如果提高瀝青路面強(qiáng)度

淺議如果提高瀝青路面強(qiáng)度1引言隨著國民經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，交通大流量、車輛大型化、重載超載及渠化交通等逐漸成為現(xiàn)代交通的鮮明特點(diǎn)和必然趨勢(shì)。全球氣候的持續(xù)變暖，公路使用條件變得日益苛刻，傳統(tǒng)瀝青路面已難負(fù)重任，許多公路瀝青路面建成不久，各種病害也隨之而來，即使采用重交瀝青，仍不能滿足現(xiàn)代交通的需要，車轍、溫縮、開裂、坑槽等早期破壞情況時(shí)有發(fā)生。為了使瀝青混凝土面層的優(yōu)秀使用性能耐久，除路面有足夠的承載能力、使路面不會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞外，還必須解決瀝青混凝土面層本身可能產(chǎn)生的一些早期破壞，常見的早期破壞有瀝青混凝土層產(chǎn)生嚴(yán)重轍槽、嚴(yán)重泛油；瀝青混凝土層，特別是表面層容易透水，并導(dǎo)致早期水破壞；瀝青混凝土表面層產(chǎn)生嚴(yán)重低溫裂縫，瀝青混凝土層產(chǎn)生疲勞開裂（主要針對(duì)柔性路面）。因此，瀝青混凝土的高溫抗永久形變能力要強(qiáng)，使瀝青混凝土層能承受重載車輛的反復(fù)作用，不易產(chǎn)生嚴(yán)重的轍槽；瀝青混凝土的油石比應(yīng)該適宜，避免產(chǎn)生泛油；瀝青混凝土層要密實(shí)、透水性小和均勻性好，使水不易透入并滯留在某層內(nèi)，以避免早期水破壞。2瀝青混合料路面強(qiáng)度形成機(jī)理2.1瀝青與礦料之間的相互作用力、瀝青材料本身的粘結(jié)力。瀝青與礦料之間的相互作用是瀝青混合料結(jié)構(gòu)形成的決定性因素，它直接關(guān)系到混合料的強(qiáng)度、溫度穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性及老化速度等一系列重要性能。瀝青與礦料接觸后，瀝青在礦料表面產(chǎn)生化學(xué)組分的重新排列，在礦料表面形成一層擴(kuò)散結(jié)構(gòu)膜，在此薄膜厚度以內(nèi)的瀝青稱為結(jié)構(gòu)瀝青，此薄膜以外的瀝青稱為自由瀝青。結(jié)構(gòu)瀝青與礦料之間發(fā)生相互作用并且瀝青性質(zhì)有所改變；而自由瀝青與礦料距離較遠(yuǎn)，沒有與礦料發(fā)生相互作用，并保持原來的性質(zhì)。2.2石油瀝青的化學(xué)組分主要有瀝青酸、瀝青酸酐、油分、樹脂、瀝青質(zhì)、瀝青碳和似碳物等組分。瀝青與礦料相互作用時(shí)發(fā)生多種效應(yīng)，主要有瀝青層被礦物表面物理吸附、瀝青與礦料進(jìn)行的化學(xué)吸附、某些種類礦料對(duì)瀝青組分的選擇性吸附。礦料與瀝青之間僅有分子作用力存在時(shí)則產(chǎn)生物理吸附，物理吸附形成的結(jié)構(gòu)瀝青膜遇水易剝落。瀝青中的酸性物質(zhì)（如瀝青酸、瀝青酸酎）與堿性礦料在接觸面上會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，在接觸面形成不溶于水的瀝青酸鹽，這時(shí)發(fā)生的是化學(xué)吸附?；瘜W(xué)吸附形成的結(jié)構(gòu)瀝青膜具有較高的抗水能力。也只有產(chǎn)生化學(xué)吸附，瀝青混合料才能具備良好的水穩(wěn)定性?；瘜W(xué)吸附產(chǎn)生與否以及吸附程度取決于瀝青及礦料的化學(xué)成分。瀝青中最活性組分瀝青酸屬于高分子羧基酸，其極性部分為羧基（COOH），羧基中的氫能與堿性石料中的高價(jià)金屬陽離子交換，形成不溶于水卻能溶于高分子碳?xì)浠衔锖陀头种虚g的高價(jià)瀝青酸鹽。瀝青分子以分子力與巖石中的陰離子（如CO3-2）部分相互作用。瀝青酸羧基中的氫與石料中的低價(jià)金屬陽離子交換，形成的瀝青酸鹽則易溶于水。2.3瀝青混凝土中填加礦粉的作用是以裹附與礦粉表面的結(jié)構(gòu)瀝青填充礦料之間的空隙，有利于增大瀝青混合料的粘著力和水穩(wěn)定性。礦粉一般采用磨細(xì)石灰石粉，也可采用一部分磨細(xì)消石灰粉或失效水泥代替礦粉。有時(shí)拌和樓會(huì)將一部分回收粉塵摻入混凝土中作為替代。礦料對(duì)瀝青組分的選擇性吸附作用，主要產(chǎn)生于表面具有微孔（1L隙直徑小于0.02mm）的礦料，如石灰?guī)r、泥灰?guī)r等，微孔具有強(qiáng)大的吸附勢(shì)能。礦料表面吸附瀝青中活性較高的瀝青質(zhì)，樹脂吸附于礦料表面小孔中，而分子量較小的油分則沿毛細(xì)管被吸收到礦料內(nèi)部。選擇吸附的結(jié)果是瀝青性質(zhì)發(fā)生變化，樹脂和油分相對(duì)減少，瀝青質(zhì)和瀝青酸相對(duì)增加，瀝青變稠，粘結(jié)力增加，熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性得到提高，抗低溫和疲勞裂縫能力下降。3混合料質(zhì)量控制3.1材料質(zhì)量。為保證質(zhì)量，原材料應(yīng)每次都分批次進(jìn)行檢驗(yàn)。材料的選配，特別是集料場(chǎng)應(yīng)固定，選擇1?2家能保證施工進(jìn)度的廠家供料，使材料級(jí)配始終處于受控狀態(tài)。3.1.1嚴(yán)格控制瀝青材料選擇。瀝青的選用十分關(guān)鍵，要挑選符合規(guī)范要求的瀝青，特別是瀝青針入度、延度、軟化點(diǎn)、閃點(diǎn)指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)，每批瀝青進(jìn)場(chǎng)都要進(jìn)行試驗(yàn)