【精品】專(zhuān)業(yè)論文文獻(xiàn) 瀝青混凝土路面耐久性研究

1、瀝青混凝土路面耐久性研究瀝青混凝土路面耐久性研究 摘要：近年來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)得到了快速的發(fā)展，公路工程中瀝青混凝土路面使用的耐久性，受到廣大技術(shù)人員的普遍關(guān)注，重視路基、路面和排水的綜合設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量對(duì)于提高路面的使用質(zhì)量是十分重要的。瀝青混凝土路面在使用的過(guò)程中，長(zhǎng)期受自然因素和行車(chē)荷載的重復(fù)作用，為保證路面具有較長(zhǎng)的使用年限，必須具備較好的耐久性。本文主要對(duì)公路建設(shè)瀝青混凝土路面的耐久性進(jìn)行分析研究。 關(guān)鍵詞：公路工程；瀝青混凝土路面；耐久性 中圖分類(lèi)號(hào)：tu375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 引言 路面是公路設(shè)計(jì)的重要組成部分，它是評(píng)價(jià)公路優(yōu)劣的重要指標(biāo)，如何提高路面的路用性能和耐久性，是有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和

2、技術(shù)人員共同關(guān)注的問(wèn)題。瀝青混凝土路面有著表面平整、無(wú)接縫、行車(chē)舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪聲低、施工工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便、適用分期修建等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得越來(lái)越多廣泛的應(yīng)用，然而，瀝青混凝土路面在使用過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)因疲勞耐久性降低而產(chǎn)生的破壞，為防止這些破壞形式對(duì)瀝青路面的損害，提高公路行車(chē)的安全、舒適和經(jīng)濟(jì)，我們有必要對(duì)瀝青混凝土路面的耐久性進(jìn)行分析和研究。 一、瀝青混凝土路面的耐久性定義 瀝青混凝土路面的耐久性就是指路面在自然因素和行車(chē)荷載的多次重復(fù)作用下，材料不致迅速衰變、結(jié)構(gòu)不致因疲勞而破壞的性能。 二、影響瀝青混凝土耐久性的因素分析 影響瀝青混凝土路面耐久性的因素很多，諸如：瀝青的化學(xué)性質(zhì)

3、、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、礦料的礦物成分、瀝青混合料、施工質(zhì)量等因素，都會(huì)影響到瀝青混凝土的耐久性。 （一）瀝青的化學(xué)性質(zhì) 瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子的碳?xì)浠衔锖瓦@些碳?xì)浠衔锏姆墙饘伲ㄑ?、硫、氮?的衍生物所組成的混合物。瀝青按其在自然界中的獲取方式，可分為地瀝青和焦油瀝青兩大類(lèi)，地瀝青又可分為天然瀝青和石油瀝青。瀝青混凝土路面主要使用的是石油瀝青，石油瀝青的化學(xué)組分我國(guó)主要按四組分分析法來(lái)分。另外，瀝青中的含蠟量對(duì)瀝青的路用性能也有影響，現(xiàn)有研究認(rèn)為：瀝青中蠟的存在，在高溫時(shí)會(huì)使瀝青容易發(fā)軟，導(dǎo)致瀝青路面高溫穩(wěn)定性降低，出現(xiàn)車(chē)轍。同樣，在低溫時(shí)會(huì)使瀝青變得脆硬，導(dǎo)致路面低溫抗裂性降低，出現(xiàn)裂縫；

