摘要:新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的交通量劇增、超載嚴(yán)重,使許多公路建成不久就發(fā)生了早期破壞。因此提高公路瀝青混合料的路用性能顯得重要，從瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性，低溫抗裂性，耐久性，抗滑性，以及施工和易性來(lái)研究瀝青混凝土。

　　關(guān)鍵詞：瀝青混合料,高溫穩(wěn)定性,低溫抗裂性,耐久性,抗滑性

　　我國(guó)的公路瀝青路面的設(shè)計(jì)使用壽命為15年,可是大部分公路的通車(chē)時(shí)間不長(zhǎng),僅2~3年,瀝青路面就出現(xiàn)大面積的破壞,甚至有的不到一年就出現(xiàn)大面積的嚴(yán)重破壞。究其原因就是瀝青混合料在實(shí)驗(yàn)室配合比試驗(yàn)中，其性能指標(biāo)不能滿(mǎn)足實(shí)際要求，下面就瀝青混合料路用性能指標(biāo)及其影響因素進(jìn)行論述。

　　１公路瀝青混合料路面發(fā)生的病害

　　瀝青混凝土路面，使用瀝青結(jié)合料，因而增強(qiáng)了礦料件的粘結(jié)力，提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到了提高。然而隨著我國(guó)交通量的逐年增加，也使瀝青路面出現(xiàn)多種病害，瀝青混合料路面的常見(jiàn)病害有裂縫，車(chē)轍，松散剝落，表面磨光等。

　　2公路的性能指標(biāo)

　　2.1高溫抗車(chē)轍性

　　高溫穩(wěn)定性是指瀝青混合料在高溫條件下,能夠抵抗荷載的反復(fù)作用,不發(fā)生顯著永久變形(不可恢復(fù)變形如車(chē)轍、波浪及推移擁包等),保持路面平整的特性。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性的形成主要來(lái)源于礦料的嵌擠作用和瀝青的高溫粘度,有研究認(rèn)為,瀝青混合料的高溫抗車(chē)轍性能,集料的因素約占70%而瀝青約占30%。礦料顆粒的嵌擠作用主要與集料級(jí)配、顆粒特性有關(guān),多級(jí)嵌擠混合料組成結(jié)構(gòu)顯然比密實(shí)懸浮結(jié)構(gòu)高溫穩(wěn)定性?xún)?yōu)越,破碎的碎石具有豐富的棱角和發(fā)達(dá)的紋理構(gòu)造,經(jīng)壓實(shí)后顆粒之間能形成緊密的嵌鎖作用,有利于增強(qiáng)混合料的穩(wěn)定性。瀝青高溫粘度大,與集料的粘附性好,在高溫下仍能保持足夠的粘滯性,使混合料具有一定的強(qiáng)度和勁度,而不致出現(xiàn)過(guò)大的變形;因此控制好瀝青混合料中的油料比，集料的級(jí)配，有利于提高混凝土的高溫穩(wěn)定性。

　　2.2低溫抗裂性

　　當(dāng)冬季氣溫降低時(shí),瀝青面層將產(chǎn)生溫度收縮應(yīng)力。但是在一般情況下,由于瀝青混合料具有應(yīng)力松弛的能力,所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸松弛減小,不會(huì)對(duì)瀝青路面產(chǎn)生較大的危害。然而,如果氣溫急劇降低,瀝青路面的溫度在短時(shí)間降低過(guò)快,瀝青路面層內(nèi)產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力,而且隨著溫度的下降,瀝青路面的剛度增大(瀝青老化同樣引起混合料剛度增大),松弛能力降低,使層內(nèi)的溫度收縮應(yīng)力來(lái)不及松弛釋放,當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過(guò)混合料的容許拉應(yīng)力或容許拉應(yīng)變時(shí),瀝青面層會(huì)發(fā)生斷裂,使路面產(chǎn)生自上向下發(fā)展的橫向裂縫,簡(jiǎn)稱(chēng)低溫裂縫。

　　相關(guān)的試驗(yàn)主要包括:等應(yīng)變加載的破壞試驗(yàn),如間接拉伸試驗(yàn)、直接拉伸試驗(yàn);低溫收縮試驗(yàn);低溫蠕變彎曲試驗(yàn);受約束試件溫度應(yīng)力試驗(yàn);應(yīng)力松弛試驗(yàn)等。影響瀝青混合料低溫性能的最主要因素是瀝青的低溫勁度,而瀝青粘度和溫度敏感性是決定瀝青勁度的主要指標(biāo)。對(duì)于相同油源的瀝青,針入度較大、溫度敏感性較低的瀝青低溫勁度較小,抗裂能力較強(qiáng),所以,在寒冷地區(qū)可采用稠度較低、勁度較低的瀝青,或采用稠度更低、勁度更低的基質(zhì)瀝青。使用橡膠類(lèi)或熱塑性橡膠類(lèi)改性從而獲得松弛能力、變形能力更強(qiáng)的改性瀝青。

