改善沥青路面使用性能的具体途径及方法

2020-02-16邹蔚然程于航

四川水泥 2020年5期

邹蔚然程于航

（重庆交通大学土木工程学院）

0 引言

我国的沥青路面在建造过程中，通过大量使用改性沥青提高了沥青路面粗骨料嵌锁密实度，增强了沥青路面应用过程中的使用性能。同时我国沥青路面在施工过程中，施工工艺技术水平也得到了普遍的提升，但是我国多处高速公路沥青路面在通车的数年后，沥青路面的平整度会大幅度的衰减，使高速公路路面沥青的使用性能下降，达不到沥青路面施工之前所设计的要求。因此当前通过科学有效的方法来改善高速公路沥青路面的使用性能，这样就可以防止一些路面在应用过程中早期破坏的问题。

1 影响公路沥青路面使用性能的主要因素

我国公路沥青路面的使用性能，主要是源于公路路面使用者对路面使用条件的个人感受。根据有关调查研究显示，公路沥青路面在使用过程中，如果路面出现了坑洞、松散或是鼓包等问题，那么就会让使用者明显的感受到后面的不平整，这样便降低了对路面的综合性评价指标。现阶段影响公路沥青路面使用性能主要有以下5 点：

第1 点，公路沥青路面的使用性能体现在沥青路面的低温抗裂性，主要是指沥青路面在抵抗低温过程中，对路面的裂缝进行收缩的能力；第2 点，公路沥青路面的使用性能体现在水稳性，主要是指沥青路面在遭受到水泡的过程中，抵抗沥青脱离、松散、掉粒等因素的能力；第3 点，公路沥青路面使用性能体现在耐疲劳性，主要是指沥青路面抵抗交通工具反复荷载的能力；第4 点，公路沥青路面使用性能体现在抗老化性，主要是指沥青路面在气候等相关因素影响下粘结力失效的问题；第5 点，公路沥青路面使用性能体现在行驶舒适性，主要是指沥青路面在应用过程中路面的平整度、路面裂缝、车辙印等相应的现象。

2 公路沥青路面体系结构的具体优化

2.1 确保公路基层与底基层的厚度合理

在对公路沥青路面体系结构进行优化的过程中，首先需要确保公路基层与底基层的厚度合理，通常我国公路沥青路面基层与底基层的厚度在14 厘米至20 厘米之间。有关调查研究中显示，当公路沥青路面基层与地基层的厚度达到20 厘米以上时，便会给公路沥青路面的碾压工作带来一定的困难。

2.2 协调公路面层厚度与集料粒径的关系

公路沥青路面体系结构进行优化过程中，还需要对公路面层厚度与集料粒径的关系进行控制，公路沥青路面中所使用的集料尺寸，通常最上层沥青混合料的集料尺寸，最大粒径不超过沥青层后50%，且中下层沥青路面中所使用的集料尺寸，最大粒径不超过沥青层厚的75%。在工程实践调查中发现，沥青路面铺设过程中所使用的集料粒径，通常为沥青路面层厚的1/5。

2.3 对公路面层厚度进行合理设置

公路沥青路面体系结构优化的过程中，需要对沥青路面面层厚度进行合理设置。通常是我国在高速公路沥青路面面层厚度设置过程中，会将面层厚度设置在15 厘米至20 厘米之间，通过设置这样的面层厚度，就可以确保沥青路面在应用过程中具有足够的强度来承受住车辆的荷载，防止沥青路面在应用过程中出现路面裂缝的问题。在长期的工程实践中发现，沥青路面铺设过程中所使用的半刚性基层沥青路面结构可以有足够的强度，在应用过程中对交通工具所施加的荷载进行支撑。但通常在公路沥青施工过程中，半刚性材料的施工周期和施工强度成正比例关系，且半刚性基层沥青路面施工周期至少需要90 天以上。

3 改善公路沥青路面材料性能的具体途径

3.1 改善公路沥青路面结合料的性能

通过改善公路沥青路面结合料的性能，就可以有效的预防公路沥青路面在低温下出现裂缝的问题发生。同时通过改善结合料的性能，还可以确保沥青路面在应用过程中不会出现车辙印、拥包、推移等永久的变形现象。在公路沥青路面的铺设过程中，施工方如果使用不同型号的沥青，那么沥青路面在应用过程中的裂缝率也具有一定性的差别。通过改善沥青路面结合料的性能，就可以进一步的提高沥青路面的温度力学稳定性，对提高沥青路面长期使用的性能有着重要性的作用。

3.2 提升公路沥青路面集料的质量

通过提升公路沥青路面集料的质量，可以更好地改善公路沥青路面的材料性能。目前在我国公路沥青路面施工过程中，施工人员往往对集料的重视程度不够，施工中通常施工人员会将品质较差的集料进行混合，从而构成混合料而这样势必会影响沥青混合料的性能，这样便会降低沥青路面抗车辙的能力。因此，沥青路面集料在应用过程中，施工人员首先需要选择碎石表面粗糙程度较大，且集料外观分布为立方体，且质地坚硬；施工人员在集料选择中需要使用人工砂，禁止在集料中参加圆形颗粒的天然砂，如果施工方在施工区域无法收集到立方体的人工砂，那么施工方可以在轧石厂来预定工厂生产过程中的下脚料，但是在对这些下脚料进行选择的过程中，需要对碎石进行细致的筛选，保障所使用矿料的质量和稳定性。

3.3 增强公路路面沥青与集料之间的粘附性

在有关调查研究中显示，公路沥青路面在早期受到破坏的主要原因是由于受到水浸泡的损害。公路沥青路面出现水损害的主要是由于，公路沥青路面在施工和配合比设计过程中存在着一定的缺陷，从而导致公路沥青结合料与集料之间的粘结力丧失，这样就会导致公路沥青路面集料在应用过程中出现剥离的问题。因此施工人员在施工中通过加强公路沥青与集料之间的粘附性，便可以更好地提升公路沥青路面的水稳定性，防止沥青路面在应用过程中受到水浸泡的损害。

这就需要施工人员在对沥青与矿料的选择过程中，选择带有碱性的石料，这样就可以进一步的提升石料与沥青之间的粘附性。因此施工人员可以通过判断岩石中二氧化硅的含量，来区分公路沥青路面施工中是否是使用碱性的矿料

3.4 加强公路沥青路面层间的连接性

公路沥青路面在施工中还需要加强路面层间的连接性，如果没有加强路面层间的连接性，就会导致公路沥青路面在应用过程中裂缝处会出现滋水的问题。这主要是由于公路沥青路面层间存在着松散的沥青颗粒，这样一旦遇到雨水天气，雨水便会进入公路沥青路面的层间缝隙。当车辆行驶在沥青路面上方时，公路沥青路面层间缝隙中的水，便会在车辆荷载力的作用下发生水动压力，这样就会对公路层间缝隙处的结构强度进行破坏，甚至还会使公路层间形成空洞问题，对公路路面造成大面积的损害。