我国自2000年首次引进微表处技术以来，短短十几年时间，在全国20多个省份的高等级公路养护工程中得到了推广并取得了较好的使用效果，然而，近年来随着微表处铺筑工程的增多和研究的不断深入发现，微表处并没有达到预期的效果，铺筑的微表处路面也出现了以下问题:改性乳化沥青与集料粘附性较差，不能满足高温多雨区的要求，导致微表处路面出现掉块、麻面等病害;室内设计方法与微表处混合料实际的手受荷状况相差较远，用于填补比较厚的车辙时，不能有效地抵抗车辙变形等。截止目前研究人员已经从改性乳化沥青各生产要素如基质沥青的性质、乳化剂及改性剂的性质和剂量等、以及外加水量、水泥掺量、纤维微笑表处等方面进行了相关的研究，但从目前国内研究现状来看，对于集料特性对混合料施工性能以及路用性能的影响仍不明确，集料技术特性对改性乳化沥青技术性能的影响机理等尚未有一个系统的研究，导致微表处混合料集料选择时具有很大的随意性，甚至模棱两可。本文揭示了集料对微表处混合料技术性能的影响机理，并采用拌合、粘聚力、APA试验验证了影响机理分析的合理性，为微表处混合料原材料选择以及路面施工提供了技术参考。 集料技术性能检测
集料物理技术指标
试验选用陕西西安生产的石灰岩、玄武岩及花岗岩，按照《公路工程集料试验规程》(JTGE42—2005)要求。
集料酸碱性
研究表明，集料的化学性质会对矿料—沥青界面的粘附性产生显著影响，进而影响了混合料的水稳定性以及耐久性。公路工程中照集料中SiO2的含量，将常用集料分为酸性、碱性及中性集料，即:集料中含量SiO2＜52%时，为碱性集料;当SiO2含量≤45%，为超碱性集料;当含量处于52%＜SiO2含量＜65%时，可以将该集料看作是中性集料;当SiO2含量＞65%时，认为该集料为酸性集料。研究表明，酸性集料与水接触时，湿润的集料表面由于组成成分与水之间的电力作用，会产生一定的负电荷，并且集料的亲水系数较大，不利于集料与沥青材料之间的粘附作用，而碱性集料与水接触时，润湿的集料表面会带有一定的正电荷，亲水系数较小，对集料与沥青的裹附性影响较小。本文采用荧光光谱仪(XＲF)对石灰岩、玄武岩、花岗岩三种不同岩性的化学成分进行分析成分的含量进行分析与检测。
试验结果可知:石灰岩的主要化学成分是碳酸钙，二氧化硅的含量则很少，是典型的碱性集料;玄武岩集料的二氧化硅含量为55．851%，属于中性集料;而玄武岩集料的二氧化硅含量高达86%，属于典型的酸性集料。
不同集料表面电荷特性
机房新风节能系统用于微表处混合料的改性乳化沥青多数是阳离子型改性乳化沥青，在集料与改性乳化沥青乳液拌和过程中，乳液中的水分以及为了调节乳液破乳速度而掺加的水分将集料表面润湿后，集料的表面会发生一定的化学反应。微表处最显著的优势之一就是摊铺完成1h后能快速开放交通，而集料表面电荷特性与改性乳化沥青之间的物理化学作用势必影响到了微表处混合料快速开放交通性能，基于此考虑本文采用电渗仪分别测试了3种集料的ζ电位。
不同集料与沥青之间的接触角差
抓瓜
所谓的接触角(contactangle)是指在气、机制沥青、集料三相交点处所作的气－液界面的切线穿过液体与固－液交界线之间的夹角θ，是润湿程度的量度。
一般认为，沥青路面的水损害主要与水、荷载、温度综合作用下沥青与集料粘附性及沥青
问的粘结性丧失有关，通过水、纤维改性沥青分别于集料之间的接触角差，可以反映不同种类集料与基质沥青在有水作用下的粘附性。
试验结果表明:接触角差值越大，表明该集料与沥青之间的粘附性越好，同种基质沥青，沥青—石灰岩接触角差明显大于沥青－花岗岩接触角差。
不同集料微表处混合料施工性能试验
拌合试验
半夏去皮机拌合试验的主要目的确定微表处混合料的可拌合时间和成浆状态，从而为最佳油石比的选择提供依据。为了论证集料性质对混合料外可拌合时间的影响，考虑到施工过程中的可操作性，规范要求25℃温度下可拌和时间不低于120s。试验选择油石比7．0%、7．5%进行拌合试验，试验时的水泥以外掺法进行添加。
试验结果可以看出:相同乳化沥青用量条件下，可拌合时间大小依次是:石灰岩集料＞玄武岩集料＞花岗岩集料。此外随着乳化沥青用量的增加混合料可拌合时间增加。分析其原因:①由于酸性集料的表面带有负电荷，碱性集料表面带有一定的负电荷，在混合料拌合初期，
