沥青混合料技术经济分析研究

●谭春腾

随着我国交通行业的快速发展以及人们出行需求的不断增加，公路网络的完善和建设已经逐渐成为了当前我国交通部门以及社会企业的重点工作内容之一。在当前社会经济的影响之下，我国公路的发展的主要原则为提高运行速度、提高承重力度、提升承载流量、强化渠化性，满足了我国的运输需求和出行需求。但是，随着公路建设要求的不断提升，对沥青路面的建设也逐渐提高，这就需要相关部门不断对沥青的材料进行改善。沥青混合料具有极强的抗高温性能，并且抗裂能力也较小，在应用沥青混合料之后，公路的使用寿命也有所延长。沥青混合料的优势较大，随着公路施工工程的不断增加，我国更应该利用新的推广方式，扩大沥青混合料的使用范围，推广沥青混合料的应用。

一、沥青混合料的概念

沥青混合料是一种铺设公路的重要复合型材料，根据实际的公路建设要求，需要在沥青中添加入不同的成分，在普通情况下沥青中应当增加粗骨料、细骨料以及矿粉①。在沥青混合料中加入木纤维素或者聚合物，会使沥青混合料呈现出不同的状态，也能产生新型的结构和形态，当然，沥青混合料的力学性质也会出现改变。沥青混合料在施工的过程中主要被分为两种类型，第一种是沥青混凝土混合料，主要使用的材料为粗细集料以及填充料，将这些材料与沥青进行结合和搅拌，在压实之后则可以形成沥青混合料，被称为沥青混凝土。另一种为沥青碎石混合料，所使用的材料与沥青混凝土相似，但是最终的密度不同，沥青混凝土的密度在10%之下，但是沥青碎石混合料的密度在10%之上②。沥青混合料的结构种类主要分为三种，第一种为悬浮—密实结构，这种沥青混合料的密度极大，粘聚力较大，内摩擦角较小，但是在高温因素影响下，沥青混合料的稳定性较差。第二种为骨架—空隙结构，这种沥青混合料中拥有极少量的细集料，甚至部分沥青混合料中没有这种程度，与悬浮—密实结构相反，粘聚力小，内摩擦角较高。第三种为骨架—密实结构，这种沥青混合料中最主要的成分为粗集料，利用粗集料形成空间骨架，并利用细集料在骨架中的间隙间进行填充，不同结构的沥青混合料拥有不同的稳定性③。

二、沥青混合料的优势和特点

1.具有高温稳定性。沥青混合料具有极好的高温稳定性，在高温条件下，抗负荷和抗载的能力不会受到影响，稳定性也不会发生改变，因此使用沥青混合料进行铺设的公路，不会出现变形的状况。高温稳定性的特点使应用沥青混合料的公路的路面在长久使用后仍然平整，可以更好地满足我国对公路的需求。沥青混合料的高温稳定性主要依靠与矿料在与沥青进行结合的过程中所产生的高温粘度，让沥青混合料可以承受更加高的温度和重力④。沥青在高温条件之下，粘度会增大，并且可以更好的与粗细集料进行有效地结合，提升两者之间的粘附性，因此即使高温作用也能够让沥青混合料保持一定的粘滞性。在这种高粘度性的保证下，沥青混合料的强度和劲度也会大幅度提高，会降低公路路面出现变形的状况。高温稳定性的优势会在夏天凸显出来，特别是南方的夏日时间较长，在夏天道路的温度会大幅度提高，持续的高温会影响到公路的稳定性和平整性。并且我国公路中所承受的流量也极高，因此使用沥青混合料能够加长公路使用时间，避免路面出现损坏的状况。

2.具有低温抗裂性。基于我国的气候特点，我国大部分地区都处于四季分明的区域，冬季寒冷夏季炎热，因此在选择铺设公路的材料时，不仅要考虑到夏季的高温影响，也需要考虑到冬季低温的影响⑤。特别是北方在冬季时，气温甚至会下降到零下30度左右，在极为寒冷的地方，气温甚至会更低，由于气温温差的影响，会容易使公路路面出现裂缝的状况。当气温急剧降低之后，沥青路面会出现巨大的收缩力，如果气温在持续降低，则沥青路面的刚性程度也会增加，路面的松弛度也会降低，这时候更加容易出现断裂的状况。这种横向裂缝的出现，在专业领域被称之为低温裂缝，是影响公路使用寿命的重要因素。沥青混合料在低温的影响下，并不会出现严重的裂缝，这是由于沥青混合料对低温的感应程度较小，并且沥青混合料的稠度和劲度都较低，变形能力较强，因此出现裂缝的几率也较小。

