面的通行质量，缩短养护周期。因此，在路面状况良好或者病害出现的初期，通过对路面进行定期的预防性养护，可以改善道路的使用状况，降低路面养护、重建费用中国沥青网sinoasphalt.com。

在近年来，预防性养护问题受到了广泛重视，雾封层技术作为预防性养护最有效的措施，在2004年的《第二届全国公路科技创新高层论坛》上，雾封层被作为一种养护新技术，在国内推广。我国的雾封层技术整体起步较晚，没有进行深入的分析，没有完整的雾封层评价体系，缺乏耐久性方面的研究，对其养护效果和使用寿命也无法评价和预估，通过本文的研究，以期为雾封层预养护技术今后在国內的应用提供技术依据。

建立雾封层评价体系

在对路面使用雾封层材料养护时，虽然想尽可能全面地评价雾封层材料的路用性能，但通常由于条件、时间、资金所限，不可能完成所有指标的测试。所以在应用时，需要提出更经济、更实用、更省时的性能评价方式。美国加州交通厅制定了沥青路面雾封层技术应用参考指南，但大多没有量化指标；美国其他州也有涉及雾封层指南的应用指导，但基本都是针对某种具体雾封层产品的指引，不具普遍意义。我国现有的规范和指南只是对雾封层中材料用量、配比控制和施工工艺做了要求，没有对耐久性评价指标做出规定，不能评价雾封层养护效果及使用寿命。

为了保证雾封层材料整体具有良好的工作性能以及路用性能，本文借鉴沥青及沥青混合料试验规程，结合FAA（美国联邦航空管理局）雾封层材料规范，提出了切合实际且操作简便的试验方法，建立了完善的雾封层评价体系。

由于雾封层在使用期内受到荷载、温度、湿度、辐射等作用，这些因素对雾封层耐久性的影响还存在复杂的协同作用，因此雾封层使用寿命的评价是现在的难点，目前并没有明确的评价雾封层使用寿命的指标。本文提出了室内试验和现场试验相结合的方法，根据耐磨指标评价雾封层的耐久性，评价其养护效果，预估其使用寿命。

室内试验采用英国运输研究院的加重磨耗试验。加重磨耗试验是滚轮高速摩擦下的同方向（滚轮倾角20°）磨耗检测，比拟高速公路的车轮运行，是为了测量原沥青表面与骨料的稳定性。

加重磨耗试验原理是检测沥青面层上的黏结力性能。这种黏结性能会增强骨料间的黏结力，减缓细骨料的流失和松动。检测使用高速轮轨检测仪，把载荷加到充气轮胎和试样上，模拟汽车在沥青路面上高速行驶。但需取芯检测，对沥青路面有一定程度的损伤，检测数量不宜增加过多。　　

加重磨耗试验可以在室内测试沥青失重、车辙深度、磨损指数等指标，用于评价雾封层的耐久性，但是目前并没有现场评价的方法。本研究采用的改进耐磨性试验可以在现场进行测试，对于评价雾封层的耐久性、预估使用寿命具有良好的效果。

试验方案

喷洒雾封层会形成一层薄薄的沥青膜，会被车辆荷载逐渐磨耗，因此，本文主要根据雾封层的耐磨性，通过室内试验和现场试验相结合分析其耐久性。结合浙江地区高温多雨、重载交通的特点，选择典型桥面，通过室内试验对比采用雾封层养护的路面与未养护路面的磨耗指标，通过现场试验对比良好路面与水损害路面以及不同养护年份的耐磨性指标，根据耐磨性能评价雾封层预养护的养护效果和耐久性。本研究的现场试验为改进的耐磨性试验，通过对预养护后路表面沥青膜的评价，可以评价雾封层的养护效果，预估其使用寿命。

室内测试与分析

在2014年，对浙江某地区2011年~2013年采用雾封层进行处理的3.0km桥面与未进行预养护的桥面分别进行取芯，送往位于英格兰西北部桥蕾市的道路试验所进行检测，根据英国运输研究院176款附录G对芯样进行加重磨耗试验，分析采用雾封层养护桥面与未养护桥面的沥青失重、车辙深度、磨损指数等指标。　

通过检测分析数据显示，浙江某地区应用雾封层预养护技术增加了原路面骨料间的黏结力和表面锁紧力，从而使路面抗损能力得到加强，可以有效地抵抗荷载的反复作用，可以减缓沥青质和骨料的流失，提高路面的抗车辙能力，降低路面磨损指数，经过养护后的路面在很长时间内保持一定的抗损坏能力，可见雾封层技术的养护效果显著。

现场试验

本文所采用的改进耐磨性试验，能够模拟轮胎与路面的接触，通过测得的扭矩值，可以反映路表面沥青膜的磨损情况，从而可以对雾封层的耐磨性进行评价，表征其养护效果和使用寿命。测得的扭矩值越大，说明路表面沥青膜较完整，相应的雾封层的耐磨性能就越好。