4、此外，蠟會(huì)使瀝青與石料的粘附性降低，在有水的條件下，會(huì)使路面石子產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，影響耐久性，造成路面破壞；更嚴(yán)重的是，含蠟瀝青會(huì)使瀝青路面的抗滑性降低，影響路面行車(chē)安全。瀝青與集料的粘附性直接影響瀝青路面的使用質(zhì)量和耐久性，所以粘附性是評(píng)價(jià)瀝青技術(shù)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。瀝青包裹集料后的抗水性（也可說(shuō)是抗剝性） 不僅與瀝青的性質(zhì)有密切關(guān)系，而且亦與集料性質(zhì)有關(guān) （后文分析集料的憎水性和親水性）。瀝青與集料的粘附作用，是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。 （二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響因素 1)路面厚度：瀝青混凝土層越厚，溫度裂縫產(chǎn)生的可能性越小，將瀝青層厚度從10 cm增加到25 cm，當(dāng)所有其他變量相同時(shí)，開(kāi)裂率只有原

5、來(lái)的1 /2。 2)瀝青混凝土和基層的層間接觸狀態(tài)：面層與基層的接觸狀態(tài)越好，路面的結(jié)構(gòu)整體性越強(qiáng)，路面的耐久性越好。 3)路面排水和路基排水：地表徑流或地下水一旦進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，會(huì)降低路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)的耐久性。 （三）礦料的礦物成分 礦料的技術(shù)性質(zhì)中對(duì)耐久性的影響主要是礦料的化學(xué)性質(zhì)。 礦料的技術(shù)性質(zhì)中對(duì)耐久性的影響主要是礦料的化學(xué)性質(zhì)。在瀝青路面道路的建筑中，各種礦質(zhì)集料是與結(jié)合料 （瀝青） 組成混合料而使用與路面中的。隨著近代物化、力學(xué)研究的發(fā)展，認(rèn)為礦質(zhì)集料在混合料中與結(jié)合料起著復(fù)雜的物理、化學(xué)作用，礦質(zhì)集料的化學(xué)性質(zhì)很大程度地影響著混合料的物理、力學(xué)性質(zhì)。 在瀝青混合料

6、中，由于礦質(zhì)集料的化學(xué)性質(zhì)變化，對(duì)瀝青混合料的物理、化學(xué)性質(zhì)起著極為重要的作用。例如，在其他條件完全相同的情況下，采用三種典型石料（石灰?guī)r、花崗巖、石英巖） 與同一中瀝青組成的瀝青混合料，它們的強(qiáng)度和浸水后強(qiáng)度就有差異，具體比較如下表。 試驗(yàn)表明，從堿性、中性直至酸性石料，隨著sio2含量的增加，粘附性愈差。為保證瀝青混合料的強(qiáng)度和耐久性，在選擇石料時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮采用堿性石料，當(dāng)缺乏堿性石料而必須采用酸性石料時(shí)，可以摻進(jìn)各種抗剝劑以提高瀝青與石料的粘附性。 （四）瀝青混合料配合比 瀝青用量：瀝青用量在最佳范圍內(nèi)變化不會(huì)對(duì)混合料的低溫開(kāi)裂性能有很大影響，增大瀝青用量增大了溫縮系數(shù)，但同時(shí)降低了勁度

7、；瀝青用量對(duì)高溫穩(wěn)定性有明顯影響。 空隙率：空隙率對(duì)結(jié)構(gòu)水穩(wěn)定性和抗老化能力影響較大，空隙率越大，路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性和抗老化能力降低。 集料的級(jí)配：集料類(lèi)型和質(zhì)量以及礦料級(jí)配對(duì)瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)有重要影響。集料的級(jí)配影響混合料的空隙率、密實(shí)度和路面整體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 （五）施工質(zhì)量影響 1)拌和。拌和過(guò)程中，集料的加熱時(shí)間短造成的集料溫度低、瀝青的加熱溫度低或者過(guò)高、拌合時(shí)間過(guò)短等都會(huì)影響到瀝青混合料的性能。集料加熱溫度過(guò)低、拌合時(shí)間過(guò)短、瀝青加熱溫度過(guò)低等會(huì)造成“花白料”，降低混凝土強(qiáng)度、穩(wěn)定性，施工后易造成松散、剝落等病害。拌合溫度過(guò)高會(huì)造成瀝青老化，混合料強(qiáng)度降低。 2)攤鋪碾壓