3.具有耐久性。沥青混合料的耐久性有两种意思，第一种意思是在使用沥青混合料后，路面及时反复承受来往车辆的荷载，也能够表现出较好的耐疲劳性，可以在承受大量流量之后也不会出现裂缝⑥。第二种意思是即使长时间处于风吹日晒、高温低温的影响下，公路路面也会有较好的抗老化能力。沥青混合料具有较好的耐久性，在长期的使用过程中，也不会出现明显老化的状况，对我国公路建设有重要的作用。通过对研究数据进行分析和调查，能够发现不同区域的沥青混合料的老化程度是不同的，这主要是由于不同沥青混合料的密度并不同，因此会出现老化效率的区别。当处于日照时间长以及温度高的区域时，沥青路面老化速度快，如果使用沥青混合料之后，路面中的间隙会被挑住，因此老化速度也会降下来。为了进一步地提高沥青混合料的耐久性，技术人员可以强化沥青膜的厚度，能够保证沥青混合料的耐久性得到提高。

三、沥青混合料的技术经济分析

沥青混合料的技术经济分析分为对三个时期，分别是初期建设资金的使用情况、使用过程中的养护费用以及后期使用时候所产生的用户费用⑦。沥青混合料由于所使用的材料较多，并且需要进行精密地搅拌和制作，需要使用大量的人工费用和设备费用，因此在前期进行投资的过程中，所投入的资金较多。沥青混合料的搅拌时间较长，这是由于搅拌的时间越长，沥青混合料的稳定性越好，但是所使用的燃料也越多，这也在一定程度上增加了成本费用。沥青混合料所需要的沥青料也较多，因此也是影响成本提高的重要因素。

后期的养护费用也是保证公路最终使用效果和使用寿命的重要因素，由于沥青混合料的前期使用材料较多，因此在进行养护的过程中也许需要使用一些特殊材料进行养护。沥青混合料需要在一定期间内进行仔细的养护，在处理过程中，需要结合实际地区沥青混合料的不同变化，应当使用合适的材料进行养护。为了提高沥青混合料的使用时间，我国也应当适当地对养护技术进行改良，并加强对沥青混合料养护费用的投资。

用户费用也是在计算沥青混合料技术经济的重要因素，其中用户费用包括在沥青混合料公路中，所产生的车辆运行费用、形成延误费用、车辆所使用的燃料费用以及事故费用等。沥青混合料所铺设的公路，意外事故发生率会降低，因此在事故费用上会降低⑧。

四、结语

沥青混合料的优势较大，是当前公路铺设过程中所使用的重要材料，可以提升公路的使用效果以及使用时间。沥青混合料具有极高的高温稳定性、低温抗裂性以及耐久性，受自然因素的影响较小，对我国公路的快速建设有重要的积极作用。但是，由于沥青混合料在制作过程中会出现密度不均或者形态结构的变化，因此沥青混合料会出现不同的老化速度，这也给公路的使用造成了一定的负担。面对这种状况，必须要加强对沥青混合料的研究，提升沥青混合料的使用效果，强化公路施工的工程质量。沥青混合料的技术经济效益较高，虽然前期所投入的资金较多，但是在后期的养护费用少开销较小，可以大幅度降低使用成本，对我国经济的发展也起到了重要积极作用。

注释：

①王争愿,李九苏,娄梦雷,方克俭,石扬,王平.RAP掺量对反应型冷拌再生沥青混合料性能的影响[J].长沙理工大学学报(自然科学版),2019(4):35-41

②吕松涛,张超,樊喜雁,彭幸海,王笑风.水泥替代矿粉对橡胶沥青混合料性能的影响[J].长沙理工大学学报(自然科学版),2019(4):57-63

③吴文化,徐虎林,苏斌,张国强,郝朝亮.以原创技术助推我国公路和城市道路高质量发展——DTC相变自调温材料沥青路面的应用前景[J].综合运输,2019(12):1-6

④张国军,徐亦冬,陈伟,韩添池,陈坚钢,陆磊,龚嘉诚,徐诗源.透水沥青路面光触媒材料涂覆层汽车尾气降解效率试验研究[J].路基工程,2019(5):89-93+115

⑤张蓓,李松涛,钟燕辉,李晓龙,高燕龙.基于BP-PSO联合算法的沥青混合料空隙率反演计算[J].大连理工大学学报,2020(1):75-82

⑥吴源锋,廖军,黄晚清,冯文凯,曹明明.BRA改性沥青高温性能评价指标的比较研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2019(6):1079-1084

⑦李科宏,熊锐,蒋汶玉,宗有杰,李闯,褚辞,乔宁,李海滨.基于感应加热的钢丝绒纤维沥青混合料除冰性能评价[J].科学技术与工程,2019(32):313-321

⑧彭文举,张瑶瑶,orambuena-ContrerasJ.,Garcia A..微波与感应加热对沥青混合料自愈特性影响研究[J].中外公路,2019(5):215-221