瀝青路面粗集料的磨光值試驗作為高速公路的必檢專案之一，綜合反映了石料抵抗輪胎磨光作用的能力，是決定某種集料能否用於抗滑磨耗層的關鍵指標之一。因此，對瀝青路面粗集料磨光值的檢測應引起足夠的重視。

磨光值的檢測具有一定的難度，試驗過程繁複且週期較長，現行規程對該項試驗的介紹儘管比較詳細，但在實際操作過程中，仍然有些環節難以很好地控制，容易出現試驗偏差。該文從規範出發，結合大量的磨光值試驗，對現行規程某些條款進行詳細解讀、對中國加速磨光機的改進提出建議並對試驗的某些關鍵因素進行分析，以期為磨光值的準確測量提供一定的指導。

試驗原理、材料及過程

磨光值試驗的原理是利用加速磨光機磨光集料，通過擺式摩擦係數測定儀測定集料的抗滑係數，評價集料的抗滑效能。

根據現行《公路工程集料試驗規程》（以下簡稱《規程》），主要的試驗材料如下。

(1)砂，採用中國ISO標準砂，取0.3mm以下部分作為試驗材料。(2)E-44環氧樹脂和低分子650固化劑，建議採用同一廠家生產的產品配套進行使用，放置在陰涼通風處，且開啟之後不宜放置過久。(3)標準試件，一次性使用，建議購買磨光機廠商生產的標準試件。(4)集料，選取9.5~13.2mm大小飽滿的顆粒，用潔淨的水反覆沖洗並不斷揉搓，以避免集料表面粘著的塵土以及雜質影響集料顆粒與砂漿的粘結性。

根據現行《規程》，磨光值試驗的具體流程可歸結為3個主要步驟：製作試件、加速磨光處理以及磨光值測定。

國內外規程對比分析

國內外規程對比

為提高試驗結果的準確性與可靠性，筆者結合國內現行集料規程與美國規程中對於磨光值試驗的規定。

國內外規程分析及改進建議

可知：中國規程與國外規程在試驗儀器、試驗方法以及試驗結果測定3個方面均存在不一致，具體表現在：

(1)水流量不同。中國水流量的大小為60mL/min，國外水流量的大小為50~75mL/min。中國控制水流量為一恆定值，國外的則為一個範圍，在進行試驗時，水流量無法始終保持一個恆定的值，國外給出一個範圍使試驗條件更容易滿足，國內亦可給出一個範圍值降低試驗的難度。

(2)每種集料試件數不同。中國規程要求每次試驗每種集料只裝2塊試件，國外每次試驗則裝5塊試件。中國的試驗方法雖然可保證一次試驗測試的集料種類較多，但是不好保證兩次試驗試件的合格率，容易造成試驗的失敗，建議每次測試至多兩種集料的磨光值，保證在相同的試驗條件下獲得更加精確的結果。

(3)校準方法不同。中國對於擺式摩擦係數測定儀的校準方法是當擺從水平位置自由落下並撥動指標後，指標指零，而國外則是在試驗之前測試兩組校準試件的磨光值是否滿足29±1及38±1的要求。國外的方法通過兩個控制條件使儀器校準的結果更加準確，中國亦可採用相同或者類似的方法以提高試驗的精度。

試驗方法分析及改進

排料

《規程》中對於排料的要求是“儘量緊密”，但“儘量緊密”是一個很籠統的概念，集料顆粒的緊密程度為多少屬於符合標準，現行規程並沒有明確的規定。通過試驗分析總結，筆者認為在排料過程中需要注意以下幾個方面：

(1)建議放入試模中的集料顆粒數控制在15~18顆之間，避免顆粒間的空隙過大而漏漿，同時將集料顆粒沿車轍的方向緊密擺放，逐行排料，最終形成行、列清晰分明的結構。(2)集料顆粒間不得有架空的現象，集料顆粒的高度應高於試模內的臺階，但不可高出試模。使砂漿更好地包裹住集料顆粒，增強砂漿與集料之間的粘結作用，同時試件表面不宜出現凸凹不平的現象。可以看出，通過改良，試件的合格率以及試驗的成功率均有大幅的提高。

吹砂

(1)吹砂量應適宜，砂的高度應與試模臺階大致平齊。砂過少時，易發生漏漿現象。現行規程中對於漏漿沒有作具體的闡述，筆者認為凡嚴重漏漿的試件均應捨棄。試驗結果表明：嚴重漏漿對試件測定結果影響很大；當砂過多時，環氧樹脂砂漿與集料顆粒的接觸面變小，使集料顆粒與環氧樹脂砂漿粘附得不夠緊密，導致試件在加速磨光過程中發生顆粒剝落的現象。

(2)不得擾動集料顆粒。集料顆粒受到擾動後會導致砂滲到集料顆粒之下，從而使集料顆粒不再是大面、平面朝下。若有集料顆粒受到擾動，應重新進行排料，並再次進行吹砂。

(3)集料顆粒表面不得有砂。因為顆粒表面的砂會減少砂漿與集料顆粒表面的接觸面積，使得粘結力降低。另外，在試模臺階上的砂也一定要吹掉，若臺階上殘留有砂會增加脫模過程中的阻力，同時導致成型後的試件與道路輪的吻合程度不高。