集料表面的负电荷与阳离子改性沥青表面的正电荷之间的相互吸引、电中和作用下，酸性集料胶浆中改性乳化沥青乳液的沥青微粒迅速向集料表面移动，并且沥青微粒周围的扩散双电层保护膜在电荷中和作用下破裂，乳液中的沥青微粒粘附在集料的表面，形成连续的沥青膜，进而导致集料胶浆内摩擦力的增大接触，乳液的破乳速度逐渐放缓，进而导致集料胶浆的粘度增长率逐渐变小，直到混合料和易性达到一个相对稳定的状态。而集料表面ζ电位越高，改性乳化沥青乳液的中沥青微粒周围的扩散双电层保护膜越容易破裂，乳液的破乳速度也就越迅速而碱性集料胶浆(石灰岩集料胶浆)在拌和初期，由于集料表面和沥青微粒都带有正电荷，因此在开始拌和后沥青微粒并不能迅速地聚集在集料的表面。而是经过一系列的化学电离作用，经过该化学反应过程会在集料表面附近的溶液中产生一定量的负电荷，使得乳液中的沥青微粒周围的扩散双电层保护膜破裂，在集料的表面逐渐形成沥青膜，使得集料混合料稠度增大;②在集料表面电荷量一定条件下，随着乳化沥青用量的增多，集料表面不能提供足够的电荷中和乳化沥青表面的阳离子，宏观变现在增大乳化沥青用量，混合料拌合时间增加，宏观上表现出混合料施工和易性降低混合料拌合困难。
粘聚力试验
胡纯玉>功夫杯粘聚力试验用于评价微表处混合料的初凝时间和开放交通时间，试验时将拌和均匀的微表处混合料倒入预处理好的试模中摊铺均匀后拿掉试模，置于25℃恒温烘箱中养护成型并开始计时，为了更好的分析不同岩性集料的混合料的成型速度差异，在30min后每隔15min测定一次混合料粘聚力。
结果可知:3种岩性的微表处混合料在30min时的石灰岩粘聚力最小，花岗岩次之，玄武岩最大。而在60min时，石灰岩混合料的粘聚力最大，玄武岩次之而花岗岩最小;3种混合料的30min粘聚力满足规范粘聚力＞1．2N·m，60min粘聚力满足规范粘聚力＞2N·m指标要求。导致这种现象的原因主要有:①在混合料拌和初期，由于中性集料玄武岩与酸性集料，表面带有大量负电荷，乳液的破乳速度较碱性集料快，混合料早期强度较高，宏观变现在30min粘聚力较大;②由于碱性集料(石灰岩)的吸水率相对较大，乳化沥青未破乳钱集料表明被大量的水膜占据，导致成型初期沥青薄膜与石灰岩集料间粘结力较小，故30min时石灰岩混合料的粘聚力较其他两种石料的小，随着养生时间的增长，乳化沥青中的水分逐渐挥发，沥青膜与集料间的界面强度逐渐形成，由于碱性集料石灰岩的主要化学成分是碳酸钙，从接触角试验可以看出，当沥青与石灰岩集料粘附时，石灰岩与沥青之间的界面强度远大于花岗岩，进而混合料内部整体强度较高，避免了荷载作用下出现剥离等现象，对于
隐藏的信息而玄武岩与花岗岩集料其主要成分二氧化硅由于酸性集料与沥青之间的化学吸附作用相对较薄弱，所以在60min时，由于微表处混合料并未完全干燥，由乳液破乳产生的水分以及外加水的作用下，石灰岩混合料的粘聚力远大于高于玄武岩及花岗岩混合料。
水、高温耦合作用下不同集料微表处混合料抗永久变形性能
水、高温等极端恶劣荷载耦合作用下会导致沥青路面出现车辙、坑槽等病害，微表处用于车辙修复时也不例外，我国现有技术指南中采用轮辙变形试验来评价微表处混合料的抗车辙性能，试验温度为22℃±2℃，大量研究成果表明，该实验方法并没有充分考虑路面实际所处的环境条件，与微表处混合料实际的手受荷状况相差较远，其次目前研究成果中鲜见关于温度、水等不利因素耦合作用下微表处混合料路用性能的研究报告，针对微表处混合料路用性能影响因素考虑缺乏系统性以及研究缺乏一定的合理性，导致室内评价结果与实际路用性能相脱节，评价意义不不明确。基于此考虑，本文以汉堡车辙试验系统为加载平台，对不同集料类型的纤维微表处混合料进行模拟试验研究，重点分析高温、水耦合作用下不同岩性集料对微表处混合料抗车辙性能的差异，同时试验方法和成果将对现有微表处混合料路用性能的评价方法起到一定的完善和补充作用。
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