沥青路面预养护技术现状及发展分析

张伟

摘 要：预防性养护对改善沥青路面使用性能，延缓路面破坏有良好效果。介绍了目前常用的预防性养护技术，阐述了电磁感应加热和微波加热两种加热诱导沥青路面自愈合技术的原理以及这两种技术在沥青路面预养护应用中的优势与可能存在的问题，最后分析了预养护技术的发展趋势。

关键词：沥青路面;预养护;养护措施

1 沥青路面预养护的重要性

在行车荷载以及自然环境条件影响下，沥青路面难免会出现一些损坏。刚开始的时候，这些轻微损坏并不会严重影响到行车安全，但若不尽快解决这些小问题，路面可能会在荷载和雨水等共同作用下加剧破坏，不仅会影响到行车安全，还要花费大量资金和人力进行维修弥补，而且维修时间较长还会影响到正常的交通运输，造成大量时间和资源的浪费。所以有必要在沥青路面出现轻微损坏时就对其进行预防性养护，避免损坏加剧最终导致路面结构性破坏。预防性养护不仅能够延长路面使用寿命，也节省了路面大修或重建所要花费的大量资源。

2 现已广泛应用的预养护技术

2.1 稀浆封层

稀浆封层技术是将制成的稀浆混合料均匀平整地摊铺到需要进行预养护处理的路面上，形成的表面封层除了防止路面进一步损坏，还可以有效提高路面抗滑及耐磨性能。由于该技术能够在施工数小时内开放交通，对道路交通运输影响偏小，并且能够减少路面中修周期[1]，延长了道路使用寿命，是一种较好的预养护技术。

2.2 微表处

微表处和稀浆封层相似，但对原材料要求更加严格。微表处技术采用的是改性的快凝型乳化沥青且对集料质量也有一定要求，所以相对稀浆封层能表现出更好的性能，用该方法对沥青路面进行预养护后会有更好的效果。

2.3 雾封层

雾封层技术施工方法是将乳化沥青直接喷洒到沥青路表面，由于乳化沥青较大的流动性，可流入裂缝对其进行填补，从而防止雨水等渗入路面内部而造成水损坏，有效维持了路面的正常使用性能。该技术施工操作简单且成本相对较低，是一种经济高效的预养护技术。对使用雾封层技术处理过的路面，其抗滑性能将会有所降低，但是下降幅度不大，不影响行车安全[2]。

2.4 同步碎石封层

同步碎石封层即是将沥青胶结料和碎石同步均匀铺洒到沥青路面上而得到的沥青碎石磨耗层，该磨耗层可直接经由道路上行驶车辆自然碾压形成。由于该技术是将碎石和沥青同步铺洒，高温下沥青具备的良好流动性使其与集料碎石更好结合，形成更牢固的粘结。同时该技术在施工工艺方面较为简单，且成本不高，具有很好的可行性。不过该技术的使用需要严格控制碎石的质量以及沥青和碎石的铺洒量，并且要选择满足规范要求的沥青[3]。

2.5 灌缝

当路面出现可见裂缝时，为了不让雨水渗入路面基层，可以将密封胶等材料填充进裂缝处，使路表面重新处于不渗水的状态。灌缝能够快速有效地填补出现裂缝的沥青路面，所以该方法在目前得到了广泛的使用。

2.6 薄层罩面

薄层罩面技术是在原有沥青路面上新加铺一层厚度30 mm左右的薄层沥青路面，可以提高路面平整度、抗滑性和耐磨性能，修复原路面裂缝和车辙等病害。薄层罩面有热薄层罩面和冷薄层罩面两种方式[4]，其中热薄层罩面较为传统，是在原路面加铺一层热沥青混合料;冷薄层罩面是在常温下将改性乳化沥青与集料均匀混合，然后摊铺到原有路面上并压实。

3 新型预养护技术

沥青路面具有自修复微小裂纹的能力，若给予其足够的间歇时间，路面内的微裂纹和孔隙就会部分或全部愈合。沥青路面的这种能力，对延长道路寿命有很积极的作用。不过对于这种仅靠时间的愈合其效率非常缓慢，会对正常交通运输产生影响，由此产生了大量关于沥青路面自愈能力增强技术的研究。由于沥青在高温下能够发生粘性流动，自愈更容易发生，所以可以对沥青混合料进行加热来诱导愈合。

