適用于黑龍江省冬季施工和養(yǎng)護(hù)的新型路面復(fù)合材料的研究

李 穎

(黑龍江省江濱農(nóng)場交通科)

1 國內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢

就我國目前公路行業(yè)的發(fā)展來看，公路建設(shè)的飛速發(fā)展，伴隨著養(yǎng)護(hù)行業(yè)也面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，隨著公路投入運(yùn)營里程的增多，需要養(yǎng)護(hù)的路面也隨之增加，道路的維護(hù)問題日益提上日程，有專家分析認(rèn)為，中國公路養(yǎng)護(hù)高潮在4 ～5 年內(nèi)將會到來，然而，中國這些年來，雖然公路系統(tǒng)對養(yǎng)護(hù)運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行了種種改革，對提高養(yǎng)護(hù)效益起到了一定的作用，但是養(yǎng)護(hù)管理制度不完善，養(yǎng)護(hù)資金投入不足，將對未來公路養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量以及養(yǎng)護(hù)的科學(xué)性、系統(tǒng)性等方面起制約作用。

公路養(yǎng)護(hù)一般分為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和矯正性養(yǎng)護(hù)。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)一般指恢復(fù)路面使用功能的一列維護(hù)和養(yǎng)護(hù)內(nèi)容;矯正性養(yǎng)護(hù)一般指修復(fù)路面結(jié)構(gòu)破損的大面積、大規(guī)模維修?，F(xiàn)在我國大多數(shù)公路養(yǎng)護(hù)都是被動的矯正性養(yǎng)護(hù)，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)做得不夠，重視程度也不足。經(jīng)測算，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前期投入1 元錢，相當(dāng)于后期路面矯正性修補(bǔ)投入5 ～7 元錢，而且還可以延長路面使用壽命。從某種意義上說，道路的養(yǎng)護(hù)就是道路建設(shè)的延續(xù)。怎樣進(jìn)行最經(jīng)濟(jì)、最有效的路面養(yǎng)護(hù)，是各國道路工作者共同思考的課題，由此而引出了新的路面養(yǎng)護(hù)理念—道路管理系統(tǒng)(美國稱之為PMS)。

任何道路都有其生命周期或階段，不同階段的路面，會有不同的維修、養(yǎng)護(hù)需求。如何在有限的資金條件下優(yōu)化道路狀況，合理安排養(yǎng)護(hù)工作，這就需要有一個科學(xué)的管理系統(tǒng)來支持并實現(xiàn)。

美國SHRP 計劃一個重要成果就是指出了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在延緩路面使用性能惡化速率、延長其使用壽命和節(jié)約壽命周期費(fèi)用方面的重要意義。正確實施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可保持路面良好的使用性能，延長路面的使用周期，減少壽命周期費(fèi)用和節(jié)約養(yǎng)護(hù)維修資金。根據(jù)SHRP 計劃估算，在整個路面壽命周期內(nèi)進(jìn)行3－4 次的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可延長使用壽命10～15 年，節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用45% ～50%。這些國外的有益經(jīng)驗正在被我們逐步認(rèn)識和采納。

在養(yǎng)護(hù)技術(shù)和材料研究方面，發(fā)達(dá)國家開始的比較早，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入成熟期，我國才剛剛起步，如瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的微表處技術(shù)。微表處是70 年代在歐洲研究成功的路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，80 年代引進(jìn)美國，在美國得到了迅速發(fā)展，如今已成為世界上很多國家和地區(qū)高等級公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的慣用方法，而在我國對它的研究應(yīng)用才剛剛開始，這說明了我們與發(fā)達(dá)國家之間還存在著較大差距。

現(xiàn)在由我國自行研制成功的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料多種多樣，從使用方法上有冷補(bǔ)和熱補(bǔ)材料，從使用功能上分有密封封縫材料和補(bǔ)強(qiáng)填坑材料等等，基本擺脫了單純的滿足“修補(bǔ)要求”，正逐漸向“經(jīng)濟(jì)型”和“環(huán)保型”過渡。

2 市場需求分析

研究成果可直接用于我省冬季瀝青路面裂縫和坑槽的養(yǎng)護(hù)，使用時不需要加熱，在進(jìn)行坑槽維護(hù)時不僅需簡單的常溫拌合，具有使用簡單、方便、不污染環(huán)境、節(jié)省能源的特點(diǎn)，實現(xiàn)了我省瀝青路面的全天候養(yǎng)護(hù)，滿足了“適時性”的要求，極大地提高了瀝青路面的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和水平，降低了養(yǎng)護(hù)成本。還可用于縣、鄉(xiāng)、村公路的路面工程，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景和迫切性。

