近年来微表处作为预防性养护工艺应用越来越广泛，微表处技术发展到今天大约经历了这么几个阶段。

　　第一阶段：慢裂慢凝型稀浆封层，在八五攻关计划时由于我国所生产的沥青乳化剂技术还不过关，主要以木质素胺为主的慢裂型乳化剂为主，所生产出来的乳化沥青属于慢裂慢凝型的乳化沥青，故稀浆封层铺筑完需要很长时间才能开放交通，施工后效果非常差。此阶段大约在1985年-1993年。

　　第二阶段：随着各大高校以及公路行业的科研院所不断研究，乳化剂性能有所提高，开始出现了慢裂快凝沥青乳化剂，主要以阴离子磺酸盐类的乳化剂，此阶段称之为：慢裂快凝型稀浆封层。时间经历约1994年-1998年。

　　第三阶段：尽管乳化剂性能有所提高但是稀浆封层依然满足不了各种路况条件，对沥青残留物的性能指标提出了更高的要求，于是出现改性稀浆封层这一概念。乳化沥青中加入了丁苯胶乳或氯丁胶乳，此时对于矿料并没有更高的要求。此阶段时间约1999年-2003年。

　　第四阶段：微表处的出现，阿克苏诺贝尔、美德维实维克国外公司进入中国市场后对稀浆封层所用的矿料以及乳化沥青的要求同稀浆封层区分开来。又对原材料的选用上做出了更高的要求，矿料选用玄武岩，较高的砂当量要求，改性的乳化沥青等条件，称之为微表处。时间自2004年至今。

　　近年来对于微表处的噪音问题的解决又出现了降噪微表处，但是应用不多效果也是不尽人意。对于混合料的抗拉抗剪指标的提升又出现了纤维微表处；为了解决原路面的贫油及混合料与原路面粘合问题又诞生了加粘加纤微表处。

　　截至2020年底，全国公路通车总里程达519.81万公里，其中高速公路通车里程16.1万公里。针对沥青路面可使用的预防性养护方案大致有五种：

　　一、分别为雾封层体系：雾封层、砂封层、含砂雾封层；

　　二、碎石封层体系：乳化沥青碎石封层、热沥青碎石封层、改性沥青碎石封层、橡胶沥青碎石封层、纤维碎石封层、精表处；

　　三、稀浆封层体系：稀浆封层、改性稀浆封层；

　　四、微表处体系：微表处、纤维微表处、加粘纤维微表处；

　　五、热铺体系：薄层罩面、NovaChip超薄磨耗层。

　　其中，微表处应用广泛，它的优点在于不仅养护成本低，而且施工周期短，同时治理效果较好，在改善路面抗滑性能、防止路面渗水、改善路面外观和平整度、提高路面承载能力、防止路面老化、延长路面使用寿命等方面具有许多突出的优点，无论是欧美等发达国家还是在中国，这种养护方式都被普遍使用。

　　微表处的材料组成及相关技术：

　　微表处的组成和配合比有一定标准，使用的材料也很广泛，主要包括聚合物改性乳化沥青，各种集料，水泥、水、添加剂等。原材料质量对微表处性能的影响很大，因此，了解每个组分的性能和影响其性能的关键因素对确保微表处混合料的质量来说至关重要。

　　1、乳化沥青

　　普通沥青加热时，会消耗大量化石能源，同时排出大量烟气，严重污染环境。与此相比，乳化沥青材料由于具有施工便捷、节能环保、减轻沥青老化、延长施工季节等突出优势，符合《交通强国建设纲要》提出的绿色发展、节约集约、低碳环保的发展理念，得到了国内外公路行业的广泛认可，因此十分适合公路修建与养护，尤其是在目前的养护技术手段中基于乳化沥青技术的占比大。

　　乳化沥青由两个互不相容的相组成，即1~5um的沥青微滴在乳化剂的作用下分散到水介质中形成油包水的乳液体系。按照乳化剂亲水段的电荷差异，可将其划分成四种，分别为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青、非离子乳化沥青和两性离子乳化沥青。到目前为止，阳离子乳化沥青在世界范围内常见。阳离子乳化剂本身一般为有机胺的衍生物，一般呈碱性，需要与酸反应生成铵盐，使其溶于水并带正电荷，才能起到乳化作用。通常，制备乳化沥青阳离子水溶液(皂液)的pH范围在2~3之间。