3.1 磁感应加热诱导自愈合技术

电磁感应加热技术可以用于沥青混合料自愈合领域，不过该技术只能用于具有导电能力的沥青混合料。电磁感应加热原理是通过线圈产生交变磁场，然后当不断变化的磁场在通过附近某一导电闭合回路时，闭合回路会因此而产生感应电流，从而产生焦耳热。对于普通的沥青混合料，沥青和集料都不具备导电性，所以如果要使用电磁感应加热技术，就需要在混合料中添加某种导电相材料，且这些导电相材料的用量还需足够多以形成闭合回路。感应加热中导电相材料产生的热量会传递到附近沥青，使沥青温度升高，粘性降低，从而加快混合料中的裂缝愈合速度。

磁感应加热诱导自愈合技术具备许多优点。首先，导电相材料直接加热附近沥青，减少了不必要的能量消耗;其次，感应加热技术废物排放少，是一种清洁环保的养护方式。

同时该技术的实际应用也还存在一些问题。第一，磁场强度会随着与线圈的距离而急剧减小，所以加热时路面不同深度位置处的加热效果不同，可能导致路面较深处愈合效果不理想。第二，随着感应加热的次数增多，沥青会逐渐老化，导致自愈合能力也会相应降低，所以对于同一条路面，该技术的使用次数有限。

3.2 微波加热诱导自愈合技术

微波加热技术原理是在不断变化的高频电场中，被加热物体内部偶极分子会发生高频往复运动，分子间将产生激烈的摩擦，进而产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高。该加热方法无需经过任何热传递方式，就能快速均匀地对物料进行加热。对于普通沥青混合料，微波加热速度较慢，但是可以在混合料中添加吸波材料等来提高吸波性能[5]，进而加快微波加热速度。微波加热相对磁感应加热穿透深度更大，加热沥青路面时会使不同深度均匀生热，不会出现路表面达到愈合适宜温度而路面深处温度低于表面的情况，但是微波是一种不利于人体健康的電磁波，应在合格的加热仪器以及规范操作下使用。

3.3 预养护时机选择方面的问题

预养护技术除了各种不同的具体施工措施的问题，对路面进行预养护的时机选择同样是预养护技术应用中的重要问题，因为沥青路面的预养护时间选择通常会对预养护效果产生重要的影响。目前还没有统一的规范用于预养护时机确定，只是部分地方发布的预养护相关技术规程上有提出。常用的预养护时机确定方法有两种，即根据路况指标判断和通过计算养护效益费用比判断。预养护时机确定方法虽然有，但其在实际操作中仍存在诸多问题，因为要确定预养护时机，就需要对路况进行长期观测，然后预测路面使用性能的衰减趋势，而这两个步骤也正是难点所在。

而对于磁感应加热和微波加热两种加热诱导沥青路面自愈合的新型预养护技术，预养护时机的确定同样是难点所在。这两种技术虽然可用于修复沥青路面中的裂缝，但要求裂缝宽度较小，若裂缝较大那么愈合效果将不明显，所以路面裂纹的观测对这两种技术预养护时机的确定非常重要。

4 结语

电磁感应加热和微波加热诱导沥青路面自愈合技术相对传统技术更加高效节能且环保，符合现代社会可持续发展的理念，是两种很有前景的预防性养护技术。

我国公路正由大量建设转型为养护，对养护技术的要求势必会提高，不仅要不断改善优化传统养护技术，还应在高效节能且环保的新型预养护技术研究上有所突破，这需要每一个道路行业人员的共同努力。

参考文献：

[1]谢祖平，杨文欢，陶立.沥青路面稀浆封层预养护技术的应用[J].华东公路，2006（3）：14-17.

[2]李立涛.雾封层技术在沥青路面预养护中的应用[J].交通世界，2018（12）：54-55.

[3]梁文斌.沥青路面碎石封层与稀浆封层的应用[J].交通世界，2017（12）：64-65+83.

[4]覃荣江.公路沥青路面预防性养护措施分析[J].西部交通科技，2018（1）：28-31+34.

[5]郑志涛，徐颖.吸波材料在沥青路面微波热再生快速养护中的应用[J].中外公路，2014（3）：287-290.