　　2.3瀝青混合料的耐久性

　　瀝青混合料在拌制過(guò)程中將發(fā)生明顯的老化,其中,包括瀝青熱態(tài)運(yùn)輸、儲(chǔ)存、配油釜中調(diào)配、加熱升溫以及在拌缸內(nèi)與熱集料混和過(guò)程中引起的老化。瀝青路面的老化,主要是所含瀝青的老化,這表現(xiàn)為回收瀝青針入度減小、軟化點(diǎn)提高、延度大幅度降低。研究表明,瀝青路面中不同部位的瀝青老化程度有明顯的差別,在承受重交通荷載作用的路中車(chē)道上,瀝青老化速度反而比不承受交通荷載作用的路邊慢;瀝青路面的老化速率與外界條件和瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)有關(guān)。在日照時(shí)間長(zhǎng)而又氣溫高的地區(qū),瀝青路面老化速度較快,而在氣溫較低、日照又短的地區(qū),瀝青路面的老化速度則較慢。瀝青混合料的空隙率對(duì)其老化的速率有很大影響,空隙率越大,老化越快;瀝青混合料集料表面瀝青膜的厚度對(duì)混合料的老化也有影響,增加混合料的瀝青用量,提高瀝青膜的厚度將有效增強(qiáng)混合料的耐久性。

　　2.4瀝青混合料的抗滑性

　　雨天瀝青路面的滑溜是道路交通事故的主要原因,在高等級(jí)公路行車(chē)速度高的情況下,保證路面有足夠的粗糙度,增強(qiáng)抗滑性是非常重要的。瀝青路面表面的紋理構(gòu)造分為微觀構(gòu)造和宏觀構(gòu)造。微觀構(gòu)造是指路面集料表面水平方向0~0.5mm、垂直方向0~0.2mm的微小構(gòu)造。微觀構(gòu)造的尖峰值對(duì)于在潮濕條件下穿透表面的水膜是必要的,以便使輪胎與路面保持緊密的接觸。集料顆粒之間的凹凸則為宏觀構(gòu)造。瀝青路面的抗滑性與所用礦料的表面構(gòu)造深度,顆粒性狀與尺寸,抗磨光性有著密切關(guān)系。礦料的表面構(gòu)造深度取決于礦料的礦物組成、化學(xué)成分及風(fēng)化程度;顆粒形狀與尺寸跟礦務(wù)組成和加工方法相關(guān);抗磨光性則受到上述所有因素加上礦粉成分硬度的影響。因此,用于瀝青路面表層的粗集料應(yīng)選用表面粗糙、堅(jiān)硬、耐磨、抗沖擊性好的碎石或破碎礫石集料。微觀構(gòu)造用集料的磨光值表征,宏觀構(gòu)造用壓實(shí)后的路表構(gòu)造深度試驗(yàn)評(píng)價(jià)。構(gòu)造深度試驗(yàn)是將25ml的0.15~0.3mm標(biāo)準(zhǔn)干砂攤鋪在路面上,然后用底面貼有橡膠片的推平板,仔細(xì)地將砂攤平成圓形,量取其平均直徑。砂的體積與砂攤鋪的平均面積的比值(TD)即為路面宏觀構(gòu)造深度,也有稱(chēng)路面紋理深度。

　　2.5施工和易性

　　瀝青混合料應(yīng)具備良好的施工和易性,能夠在拌和、攤鋪與碾壓過(guò)程中,使集料顆粒保持分布均勻,表面被瀝青膜完整均勻的覆蓋,并能被壓實(shí)到適宜的密實(shí)度。瀝青混合料攤鋪時(shí)良好的工作性是材料本身必須具有的基本性能,目前只以不低于攤鋪溫度來(lái)保證混合料的質(zhì)量要求,沒(méi)有一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青混合料的工作性。施工和易性是指瀝青混合料攤鋪和碾壓工作的難易程度,和易性良好的混合料容易進(jìn)行攤鋪和碾壓。從混合料的組成來(lái)看,影響和易性的關(guān)鍵是混合料級(jí)配情況,如粗細(xì)顆粒相距過(guò)大,缺乏中間尺寸,混合料就容易分層;如果細(xì)料太少,瀝青層就不容易均勻地分布在粗顆粒表面,細(xì)料太多,會(huì)使拌和困難;當(dāng)瀝青用量過(guò)少,礦粉過(guò)多時(shí),混合料不易壓實(shí),反之,瀝青用量過(guò)多,或礦粉質(zhì)量差時(shí),則易使混合料黏結(jié)成團(tuán),不易攤鋪。因此,為修筑優(yōu)良的瀝青路面,瀝青混合料必須具有優(yōu)良的和易性,必須根據(jù)路面所處的地理、氣候情況,進(jìn)行合理的組成材料設(shè)計(jì),才能保證其施工過(guò)程中的施工質(zhì)量此外,拌和設(shè)備、攤鋪機(jī)械和壓實(shí)設(shè)備的配置對(duì)瀝青混合料的施工和易性有一定影響,應(yīng)結(jié)合施工環(huán)境、施工方式和施工水平總體考慮。

　　結(jié)語(yǔ)

　　瀝青混合料是一種被廣泛應(yīng)用的鋪筑材料,但因其材料、溫度和施工工藝等都對(duì)其性能有影響,因此,對(duì)其性能的研究至關(guān)重要,本文主要從施工、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)等幾方面探討瀝青混合料的路用性能。

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