　　在工程应用当中，乳化沥青的主要作用是改变沥青的流动状态，使其在常温下即可使用。而在乳化沥青混合料中起胶结料作用的仍然是基质沥青自身，因此基质沥青存在的易老化、粘附性不强、高低温性能差、抗水损害能力差等缺点也会在基质沥青中出现，为了解决这一问题，通常在制备乳化沥青时掺入丁苯橡胶乳液、水性树脂等高分子聚合物来改善乳化沥青的性能。

　　2、沥青乳化剂

　　乳化剂作为微表处混合料重要的组成部分之一，其主要作用是减少水与沥青微粒的界面张力，从而使得二者能够均匀且稳定的形成一种乳液。在乳化沥青中，乳化剂的掺量往往非常小，但是对乳化沥青的加工、贮存和使用性能等至关重要。在我国，对于微表处中的乳化剂，《微表处和稀浆封层技术指南》做出了详细说明：微表处因其原材料选用和施工条件的受限，必须使用阳离子乳化剂，且用量不得小于沥青用量的3%。随着技术的不断进步此要求也不是完全绝对。我国常用的阳离子乳化剂有季铵盐、胺化木质素、酰胺类和咪唑啉等。目前微表处使用居多的还是咪唑类的乳化剂。实践表明，使用阳离子乳化剂效果更好，可显著提升集料和乳化沥青的粘结能力，其原理是阳离子乳化剂本身带有阳离子的基团，掺入阳离子乳化剂的乳化沥青会使得沥青微粒带正电荷，而集料表面通常带负电荷，当二者在搅拌机的作用下相互混合时，正负电荷就会相互吸引，使沥青微滴与集料更好的粘附在一起。

　　3、改性剂

　　改性剂在微表处沥青混合料中有着至关重要的作用。改性剂加入的效果具体体现在：增强沥青路面的抗裂能力和高温抗变形能力，低温抗裂性能，改善沥青与集料之间的粘附性。

　　改性剂的种类繁多，其性质各不相同，因此改性剂的选择至关重要。目前使用较多的还是丁苯橡胶乳液，简称:SBRL，固含量一般为60%、65%两种。它是由苯乙烯、丁二烯低温发生聚合反应所得，一般为阴离子乳液再通过相转换工艺实现阳离子性质。改性剂要对改性乳化沥青起到预期的效果，其本身必须均匀稳定的填充到沥青分子当中。因此，在选择沥青的种类时应从沥青的组分和理化性质两个方面来考虑二者对改性剂的兼容性，同时，根据使用条件和使用目的以及使用环境合理地选择改性剂也是保证其效果充分发挥的关键。在SBR改性乳化沥青中加入水性环氧树脂，可使体系在常温环境下发生固化反应和交联反应。从而形成三维网状结构，从而大大提高微表处的耐磨性和抗剥落性能。在微表处中加入2%的水性环氧树脂，其耐磨性和水稳定性均有明显提升，与普通微表处对比，在抗滑性与抗剥落方面都具更好的优势。

　　4、矿料

　　矿料可由石灰石和玄武岩等粉碎后得到，矿料在微表处中占比很高，由于微表处的快速凝固特性，选用集料的性质至关重要。不同集料会产生不同的作用，因此从微表处的性能方面考虑，需要评估集料的几个关键指标，包括采集地的地质情况、石料的形状、结构、完整性和耐磨性。此外，影响微表处混合料性能的要素还有很多，比如集料的级配和含水量的高低。

　　矿料一般选择粗粒式或中粒式，使用粗集料可以在混合料中形成骨架，再通过细集料的填充，就形成一种较为稳定的骨架密实结构。要想获得更好的抗磨耗能力，应选择坚固且耐磨的石料，如玄武岩、辉绿岩等。钢渣是目前广泛用千沥青路面施工的集料。将激光扫描技术与数字分析方法相结合，通过成像分析对玄武岩和钢渣的形貌进行了定量分析，采集并研究了含钢渣微表处试样的形貌特征。结果表明，钢渣代替玄武岩后，微表处混合料具有较强的联锁结构，磨耗损失、横向位移和竖向位移均有所降低，这表明钢渣可以提高微表处抵抗交通荷载的能力。

　　5、填料：矿物填料可以填补集料之中的空隙，使其有较好的级配；也可以缩短改性乳化沥青混合料的拌和时间、改善改性乳化沥青混合料的成型状况、延长或缩短微表处混合料的破乳速度。微表处中常常掺入的填料为水泥、石灰等。