8、。攤鋪碾壓溫度過(guò)低，會(huì)造成面層層間結(jié)合能力差、路面壓實(shí)困難、壓實(shí)度低、攤鋪不均勻、結(jié)合料成團(tuán)等病害。嚴(yán)重影響了路面的使用性能和耐久性。攤鋪碾壓溫度過(guò)高會(huì)造成瀝青析漏、混合料離析、混合料壓實(shí)困難等，嚴(yán)重影響通車(chē)后瀝青路面的耐久性。 三、如何改善瀝青混凝土的耐久性 （一）引起瀝青混凝土路面材料迅速衰變、結(jié)構(gòu)疲勞破壞的原因不外乎水、日光、氧等自然因素作用以及組成原材料自身性質(zhì)。為改善瀝青混凝土路面的耐久性，針對(duì)上述原因，采取從路面綜合設(shè)計(jì)、避免水對(duì)路面的破壞、運(yùn)營(yíng)期養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)：所謂瀝青路面結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)就是在瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)保證了行車(chē)荷載要求、穩(wěn)定性要

9、求、結(jié)構(gòu)層特點(diǎn)要求之外要進(jìn)行綜合的路面結(jié)構(gòu)層防水、排水設(shè)計(jì)。路面結(jié)構(gòu)層防排水設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)中一個(gè)不太被重視的問(wèn)題，下面我就著重闡述一下這個(gè)問(wèn)題。 通常情況下，由于水的影響，瀝青路面很容易產(chǎn)生早期破壞。典型的破壞是坑洞，或出現(xiàn)唧漿、網(wǎng)裂和形變。造成路面早期破壞的主要原因之一是水的破壞。路面浸水直接導(dǎo)致路面的早期破壞；路面出現(xiàn)其它病害破壞以后，遇水浸入會(huì)加劇、加速路面的破壞。 （二）改善路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設(shè)施和路面排水，采用透水層排水，也可以通過(guò)集水溝、出水管，利用過(guò)濾織物和透水性填料形成內(nèi)部排水體系，使停滯的自由水盡快排出各結(jié)構(gòu)層，減少結(jié)構(gòu)層的損壞。加強(qiáng)路面排水設(shè)施的維修養(yǎng)護(hù)，保持良好的排水功能，減少

10、路面病害，延長(zhǎng)路面使用壽命。及時(shí)養(yǎng)護(hù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)路面發(fā)生開(kāi)裂、坑槽等病害時(shí)，要及時(shí)地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，裂縫修補(bǔ)、稀漿封層等都可以很好的提高路面的使用性能和耐久性。 .（三）施工過(guò)程中改善措施 1、溫度控制。拌和運(yùn)輸、攤鋪碾壓過(guò)程中都要加強(qiáng)溫度控制，對(duì)于溫度過(guò)高、過(guò)低的混合料都應(yīng)做廢料處理，拌合時(shí)間要嚴(yán)格控制，在攤鋪和碾壓過(guò)程中要全程控制瀝青混合料的溫度。 2、攤鋪碾壓過(guò)程中注意事項(xiàng)。攤鋪中應(yīng)密切注意攤鋪動(dòng)向，對(duì)橫斷面不符合要求、構(gòu)造物接頭部位缺料、攤鋪帶邊緣局部缺料、表面明顯不平整、局部混合料明顯離析、攤鋪后有明顯的拖痕等，應(yīng)及時(shí)人工局部找補(bǔ)或更換混合料。 結(jié)束語(yǔ) 提高瀝青路面耐久性，延長(zhǎng)公路使用壽命。路面是個(gè)整體結(jié)構(gòu)，影響路面的耐久性有很多因素，有內(nèi)在的路面材料因素，也有外在的施工過(guò)程中的人為因素。我們只有開(kāi)發(fā)出新