改善瀝青路面使用性能的具體途徑及方法

鄒蔚然 程于航

（重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院）

0 引言

我國(guó)的瀝青路面在建造過(guò)程中，通過(guò)大量使用改性瀝青提高了瀝青路面粗骨料嵌鎖密實(shí)度，增強(qiáng)了瀝青路面應(yīng)用過(guò)程中的使用性能。同時(shí)我國(guó)瀝青路面在施工過(guò)程中，施工工藝技術(shù)水平也得到了普遍的提升，但是我國(guó)多處高速公路瀝青路面在通車的數(shù)年后，瀝青路面的平整度會(huì)大幅度的衰減，使高速公路路面瀝青的使用性能下降，達(dá)不到瀝青路面施工之前所設(shè)計(jì)的要求。因此當(dāng)前通過(guò)科學(xué)有效的方法來(lái)改善高速公路瀝青路面的使用性能，這樣就可以防止一些路面在應(yīng)用過(guò)程中早期破壞的問(wèn)題。

1 影響公路瀝青路面使用性能的主要因素

我國(guó)公路瀝青路面的使用性能，主要是源于公路路面使用者對(duì)路面使用條件的個(gè)人感受。根據(jù)有關(guān)調(diào)查研究顯示，公路瀝青路面在使用過(guò)程中，如果路面出現(xiàn)了坑洞、松散或是鼓包等問(wèn)題，那么就會(huì)讓使用者明顯的感受到后面的不平整，這樣便降低了對(duì)路面的綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)。現(xiàn)階段影響公路瀝青路面使用性能主要有以下5 點(diǎn)：

第1 點(diǎn)，公路瀝青路面的使用性能體現(xiàn)在瀝青路面的低溫抗裂性，主要是指瀝青路面在抵抗低溫過(guò)程中，對(duì)路面的裂縫進(jìn)行收縮的能力；第2 點(diǎn)，公路瀝青路面的使用性能體現(xiàn)在水穩(wěn)性，主要是指瀝青路面在遭受到水泡的過(guò)程中，抵抗瀝青脫離、松散、掉粒等因素的能力；第3 點(diǎn)，公路瀝青路面使用性能體現(xiàn)在耐疲勞性，主要是指瀝青路面抵抗交通工具反復(fù)荷載的能力；第4 點(diǎn)，公路瀝青路面使用性能體現(xiàn)在抗老化性，主要是指瀝青路面在氣候等相關(guān)因素影響下粘結(jié)力失效的問(wèn)題；第5 點(diǎn)，公路瀝青路面使用性能體現(xiàn)在行駛舒適性，主要是指瀝青路面在應(yīng)用過(guò)程中路面的平整度、路面裂縫、車轍印等相應(yīng)的現(xiàn)象。

2 公路瀝青路面體系結(jié)構(gòu)的具體優(yōu)化

2.1 確保公路基層與底基層的厚度合理

在對(duì)公路瀝青路面體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，首先需要確保公路基層與底基層的厚度合理，通常我國(guó)公路瀝青路面基層與底基層的厚度在14 厘米至20 厘米之間。有關(guān)調(diào)查研究中顯示，當(dāng)公路瀝青路面基層與地基層的厚度達(dá)到20 厘米以上時(shí)，便會(huì)給公路瀝青路面的碾壓工作帶來(lái)一定的困難。

2.2 協(xié)調(diào)公路面層厚度與集料粒徑的關(guān)系

公路瀝青路面體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化過(guò)程中，還需要對(duì)公路面層厚度與集料粒徑的關(guān)系進(jìn)行控制，公路瀝青路面中所使用的集料尺寸，通常最上層瀝青混合料的集料尺寸，最大粒徑不超過(guò)瀝青層后50%，且中下層瀝青路面中所使用的集料尺寸，最大粒徑不超過(guò)瀝青層厚的75%。在工程實(shí)踐調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，瀝青路面鋪設(shè)過(guò)程中所使用的集料粒徑，通常為瀝青路面層厚的1/5。

2.3 對(duì)公路面層厚度進(jìn)行合理設(shè)置

公路瀝青路面體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過(guò)程中，需要對(duì)瀝青路面面層厚度進(jìn)行合理設(shè)置。通常是我國(guó)在高速公路瀝青路面面層厚度設(shè)置過(guò)程中，會(huì)將面層厚度設(shè)置在15 厘米至20 厘米之間，通過(guò)設(shè)置這樣的面層厚度，就可以確保瀝青路面在應(yīng)用過(guò)程中具有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受住車輛的荷載，防止瀝青路面在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)路面裂縫的問(wèn)題。在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，瀝青路面鋪設(shè)過(guò)程中所使用的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)可以有足夠的強(qiáng)度，在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)交通工具所施加的荷載進(jìn)行支撐。但通常在公路瀝青施工過(guò)程中，半剛性材料的施工周期和施工強(qiáng)度成正比例關(guān)系，且半剛性基層瀝青路面施工周期至少需要90 天以上。