　　6、水

　　水以三种方式被引入到微表处混合料中，即集料中存在的水、拌和用水和乳化沥青中的水。水作为微表处混合料各组分间相互作用的溶剂，其质量必须符合相应的要求。水的主要目的是湿润、溶解和粘附其他成分并缓和化学反应，因此，用于微表处的水应与其他组分兼容。此外，水中不能含有太多的杂质，pH值需要控制在合理范围内，通常为6-8.5，这有利于混合料中集料与沥青、矿粉和添加剂之间的相互作用。影响微表处混合料所需水的因素有集料中的水分含量、温度、相对湿度和路面吸水量。

　　微表处混合料的性能试验

　　对于微表处，所制定的每一个配合比都是一个配伍性实验，它受到乳化沥青和集料类型、集料级配、水和乳化沥青用量以及矿物填料和添加剂种类等多个变量的影响。因此，在工程特定条件下对实验室样品进行现场模拟试验分析成为评价微表处混合料性能的关键，现对常用的几个试验介绍如下：

　　1、拌合试验

　　拌和试验的主要目的是模拟摊铺的施工现场。通过微表处的成型状态验证乳化沥青与集料的配伍性，进而获取具体准确的拌和时间。拌和时间过长，路面达不到早期强度，则无法开放交通；拌和时间过短，则不能顺利摊铺施工。微表处的施工效果很容易受到环境的影响。因此，进行混合料设计时，可拌和时间必须要在施工过程中可能出现的不利的温度下检验。通过一系列性能测试，整体分析微表处混合料性能的影响因素。得到的结论有以下几点；1、温度，高温环境能够明显减少拌和时间；2、乳化剂，乳化剂剂量越大，拌和时间越长；3、水泥，掺入水泥可能延长也可能缩短混合料的拌和时间，其由乳化剂的性质决定，一般情况下加量越大拌合时间越短。4、拌合用水量，拌合用水越大拌合时间越长。5、皂液PH值，一般为ph值为4-5拌合时间长。6、乳化沥青的ζ电位，乳化剂的双电层结构ζ电位越大越延长拌合时间。

　　2、粘结力试验

　　主要测试微表处的早期强度，能准确地测得初凝时间，足够的早期强度是保证开放交通时间的前提。粘结力指标需要综合评判，应将测得的粘结力数值与试样破损状态相结合，以确定混合料的初凝时间和开放交通时间。

　　3、湿轮磨耗试验

　　湿轮磨耗试验模拟了路面在潮湿的情况下，抵抗汽车轮胎磨耗的能力。

　　一小时湿轮磨耗试验可以测定微表处功能层的抗磨耗性能以及沥青与集料的裹覆性。而微表处改性乳化沥青混合料的抗水损害性能则由6天的磨耗值表示，通过长时间的浸泡过程来考察水对混合料的侵蚀状况。但是，水的破坏不仅体现在对沥青膜的置换中，水分相态的改变也会对混合料造成损伤，而浸水6天磨耗试验并没有考虑到在季节性冰冻地区水的冻融循环对矿料表面的沥青膜产生的冻胀剥落作用。因此，在6天浸水湿轮磨耗试验的基础上，拟采用冻融循环湿轮磨耗试验，从而更全地反映水对微表处混合料的不利影响。

　　4、车辙变形试验

　　通过车辙变形试验可以得出轮迹宽度变形率，并由此来评价微表处混合料的抗车辙能力。宽度变形率越小，抗车辙变形能力越强，高温稳定性越好；反之，抗车辙变形能力越差。研究发现，轮迹宽度变形率与乳化沥青掺量有明显的相关性，乳化沥青掺量越大，微表处混合料的抗车辙能力越差。他指出这是因为将聚合物乳化沥青掺入到水泥基无机结合料当中后，由于聚合物的弹性模量相比水泥低很多，复合反应后，胶凝材料性能发生改变，导致整体刚性降低，从而使轮辙变形增大。除以上试验外，还应根据不同的情况，设置不同的试验情境，采用不同的配合比试验。实际施工中，根据不同的天气和温度，可以适当的调整配合比，特别是混合料的用水量和水泥的用量。

　　结语：微表处作为预防性养护技术可大幅提升路面的综合性能，有效消除各种病害对路面的影响，同时，成本低、施工周期短，养护效果好。综述了微表处混合料的组成，分析了它们对整体的影响，并对现行规范中微表处混合料的性能试验做了简单介绍与总结，对未来深入研究具有积*的借鉴意义。

　　微表处技术虽已日趋成熟，但仍应深入研发，提升技术水平，以更好地改进和提升公路的综合性能，满足交通运行的需要。此外，在微表处施工的过程中，很多外部的条件对于工程质量的影响是比较直接的，因而必须考虑实际施工条件，选择更加科学的养护措施，从而保证微表处施工能够顺利实施，达到提升养护效果的目的。