公路瀝青路面性能的提高途徑及瀝青材料技術(shù)發(fā)展

劉縣安

（山東泰華路橋工程有限公司，山東 煙臺 264003）

近年來，由于政府的大力投資，我國高速公路建設(shè)得以迅速發(fā)展，特別是高速公路的建設(shè)取得了顯著的提升，這些高速公路大多采用密實(shí)級配的瀝青混凝土路面。高速公路瀝青路面需要滿足大量高速、安全、舒適的行車通道，因此所采用的瀝青路面必須具有良好的防滑性能，具有良好的平整度。

1 改善瀝青路面使用性能的必要性

瀝青路面的使用性能是指路面提供的行駛條件。路面性能可以通過道路使用者的綜合感受來評價。路面性能良好，駕駛舒適性好，道路使用者對路面的評價較高。相反，駕駛不舒服，評價很低。瀝青路面的性能不僅影響行車舒適性，而且影響行車安全性。路面性能差必然會增加駕駛難度，降低運(yùn)輸效率，增加油耗，直接影響交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并帶來嚴(yán)重的社會負(fù)面影響。高速公路是連接重要政治或經(jīng)濟(jì)中心的紐帶。路面性能是路面質(zhì)量的表現(xiàn)。因此，在路面工程的建設(shè)應(yīng)高度重視性能的路面使用壽命，充分了解路面的性能的變化，根據(jù)使用性能在任何時間或交通量的發(fā)展變化規(guī)律，制定合理的維修計(jì)劃。但目前，路面性能普遍難以滿足理想的要求，路面性能的下降不符合正常的變化規(guī)律。因此，當(dāng)下研究如何提高路面性能具有十分重要的意義。

2 影響瀝青路面使用性能的因素與改善途徑

路面性能的評價取決于路面使用者對路面狀況的綜合感受。通過對道路使用者的大量調(diào)查研究，提出了道路服務(wù)績效指標(biāo)。結(jié)果表明：影響路面性能的主要因素是路面平整度，其次是路面裂縫，最后是車轍。也就是說，道路使用者最關(guān)心的是，影響他們感受的第一個因素即路面的平坦度。路面出現(xiàn)坑洼、松動、移位、抱袋等病害時，用戶最容易感覺到。

路面平整度是整個路面的綜合評價指標(biāo)。除道路本身外，還與線路內(nèi)橋梁橋面鋪裝、橋梁過渡段（即橋頭、涵洞頂） 伸縮縫安裝、處理質(zhì)量密切相關(guān)。如果這些問題處理不好，就會影響其服務(wù)性能指標(biāo)，服務(wù)性能就會變差。影響瀝青混合料疲勞特性的因素很多，不僅與材料的性能（類型、組成等）、環(huán)境因素（溫度、濕度等）、加載方式等有關(guān)，還與瀝青混合料的剛度有關(guān)。因此，任何影響強(qiáng)度的因素（礦石級配、瀝青種類和用量、壓實(shí)度和空隙率、試驗(yàn)溫度、加載速率和應(yīng)力水平等） 都會對混合料的疲勞特性產(chǎn)生影響。提高路面性能的主要應(yīng)該改善平面度，減少路面裂縫和車轍以及相關(guān)其它方面，實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，我們必須從路面設(shè)計(jì)（包括結(jié)構(gòu)和表面設(shè)計(jì)）、材料設(shè)計(jì)和施工方面考慮，三個因素的影響和相互關(guān)系。車輛行駛在路面上，車輪與路面直接接觸，路面的綜合質(zhì)量通過表層反映出來。如路基沉降、不均勻沉降、底部裂縫等最終會反映在路面上，間接影響路面的性能，而路面損傷則直接影響路面的性能。

3 瀝青材料及其技術(shù)發(fā)展

隨著公路等級的不斷提高和交通量的增加，提出了旋轉(zhuǎn)膜爐除透度、延伸率、軟化點(diǎn)三個常規(guī)指標(biāo)外，還提出了脆性點(diǎn)、蠟含量、成分分析、附著力、時效等一系列非常規(guī)指標(biāo)。應(yīng)用流變學(xué)的理論和方法，研究了瀝青的粘彈性、蠕變、應(yīng)力松弛、溫度和時間對瀝青性能的影響以及剛度和滲透指數(shù)的影響。常見的瀝青生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)一些大型交通道路路面性能要求，因此，公路交通部門在不斷尋求更合理的道路瀝青的相關(guān)性能指標(biāo)的同時，也在不斷尋求改善瀝青性能的材料類型和添加修改過程產(chǎn)生高質(zhì)量的改性瀝青，未來的研究方向?qū)⒃诖朔矫娉掷m(xù)很長一段時間。今天大量使用的瀝青是粘性石油瀝青（也稱為針狀瀝青），它是在工業(yè)用油中提煉石油后提煉出來的。其中，溶劑瀝青的比例越來越高，因?yàn)槿軇┟摓r青過程中，隨著瀝青油的提取溶劑脫瀝青蠟含量大大降低，因此道路瀝青的性能改善。根據(jù)油源和煉油工藝的不同，得到了重交通道路和中、輕交通道路用的兩種粘性石油瀝青。根據(jù)添加溶劑揮發(fā)率的不同，輕液瀝青可分為慢凝液瀝青和快凝液瀝青。輕量化瀝青廣泛應(yīng)用于路面剝離器。例如，瀝青路面的礫石和基層的配比以及水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)復(fù)合穩(wěn)定土或顆粒材料的半剛性基層必須覆蓋透水性瀝青。

乳化瀝青需要專用的生產(chǎn)設(shè)備，質(zhì)量穩(wěn)定，乳化劑好，生產(chǎn)工藝控制好，滿足這些條件后，乳化瀝青的優(yōu)點(diǎn)就會有更多，適用范圍也會更廣，不僅可以用作油的粘接層，還可以用作油、瀝青混合料的混合。瀝青混凝土混合料是由適當(dāng)比例的粗骨料、細(xì)骨料和填充料按照規(guī)定等級的礦物材料和瀝青拌在一定溫度下按瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)配制而成。瀝青混凝土是一種密實(shí)的懸浮結(jié)構(gòu)瀝青混合料，其拌合摩擦角很小。由于這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料的黏聚力受瀝青性質(zhì)的影響較大，瀝青會隨著溫度的升高而逐漸軟化，因此瀝青混凝土高溫下的抗剪強(qiáng)度較低，即高溫下的穩(wěn)定性較低。瀝青混凝土孔隙少，耐久性高。瀝青混凝土在高溫下的低穩(wěn)定性可以通過一些方法來改善。在冬季，溫度不是很低，可以使用更粘的瀝青；在需要高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性的地區(qū)，可以對適當(dāng)粘度的瀝青進(jìn)行改性，得到兼具這兩種性能的瀝青，從而提高瀝青混合料的綜合性能。瀝青混凝土適用于各級公路瀝青路面，表層和底層的高速公路、一級公路。

4 結(jié)語

緊跟國家發(fā)展的步伐，我國公路瀝青路面性能正在提高且將會不斷提升。