【精品】專業(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，我國公路建設(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程中，長期受自然因素和行車荷載的重復(fù)作用，為保證路面具有較長的使用年限，必須具備較好的耐久性。本文主要對公路建設(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 中圖分類號：tu375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 引言 路面是公路設(shè)計(jì)的重要組成部分，它是評價(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)注的問題。瀝青混凝土路面有著表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪聲低、施工工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、適用分期修建等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得越來越多廣泛的應(yīng)用，然而，瀝青混凝土路面在使用過程中往往會出現(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瀝青路面的損害，提高公路行車的安全、舒適和經(jīng)濟(jì)，我們有必要對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，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)組分我國主要按四組分分析法來分。另外，瀝青中的含蠟量對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)車轍。同樣，在低溫時(shí)會使瀝青變得脆硬，導(dǎo)致路面低溫抗裂性降低，出現(xiàn)裂縫；

4、此外，蠟會使瀝青與石料的粘附性降低，在有水的條件下，會使路面石子產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，影響耐久性，造成路面破壞；更嚴(yán)重的是，含蠟瀝青會使瀝青路面的抗滑性降低，影響路面行車安全。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)，開裂率只有原

5、來的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)變化不會對混合料的低溫開裂性能有很大影響，增大瀝青用量增大了溫縮系數(shù)，但同時(shí)降低了勁度

7、；瀝青用量對高溫穩(wěn)定性有明顯影響。 空隙率：空隙率對結(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。 集料的級配：集料類型和質(zhì)量以及礦料級配對瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)有重要影響。集料的級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高、拌合時(shí)間過短等都會影響到瀝青混合料的性能。集料加熱溫度過低、拌合時(shí)間過短、瀝青加熱溫度過低等會造成“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。拌合溫度過高會造成瀝青老化，混合料強(qiáng)度降低。 2)攤鋪碾壓

8、。攤鋪碾壓溫度過低，會造成面層層間結(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。攤鋪碾壓溫度過高會造成瀝青析漏、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，針對上述原因，采取從路面綜合設(shè)計(jì)、避免水對路面的破壞、運(yùn)營期養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)四個(gè)方面來進(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)不太被重視的問題，下面我就著重闡述一下這個(gè)問題。 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，也可以通過集水溝、出水管，利用過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）施工過程中改善措施 1、溫度控制。拌和運(yùn)輸、攤鋪碾壓過程中都要加強(qiáng)溫度控制，對于溫度過高、過低的混合料都應(yīng)做廢料處理，拌合時(shí)間要嚴(yán)格控制，在攤鋪和碾壓過程中要全程控制瀝青混合料的溫度。 2、攤鋪碾壓過程中注意事項(xiàng)。攤鋪中應(yīng)密切注意攤鋪動(dòng)向，對橫斷面不符合要求、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 提高瀝青路面耐久性，延長公路使用壽命。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，也有外在的施工過程中的人為因素。我們只有開發(fā)出新