配製、填充環氧樹脂砂漿

在進行攪拌時要保證環氧樹脂與固化劑充分拌和，拌制好的粘結劑呈乳白色。

粘結劑調配好之後向其中加入幹砂，通過試驗證明：溫度對試件的成型影響較大，尤其是冬天，可以將幹砂在烘箱中加熱一段時間，然後再加入粘結劑配製砂漿。加熱後可以使環氧樹脂砂漿流動性更好，且與集料顆粒的粘附性也更好，同時在進行填充環氧樹脂砂漿時，不易使砂漿帶著集料顆粒運動，出現集料顆粒側偏的問題。

值得注意的是，調配好的砂漿不宜放置過久，應在30min之內填充入試模中，放置過久會導致砂漿出現硬化，致使製備的試件不夠均勻平滑。

填充環氧樹脂砂漿，需要注意：①確保試件底面成圓弧狀，使試件能夠與道路輪貼合，防止在加速磨光過程中由於試件的架空而發生斷裂。一般採用熱的油灰刀颳去表面多餘的集料；②在填充環氧樹脂砂漿時分兩次碾壓。先將砂漿比較均勻地填充到試模中，然後用油灰刀從中間向兩邊碾壓，壓實之前不要颳去多餘的填料，防止環氧樹脂砂漿帶動集料顆粒使試件底面出現凹凸不平的現象。壓實之後，再將油灰刀一側翹起，壓住另一側慢慢刮動將多餘的砂漿颳去。

脫模、安裝試件

儘管在排料之前試模內壁已經塗抹了脫模劑，但是在進行試件脫模時仍然有一定的難度。最好的方法是使試件沿試模的內壁滑出，可以找與試件近似等寬的鐵塊作為輔助工具，通過敲擊鐵塊使試件滑出。脫模方法改良前後脫模成功率提高25%，達到100%。

試件脫模後安裝時同樣需要注意：①安裝前，一定要把活動蓋板卸下來，而不僅是鬆開。只有卸下活動蓋板，才能通過觀察試件的位置判斷其是否完全嵌入道路輪；如果只是鬆開活動蓋板，試件的具體位置無法確定，很可能試件並未完全卡入道路輪，使試件在加速磨光過程中相互碰撞造成斷件；②試件與活動蓋板之間也應墊上紗布或者抹布，用於緩衝在加速磨光過程中道路輪對試件的衝擊作用，同時其還可促使試件更好地固定在道路輪上，防止試件發生相對滑動。

測定磨光值

在加速磨光完成後，某些試件會出現集料顆粒剝落現象，關於這種試件是否可用於磨光值的測定，《規程》並未作出明確的規定。

筆者認為這主要取決於集料剝落的位置是否處於擺式摩擦係數測定儀橡膠片摩擦的標距以內。現行規程要求滑溜塊在試件上的滑動長度為76mm，當集料剝落的位置不在摩擦標距內時，對粗集料磨光值的測定基本沒有影響，其可繼續用於磨光值的測定；反之則不可繼續使用。

可知：與標距內破損試件的磨光值測試結果相比，標距外破損的試件測試結果更接近於未破損試件的試驗結果，驗證了該文提出以標距作為判定界限的可靠性。

另外，將試件從道路輪上卸下後，需要將試件表面向下放在18~20℃的水中浸泡2h，該步驟最好是在加速磨光過程完成後接著進行，目的是使試件完全浸透，若不能立即進行，試件在水中養生的時間需延長。

與擺式摩擦係數測定儀配套的橡膠片有兩種尺寸：一種橡膠片尺寸為76.2mm×25.4mm×6.35mm，滑動長度為126mm；另一種尺寸為31.75mm×25.4mm×6.35mm，滑動長度為76mm。在測定磨光值時，需選擇尺寸相對較小的橡膠片，在讀數的時候應讀取小度盤的讀數，若使用的擺式摩擦係數測定儀沒有小度盤，則使用大度盤的讀數除以0.6得到試件的磨光值。經過多次試驗，筆者記錄了不同巖性的集料在分別使用大、小橡膠片測量石料的磨光值。

可知：採用大的橡膠片進行測量比採用小橡膠片測量時讀數大，且滿足上述的規律。

在利用擺式摩擦係數測定儀進行測試時，需要注意：①為了保證每次試驗的條件基本一致，必須保證滑溜塊在試件上的滑動長度為76mm；②為了模擬路面有水時的狀態，必須保證試件表面在試驗過程中始終保持溼潤；③由於每個試件的高度都不太一致，所以每次更換試件進行測量時必須重新調節擺式摩擦係數測定儀擺的高度以校核橡膠片的滑動長度。

結語

筆者通過多次試驗發現，粗集料磨光值試驗結果受很多因素的影響，其中，防止製作的試件出現斷裂與剝落是磨光值試驗的重點和難點。試驗中排料環節應注意佩戴手套，將集料按照次序排列成為行、列清晰分明的結構；在吹砂環節應保證吹砂量適宜並無多餘的砂覆蓋在集料上；在配製砂漿時應注意控制溫度，分次碾壓砂漿於試模中；在脫模、安裝試件時，採用敲擊的方式進行脫模，並將活動蓋板完全卸下確保試件完全貼合道路輪；在磨光值測試環節，需通過試件破損的位置提前判斷其是否可繼續用於測試，並在測試時根據試件的高度調節擺錘的高度確保試驗條件一致。