3 研究的總體目標(biāo)

以滿足材料技術(shù)要求和降低成本為前提，在對大慶、遼河瀝青進(jìn)行改性研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)突破瀝青類養(yǎng)護(hù)材料在低溫和負(fù)溫環(huán)境下的常溫使用技術(shù)，并獲得可用做寒區(qū)瀝青路面冬季“冷補(bǔ)”使用的路面養(yǎng)護(hù)新材料，填補(bǔ)寒區(qū)瀝青路面冬季常溫養(yǎng)護(hù)的空白，為寒區(qū)瀝青路面冬季養(yǎng)護(hù)開辟新方法。本研究以開發(fā)利用地產(chǎn)資源為出發(fā)點(diǎn)，通過大量的試驗研究，研制出品質(zhì)優(yōu)良、價格合理的瀝青路面冬季常溫養(yǎng)護(hù)新材料，主要用于瀝青路冬季的裂縫和坑槽修補(bǔ)。

4 研究的主要內(nèi)容

(1)對大慶瀝青和遼河瀝青進(jìn)行性能分析，選擇不同的改性劑和工藝對其進(jìn)行改性，配制常溫瀝青材料，并驗證其性能是否滿足瀝青路面養(yǎng)護(hù)材料的技術(shù)要求，反復(fù)調(diào)整配方，直至滿足要求為止。

(2)針對瀝青路面早期病害的裂縫和坑槽，利用地產(chǎn)石料、礦粉或廢料配制常溫改性瀝青混合料。

(3)對配制的常溫改性瀝青混合料進(jìn)行性能對比和成本分析，優(yōu)選出品質(zhì)優(yōu)良、價格合理的材料配方。

(4)選擇試驗路段，在冬季負(fù)溫條件下完成裂縫和坑槽的養(yǎng)護(hù)，并對養(yǎng)護(hù)工藝進(jìn)行總結(jié)。

(5)試驗路養(yǎng)護(hù)效果的觀測、評定，研究與新材料配套的生產(chǎn)、拌合設(shè)備，總結(jié)研究成果。

5 與后續(xù)技術(shù)改造或基本建設(shè)計劃的銜接

本研究成果的應(yīng)用和實施，將強(qiáng)化我省瀝青路面的冬季養(yǎng)護(hù)意識，更新了養(yǎng)護(hù)觀念，拓展了養(yǎng)護(hù)內(nèi)涵，為提高我省瀝青路面的養(yǎng)護(hù)水平開辟了新途徑，也為我省公路養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系的確立，積累了經(jīng)驗，奠定了基礎(chǔ)。同時，由于該研究成果滿足“瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范”與“瀝青路面設(shè)計規(guī)范”的材料要求，具有兼容性，因此，本成果還可用于縣、鄉(xiāng)、村公路的新建瀝青路面工程或改建工程。

6 結(jié) 語

本著因地制宜、就地取材的原則，充分利用本地區(qū)的地產(chǎn)瀝青資源，應(yīng)用化學(xué)聚合、物理研磨的綜合改性技術(shù)，并獲得優(yōu)質(zhì)高效、成本合理的常溫瀝青路面養(yǎng)護(hù)材料，以適應(yīng)我省不同季節(jié)尤其是冬季的瀝青路面養(yǎng)護(hù)需求。開展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)研究，可以將路面的早期病害遏制在萌芽狀態(tài)，切實起到阻止病害繼續(xù)蔓延、恢復(fù)路面良好使用性能的作用，對強(qiáng)化養(yǎng)護(hù)意識、拓展養(yǎng)護(hù)內(nèi)涵、挖掘養(yǎng)護(hù)潛力、提高養(yǎng)護(hù)資金使用效率、全面提升公路養(yǎng)護(hù)水平、延長路面的使用壽命有著極其重要的意義。

［1］ 公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTG H10－2009)［S］.

［2］ 公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程(JTG H－30－2004)［S］.

［3］ 張玉龍. 膠黏劑配方精選［M］. 化學(xué)工業(yè)出版社，2003 ～2005.