其中模拟轮胎与路面的作用力通过3个部分实现：（1）用橡胶垫模拟轮胎；（2）调节气泵控制荷载；（3）利用扭矩扳手转动橡胶垫180°。

类似于黏聚力试验机，但做了如下修改：（1）底部的垫板可以拆卸，直接在被测路面进行测试，用调节旋钮来控制外加荷载；（2）采用0~6N·m量程的扭矩扳手测量扭矩；（3）采用气泵为试验仪提供气压荷载；（4）在与测试面接触的荷载端增加可以增强磨损的橡胶垫。

试验步骤：

（1）用扫帚或毛刷清扫测试点附近的路面；（2）将仪器下部垫板取下，安放在路面上，调平仪器，把砝码放置在仪器底部使其固定；（3）打开气泵阀门，调节旋钮到针盘指示器为0.5MPa的标准负载，向左转动控制把手使得荷载加于路面上；（4）在1~2ｓ内转动扭矩扳手，顺时针或者逆时针转动180°，以N·m为单位记录扭矩。同一测点重复测试3次，记录读数。

试验结果数据分析

良好路面与水损害路面指标对比

以养护时间和相同荷载为条件，从2012年~2015年浙江某地区采用雾封层养护的5.9km桥面中分别选择了4座桥的左幅作为试验对象。通过雷达隐性探伤技术确定水损害区域，对同一养护路段良好路面与含水或唧浆区域进行改进耐磨性试验。A点在隔离带处；B点在一车道轮迹线上；C、D点在三车道轮迹线上。

通过对采用雾封层养护的A、B、C、D等4座桥的雷达探测调查，共发现14处水损害（其中7处含水，7处唧浆），选择良好路面13处作对比，共计27个测试点。在每个测试点处进行改进的耐磨性试验，每处测试点平行进行3组试验，结果取平均值。

结果表明：路面状况良好区域的耐磨性指标平均值为1.18N·m，唧浆处耐磨性指标均值为1.13N·m，相比良好区域降低了4.2%；含水路面耐磨性指标平均值为1.02N·m，相比良好区域耐磨性指标降低了13.6%。本研究采用的改进耐磨性试验可以评价良好路面与损害路面的性能，可作为一种参考评价方法。

不同预养护年限指标对比

以不同养护年份分类，在同一行车方向的相邻区域，对桥面进行耐磨性试验。靠近中央隔离带路面A点为预养护路面的标准参考点，因为该区域不会受到行车荷载的影响，保留原始预养护的特征；第1或者第3车道的左右轮迹线的B点为预养护后路面性能分析的测试点。

以D、C、B、A等4座桥的改进耐磨性试验数据分别表示雾封层预养护技术在第1、2、3、4年的耐磨性指标，并选择了1座2012年以后未养护的桥面为对比。

轮迹线处耐磨性指标表示雾封层预养护在荷载和环境耦合作用下的耐磨性指标，中央分隔带处耐磨性指标表示雾封层预养护仅受自然环境作用下的耐磨性指标，在同一年份，轮迹线处耐磨性指标明显小于中央分隔带处耐磨性指标。

为消除不同路段、不同年份的差异，以（中央隔离带处耐磨性指标—轮迹线处耐磨性指标）/中央隔离带处耐磨性指标表示磨耗率。

雾封层预养护的耐久性主要受自然环境因素和车辆荷载作用的影响，通过磨耗率可以表示车辆荷载作用对耐久性的影响因子。磨耗率均值为21.78%，可知相对于荷载因素，环境因素对雾封层使用寿命的影响更大。　

根据养护桥面和未养护桥面的耐磨性指标对比结果和耐磨性指标随养护年限的变化规律，可知改进的耐磨性试验能有效反映雾封层预防性养护技术的耐久性。中央分隔带处耐磨性指标在第3~4年下降到接近未养护路面的耐磨性指标（1.33N·m），说明雾封层预养护技术在自然环境作用下寿命为3~4年；轮迹线处耐磨性指标在第2~3年下降到接近未养护路面耐磨性指标（1.19N·m），说明雾封层在车辆荷载和自然环境耦合作用下使用寿命为2~3年。浙江地区雾封层预养护的使用寿命较短，主要与其高温多雨、重车多、交通量大等特点有关，因此在雾封层养护3年左右，应该再对路面进行预养护。

结语

（1）推荐了基于工艺性能、使用性能和耐久性能要求的雾封层养护材料评价体系；基于雾封层的耐磨性，提出了室内试验和现场试验相结合的耐久性评价方法。

（2）室内试验采用英国运输研究院的加重磨耗试验，通过对养护路面与未养护路面取芯测试，说明了雾封层技术能够降低沥青失重、车辙深度、磨损指数等指标，养护效果显著。

（3）现场试验使用本研究开发的改进耐磨性试验仪，可以现场评价路面质量，判断预养护路面是否发生水损害。耐磨性指标可以预估浙江地区某路面雾封层的使用寿命：雾封层在自然环境的作用下使用寿命为3~4年，在自然环境与车辆荷载耦合作用下使用寿命为2~3年。