3 改善公路瀝青路面材料性能的具體途徑

3.1 改善公路瀝青路面結(jié)合料的性能

通過(guò)改善公路瀝青路面結(jié)合料的性能，就可以有效的預(yù)防公路瀝青路面在低溫下出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題發(fā)生。同時(shí)通過(guò)改善結(jié)合料的性能，還可以確保瀝青路面在應(yīng)用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)車轍印、擁包、推移等永久的變形現(xiàn)象。在公路瀝青路面的鋪設(shè)過(guò)程中，施工方如果使用不同型號(hào)的瀝青，那么瀝青路面在應(yīng)用過(guò)程中的裂縫率也具有一定性的差別。通過(guò)改善瀝青路面結(jié)合料的性能，就可以進(jìn)一步的提高瀝青路面的溫度力學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)提高瀝青路面長(zhǎng)期使用的性能有著重要性的作用。

3.2 提升公路瀝青路面集料的質(zhì)量

通過(guò)提升公路瀝青路面集料的質(zhì)量，可以更好地改善公路瀝青路面的材料性能。目前在我國(guó)公路瀝青路面施工過(guò)程中，施工人員往往對(duì)集料的重視程度不夠，施工中通常施工人員會(huì)將品質(zhì)較差的集料進(jìn)行混合，從而構(gòu)成混合料而這樣勢(shì)必會(huì)影響瀝青混合料的性能，這樣便會(huì)降低瀝青路面抗車轍的能力。因此，瀝青路面集料在應(yīng)用過(guò)程中，施工人員首先需要選擇碎石表面粗糙程度較大，且集料外觀分布為立方體，且質(zhì)地堅(jiān)硬；施工人員在集料選擇中需要使用人工砂，禁止在集料中參加圓形顆粒的天然砂，如果施工方在施工區(qū)域無(wú)法收集到立方體的人工砂，那么施工方可以在軋石廠來(lái)預(yù)定工廠生產(chǎn)過(guò)程中的下腳料，但是在對(duì)這些下腳料進(jìn)行選擇的過(guò)程中，需要對(duì)碎石進(jìn)行細(xì)致的篩選，保障所使用礦料的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

3.3 增強(qiáng)公路路面瀝青與集料之間的粘附性

在有關(guān)調(diào)查研究中顯示，公路瀝青路面在早期受到破壞的主要原因是由于受到水浸泡的損害。公路瀝青路面出現(xiàn)水損害的主要是由于，公路瀝青路面在施工和配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中存在著一定的缺陷，從而導(dǎo)致公路瀝青結(jié)合料與集料之間的粘結(jié)力喪失，這樣就會(huì)導(dǎo)致公路瀝青路面集料在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)剝離的問(wèn)題。因此施工人員在施工中通過(guò)加強(qiáng)公路瀝青與集料之間的粘附性，便可以更好地提升公路瀝青路面的水穩(wěn)定性，防止瀝青路面在應(yīng)用過(guò)程中受到水浸泡的損害。

這就需要施工人員在對(duì)瀝青與礦料的選擇過(guò)程中，選擇帶有堿性的石料，這樣就可以進(jìn)一步的提升石料與瀝青之間的粘附性。因此施工人員可以通過(guò)判斷巖石中二氧化硅的含量，來(lái)區(qū)分公路瀝青路面施工中是否是使用堿性的礦料

3.4 加強(qiáng)公路瀝青路面層間的連接性

公路瀝青路面在施工中還需要加強(qiáng)路面層間的連接性，如果沒(méi)有加強(qiáng)路面層間的連接性，就會(huì)導(dǎo)致公路瀝青路面在應(yīng)用過(guò)程中裂縫處會(huì)出現(xiàn)滋水的問(wèn)題。這主要是由于公路瀝青路面層間存在著松散的瀝青顆粒，這樣一旦遇到雨水天氣，雨水便會(huì)進(jìn)入公路瀝青路面的層間縫隙。當(dāng)車輛行駛在瀝青路面上方時(shí)，公路瀝青路面層間縫隙中的水，便會(huì)在車輛荷載力的作用下發(fā)生水動(dòng)壓力，這樣就會(huì)對(duì)公路層間縫隙處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行破壞，甚至還會(huì)使公路層間形成空洞問(wèn)題，對(duì)公路路面造成大面積的損害。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)高速公路的建設(shè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在我國(guó)已通車的公路中，瀝青路面占所有公路比例的78%以上。因此當(dāng)前瀝青路面的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程，成為我國(guó)公路建設(shè)過(guò)程中的重要基礎(chǔ)，通過(guò)加強(qiáng)公路瀝青路面的施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可以有效的提升瀝青路面的使用性能，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。