沥青混合料路面的研究与应用

沥青混合料路面的研究与应用摘要：跨入21世纪以来，我国公路交通实现了飞跃式的发展,公路交通路面的施工技术得到了不断创新，沥青混合料越来越受到大家的欢迎。但是，虽然沥青混合料路面具有性能和使用上的许多优点，但是，它在实际应用中还有一系列的缺点，所以如何合理的应用沥青混合料成为首要问题。本文作者从几个不同的角度研究沥青混合料，是希望可以从最大程度节约社会成本，实现良好的经济效益和社会效益。关键词：沥青；混合料；路面Research and Application of Asphalt Mixture Pavementlixiaodong(Xinjiang Survey and Design Institute of Traffic Planning Xinjiangwulumuqi 830000)Abstract: In the 21st century, Chinas road transport has got dramatic development with constant road traffic road construction technology innovation and asphalt mixture has become more and more popular. With asphalt mixture as object of study, the paper explored respectively the asphalt mixture performance, construction technology, construction quality control, the cause of water seepage, and the reasons of early asphalt pavement cracks and control. Although there are many advantages in performance and use for asphalt mixture, in practical applications, there are a number of shortcomings, so how to use it reasonably becomes the most important issue. From several different aspects of asphalt mixture, the author hoped that the social cost can be saved from the maximum extent and good economic and social benefits could be achieved.Keywords: asphalt; mixture; pavement 前言：沥青混合料就是指将矿质材料粘结成为整体的沥青材料，它可以运用于高级的柔性路面。改革开放以来,全国大多数地方铺筑路面时是使用热拌沥青混合料，而要使路面的施工质量好、使用期长、使用安全，就必须在选择沥青混合料是把好关。因而，要严格控制选材和施工，监督好沥青混合料的铺设工程，尤其是路面接缝的环节。根据现有的实例证明，如果对沥青混合料路面的施工过程进行科学的、合理的控制，那么就可以有效提高路面施工工程的质量和安全，从而维护人们的生命和财产安全，实现经济利益最大化。1、沥青混合料路面病害原因的分析及预防处理措施 随着沥青路面使用时间的递延,会出现各种病害,经过多年的调查,沥青路面的病害主要有以下几种形式:路面沉陷、裂缝、网裂和坑洞、辙槽、泛油、平整度变差。这些病害的产生不仅仅是在沥青面层施工过程中留下的隐患,很多与路基、基层施工过程中也遗留的隐患有关。在高速公路建设和各级路网建设中,有些地方存在着路基、基层的施工单位与沥青面层施工单位不是同一单位的现象,在沥青路面出现缺陷时,往往为推脱责任而不能客观公正的分析病害原因。因此,建设单位在工程的招标过程中改变这一模式也是防止沥青路面出现病害的有效途径之一。1.1沥青路面的沉陷 沥青路面的沉陷形变主要位于软土路基地段和桥涵构造物两端。虽然在路基施工中，对软土地基段进行了处理，但是因为工期的要求，软土地基因固结沉降时间太短，导致不得不在软土地基继续明显沉降的情况下铺筑完成路面，这样做的结果必然导致沉陷。另外，软土地基的处理效果也是一个关键的原因。对于软土地基应根据土质的实际情况，采取相应的处理方法。要使软土地基固始稳定，最重要的是要有足够长的加载预压时间。专家认为软土地基达到基本稳定大约需在5年时间。在国外的一些工程项目中在地基没有达到稳定前一般不铺筑正规的路面，而以较薄的沥青面层替代，待路基稳定后再铺筑正规路面。在国内较好的办法是规划后提前填筑软土地基上的路堤。1.2沥青路面的裂缝 沥青路面上的裂缝有多种,其形成的原因也是多样的，有时是多种原因共同造成的。裂缝有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝。裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化，导致路面承载能力下降，加速路面破坏。影响裂缝轻重程度的主要因素有沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通量和施工因素。