NovaChip(超薄磨耗层)系统设计施工指南

1、概述

NovaChip系统是一种主要应用于高等级公路、城市道路养护的专有技术。它使用专用设备NovaPaver进行施工，施工过程包括NovaBond改性乳化沥青喷洒、紧随其后的NovaBinder改性沥青混合料的摊铺、压路机碾压成型。本指南主要包括原材料性能要求、设计、施工、验收等各项内容。

2、 施工材料选择及性能要求

2.1 集料级配要求

NovaChip® Type-A（厚度：1.0~1.5cm） 筛孔（mm） 分档 5~10 3~5 0~3

NovaChip® Type-B（厚度：1.6~2.0cm） 筛孔（mm） 分档 5~10 0~3

NovaChip® Type-C（厚度：2.0cm） 筛孔（mm） 分档 10~15 5~10 0~3 16 100 100 13.2 ＞90 100 100 9.5 < 10 ＞90 100 4.75 < 5 < 8 100 2.36 ＞90 0.075 < 1 < 1 < 10 13.2 100 100 9.5 ＞90 100 4.75 < 8 100 2.36 ＞90 0.075 < 1 < 10 13.2 100 100 100 9.5 100 100 100 4.75 < 10 ＞90 100 2.36 < 5 < 10 ＞90 0.075 < 1 < 1 < 10

2.2粗集料. 所选粗集料应为典型高等级公路路面使用集料，满足我国关于抗滑表层的使用质量要求标准或在高等级路面表面层有成功应用的先例。直径大于4.75mm的粗集料必须满足表1的各项指标。破碎砾石，玄武岩，白云石，沙石和燧石，或其他类似材料均可作为沥青混合料的粗集料，也可两种或更多不同材料混合使用，但是在进行复配时，应在工程师的指导下，按比例调配均匀。 表1 － 粗集料 － 性能指标 试验 洛杉矶磨耗损失％ 细长扁平颗粒含量％ 3：1 单个破碎面％ 两个或多个破碎面％ 狄法尔磨耗损失％ 坚固性％ 试验方法 ASTM C 131 ASTM D 4791 ASTM 5821 ASTM 5821 ASTM TP 58-00 AASHTO T 104-94 T 0317 – 2000 T 0312 – 2000 T 0346 – 2000 T 0346 – 2000 T 0314 – 2000 规范 28 max 10 max 100 min 90 min 18 max 12 max

2.3 细集料. 直径小于4.75mm的细集料必须是机制砂(100%破碎加工而成)，应该洁净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的粘结能力。性能指标满足表2要求。 表2 － 细集料 － 性能指标 试验 砂当量％ 亚甲基兰mg/g 细集料棱角性试验％

试验方法 AASHTO T176-00 AASHTO TP57-99 AASHTO T 304-96 T 0334 – 1994 T 0344 – 2000 规范 60 min 10 max 40 min 2.4 填料. 沥青混合料的填料宜采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，其质量满足表3的要求。 表3 － 填料 － 性能指标 0.6mm方孔筛通过率100% 0.075mm方孔筛通过率75-100% 注意：表1、2、3所列各项指标是集料选择的目标值，但不应被认为是选择集料的唯一依据。

2.5 NovaBinder（沥青粘结料）. NovaBinder性能必须满足NovaChip系统整体设计要求，以实现系统的路用性能，同时，NovaBinder必须满足表4性能要求。 表4 －NovaBinder －性能指标 试验 针入度, 25℃,100g,5s, 0.1mm 软化点TR&B, ℃ 密度15℃, g/cm3 延度 5℃, 5cm/min, cm 48h离析, ℃ 旋转粘度135℃, Pa.s 测力延度比4℃, 5cm/min,％ 弹性恢复25℃, ％ 旋转薄膜加热试验残留物 163℃, 75min

质量损失％ 针入度比％ 延度5℃,5cm/min,cm 方法 ASTM D5 ASTM D36 ASTM D70 ASTM D-113 ASTM D5976 ASTM D4402 ASTM D226 ASTM D6084-97 ASTM D2872 ASTM D5 ASTM D-113 T 0604 – 2000 T 0606 – 2000 T 0603 – 1993 T 0605 – 1993 T 0661 – 2000 T 0625 – 2000 T 0662 – 2000 T 0610 – 1993 T 0604 – 2000 T 0605 – 1993 规范 50 Min 65 Min 实测 20 Min 2 Max 3 Max 0.3Min 70 Min 1.0 Max 60 Min 15 Min 2.6 NovaBond（聚合物改性乳化沥青）. NovaBond性能必须满足NovaChip系统整体设计要求，以实现系统的路用性能，同时，NovaBond必须满足表5要求。 表5 －NovaBond－性能指标 试验 赛波特粘度试验25℃, s 储藏稳定性试验24h, % 筛上剩余量试验1% 蒸馏固含量试验2% 试验方法 ASTM D244 ASTM D244 ASTM D244 ASTM D244 T 0623 – 1993 T 0656 – 1993 T 0652 – 1993 规范 20 – 100 1.0 Max 0.05 Max 63.0 Min 蒸馏后石油馏分% 破乳速度 35ml, 0.02 N, CaCl2, 35ml, 0.8%, 气溶胶OT ASTM D244 ASTM D244 ASTM D244 ASTM D5 ASTM D2042 ASTM D113 AASHTO T301 2.0 Max 40 40 蒸馏残留物性能试验 针入度, 25℃,100g,5s, 0.1mm 溶解度％, 三氯乙烯 延度 10℃, 5cm/min, cm 弹性恢复%, 10℃ T 0604 – 2000 T 0607 – 1993 T 0605 – 1993 60 – 150 97.5 Min 40Min 60Min 1备注：如果现场施工效果良好，可以不进行筛上剩余量试验。 2备注：改性乳化沥青进行试验时，必须达到最高温度200℃±5℃并保持15分钟。

3．混合料设计

混合料设计集料配合比必须满足表6指标要求。 表6 – 混合料要求 通过重量百分比 方孔筛大小 ASTM 19mm1 12.5mm 9.5mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 0.6mm 0.3mm 0.15mm 0.075mm 混合料沥青含量% 典型厚度，mm 1备注：推荐使用4.75mm – A 型 设计限值％ 100 40-55 22-32 15-25 10-18 8-13 6-10 4-7 5.0-5.8 15 9.5mm – B 型 设计限值％ 100 85-100 28-38 25-32 15-23 10-18 8-13 6-10 4-7 4.8-5.6 18 12.5mm – C 型 设计限值％ 100 85-100 60-80 28-38 25-32 15-23 10-18 8-13 6-10 4-7 4.6-5.6 20 16mm方孔筛通过率为100%的集料。含有16mm以上集料的沥青混合料施工要求提高摊铺厚度。 4. 施工过程简介及施工质量控制

4.1 路面条件. 需要特别说明的是，NovaChip系统主要用于预防性养护和矫正性养护，并不能作为结构补强层。NovaChip系统对原路面的要求见附表1。 4.2 天气. NovaChip系统施工过程现场气温不得低于10℃，路面不能有积水。 4.3设备. NovaChip系统采用专用设备NovaPaver进行施工。NovaPaver必须包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、NovaBond喷洒和计量系统、宽度可调节的振动熨平板等部分。设备能够一次性完成NovaBond喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。可在NovaBond喷洒后5秒钟内进行热沥青混合料摊铺。在热沥青混合料摊铺之前，NovaPaver履带或其它部位不能接触喷洒在路面上的NovaBond。NovaPaver摊铺宽度可调，从而达到理想的路面效果。 4.4 摊铺.

4.4.1 NovaBond在60－800C的温度下喷洒，喷洒量必须精确计量，以保证路面摊铺均匀。

4.4.2 C型混合料，NovaBond理想喷洒量约为1.00L/m2；B型混合料，理想的摊铺量约为0.85 L/m2；A型混合料，NovaBond理想的喷洒量约为0.70 L/m2。针对具体项目，由专业实验室设计喷洒量，并在现场由工程师根据具体路面情况进行调整。

4.4.3 热沥青混合料摊铺温度约为150－1700C，在NovaBond喷洒后摊铺, 热沥青混合料摊铺在所有NovaBond喷洒表面上，并由电加热的振动熨平板进行熨平。

4.4.4 NovaChip系统摊铺必须提前确定摊铺宽度及厚度，以便于工程量统计。 4.5 碾压. NovaChip系统碾压必须在路面温度降至900C之前进行。用9 - 12吨的双钢轮压路机碾压三次。压路机不能静止停留在刚刚摊铺好热沥青混合料表面上。必须在NovaChip摊铺后立刻进行压实。压路机必须维护良好，具备可靠操作稳定性，装备有皂液水添加系统和刮板，从而防止新摊铺热沥青混合料粘在碾压辊上。碾压通常以静态方式进行。工程师确定碾压操作宽度，新的路面在碾压完成、路面温度冷却到500C之前不能开放交通。

4.6 质量控制. 施工方采用采用表7数据来进行质量控制和保持稳定性。 表7 －允许误差范围 通过指定筛孔百分率 方孔筛大小 19mm 12.5 mm 9.5 mm 4.75 mm 2.36 mm 1.18 mm 0.075mm 沥青粘结料含量，％ 厚度控制，mm 4.75mm-A型 允许误差％ － － － ±5 ±4 ±4 ±1.0 ±0.3 ±2 9.5mm－B型 允许误差％ － － ±5 ±4 ±4 － ±1.0 ±0.3 ±3 12.5mm － C型 允许误差％ － ±5 － ±4 ±4 － ±1.0 ±0.3 ±5 注：该控制指标为最低标准，实际控制指标可根据道路等级、业主要求和施工条件适当提高。 同时，需要随时对新铺路面外观进行目测，表面必须平整密实，不得有轮迹、裂缝、推挤、油斑、油包、离析等现象。接缝必须紧密平顺，无跳车。此外，沥青混合料的拌和、摊铺、碾压、开放交通温度均符合本指南要求。

5．工程验收.

根据NovaChip系统特殊的路面使用性能，结合我国热沥青混凝土路面的国家验收标准，建议以下测试内容： 项目 厚度 宽度 沥青用量 矿料级配 构造深度 摩擦系数BPN 规范允许误差 高速公路、一级公路 一般公路 ±3mm ±2cm ±0.3% 设计级配范围内 ≥1.0mm ≥45 ±5mm ±3cm ±0.5% 设计级配范围内 ≥0.8mm ≥45 规范 每千米测点数 5 20 1 1 1 1 合格评定方法 代表值满足 单点测值 单个测值 单个测值 平整度

较原路面有提高 10 代表值满足 说明：由于NovaChip系统在国内是一项全新的高等级公路、城市道路养护技术，本指南是基于国外应用的经验数据以及国内沥青混凝土竣工验收规范编著的建议性的设计和施工指南，随着在国内的推广和应用发展成熟，本指南必将进一步得到发展和完善。