1.2.1横向裂缝 沥青面层的裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面基层质量较差不能满足要求，或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生裂缝。在某些地方，还出现因为面层与基层间的粘接不好出现面层表层滑移裂缝。这是因为铺设下封层之前，基层顶面没有清扫干净甚至是有外来素土层造成的。唯一的处理方法就是将滑移面层铲除处理好粘结层后，重新铺筑。1.2.2纵向裂缝可分为两种情况 一种情况是由于地基和填土因横向压实度不均匀，路面不均匀沉陷而引起的，如发生在半填半挖处的裂缝。从另外一个角度来说,纵向裂缝是不可避免的，只能减轻。这种病害在有表面水渗入地基的情况下表现得更为明显。另一种情况是沥青面层分幅摊铺时，中缝处的联接没有处理好,在行车载荷作用下，形成纵缝。1.3平整度变差 路面平整度是公路的主要使用性能之一。从行车的舒适性来说,平整度变差是沥青面层较为严重的病害。路面平整度的好与坏对养护和使用寿命有较大的影响。事实上在公路开放交通后,这种病害发生在每条沥青路面上,只是严重程度不一样。在交工时的平整度都很好的同一条公路上,因为行车后,在车荷的反复作用下,沥青面层被二次碾压密实,产生形变。这种形变因为混合料的差异和施工水平的差异而不同,行车在不整的路面上将产生冲击力,此冲击力将逐渐地增大不平整度,形成恶性循环,导致路面的平整度急剧下降。对于平整度变差的情况,根本上还应从沥青面层所使用的原材料、混合料配合比设计、混合料生产、摊铺、碾压等各施工环节进行控制。1.4沥青混合料路面渗水原因分析路面渗水问题是个综合性问题,影响因素较多,涉及到混合料配合比设计、施工摊铺、碾压机械组合和路面结构层厚度等。热拌沥青混合料路面的渗水问题首先应该从配合比设计入手,就是要在热拌沥青混合料矿粉、石屑、沥青含量和粗集料骨架间隙之间取得平衡。保证路面基本不渗水是确保热拌沥青混合料路面铺筑成功与否的关键。较低的拌和与压实温度可能导致集料不完全干燥,残留的水分可能引起温拌沥青混合料的水损害。但观察和试验发现,已建成道路都存在一定的渗水现象,在通车2年到3年之后,在行车作用下,由于路面渗水导致沥青路面出现坑槽、推移等病害。面层下有横向纵向排水及各类穿线涵洞由于其两侧回填土产生固结或不均匀沉降而产生裂缝也会产生这样的效果。沥青用量，即沥青混合料中沥青的质量占沥青混合料总质量的百分比也是如此。2、沥青混合料的质量控制 沥青混合料路面的施工主要包括沥青混合料的拌和、运输、摊铺、压实成型等工序。沥青面层应采取密实沥青混凝土可采用碎石含量接近60%的混合料提高表面层的抗滑性能。为确保沥青混合料的高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性的需要，确定设计级配时要根据经验估算的油石比，按0.5%间隔变化，取5个不同的油石比。确定的温度范围内拌和沥青混合料为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板可涂一薄层洗涤剂水溶液或油水混合物，以确保路面的质量。考虑到滑石粉、重质碳酸钙和石灰石粉相比有以下优势:颗粒尺寸较小，化学活性高,表面性能高,在催化、吸附等方面具有优越性；由于小尺寸效应,可提高沥青胶浆内聚粘接强度,改善沥青中各集料间的界面结构,提高沥青强度、抗渗性、抗水性能与耐久性。因此,具有较好的工程应用前景。3、沥青混合路面的平整度检测 沥青混合路面的平整度直接影响到汽车在公路上快速、舒适、安全、经济地运营等基本功能。不平整路面会增大行车阻力，并且使车辆产生附加振动，影响行车速度和安全；同时，振动作用会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车的损坏。因此说路面的平整度检测非常重要，路面平整度的检测设备分为断面类和反应类两种。断面类是测定路表面凹凸情况，常用的仪器有3 m直尺，连续式平整度仪；反应类是测定由于路表面凹凸不平引起的车辆颠簸情况，其反应的是舒适性能指标。笔者主要针对车载式颠簸累积仪的使用方法进行介绍，汽车停在测量起点前约300 m500 m处，打开数据处理，器的电源；在键盘上输入测试年、月、日，确定测试日期；在键盘上输入测试路段编码；在键盘上输入测试起点公里桩号及百米桩号；发动汽车向被测路段驶去，逐渐加速，保证在到达测试起点前稳定在选定的测试速度范围内，但必须与标定时的速度相同，然后控制测试速度的误差不超过3 km/h。除特殊要求外，标准的测试速度为32 km/h；到达测试起点时，开始测量键，仪器即开始自动累积被测路面的单向颠簸值；从颠簸值即可分析出路面的平整度。结语：沥青混合料路面具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性适合于各种车辆的通行并具有坚实耐久平整良好的抗滑防渗耐疲劳的性能和抗温开裂的温度稳定性。通过对沥青混合料路的研究也会对对加速大规模的修建技术质量符合要求、技术状况达到良等水平的二级及其以上公路也会起到促进作用。所以，各个施工部门要认真分析问题产生的原因，进一步改善，提高工程的施工质量。参考文献：1王辉，杨彦昌，高模量改性沥青在长大陡坡沥青路面中的应用,中国新技术新产品,20102杨彦昌，沥青混合料路面的研究与应用,山西建筑，2008.