影响沥青混凝土路面强度的几种因素

当前世界各国公路大多采用沥青混凝土路面，其原因是由于它具有行车舒适等诸多良好性能。但由于建设施工期间选料、施工工艺控制不当，将会加剧沥青路面的破坏。因此，了解影响沥青混凝土路面强度的几种因素尤为重要。

一、沥青混合料的矿质骨架构成因素

沥青混合料的强度由两部分组成：矿料之间嵌挤力与内摩擦力、沥青与矿料之间的粘聚力，矿料之间的嵌挤力与内摩阻力的大小，主要取决于矿料的级配、尺寸均匀度、颗粒形状、表面粗糙度和沥青含量。

沥青混合料按级配构成原则的不同可分为下列三种方式：1.悬浮密实结构：由连续级配矿质混合料组成的密实混合料，各种级配连续存在，同一档较大颗粒都被较小一档颗粒挤开，大颗粒以悬浮状态处于较小颗粒之中。这种结构通常按最佳级配原理进行设计，密实度与强度较高，水稳性好，但受沥青的性质和物理状态影响较大，温度是影响此类结构的最大因素；2.骨架空隙结构:较粗颗粒矿料彼此紧密相连，较细集料数量较少，不足以充分填充空隙，其空隙率大。这种结构中，骨料之间的内摩阻力和嵌挤力起着重要作用，受沥青的性质和物理状态影响较小，温度稳定性好，水稳定性是影响此类结构的最大因素；3.骨架密实结构：是综合以上两种方式组成的结构。混合料中既有一定数量的粗骨料形成骨架，又根据粗骨料的空隙的多少加入一定细料，形成较高的密实度。间断级配及按此原理构成，材料级配及各施工环节工艺控制要求是影响此类结构的最大因素。

二、沥青与矿料之间的相互作用力、沥青材料本身粘结力的影响因素

沥青与矿料之间的相互作用是沥青混合料结构形成的决定性因素，他直接关系到混合料的强度、温度稳定性、水稳定性及老化速度等一系列重要性能。

沥青与矿料接触后，沥青在矿料表面产生化学组分的重新排列，在矿料表面形成一层扩散结构膜，在此薄膜厚度以内的沥青称为结构沥青，此薄膜以外的沥青称为自由沥青。结构沥青与矿料之间发生相互作用并且沥青性质有所改变；而自由沥青沥青与矿料较远，没有与矿料发生相互作用，并保持原来的性质。

矿料与沥青之间仅有分子作用力存在时则产生物理吸附，物理吸附形成的结构沥青膜与水易剥落。沥青中的酸性物质与碱性矿料在接触面上会发生化学变化，在接触面形成不溶于水的沥青酸盐，这时发生的是化学吸附。化学吸附形成的结构沥青膜具有较高的抗水性能，使沥青混合料才能具备良好的水稳定性。

沥青混凝土中添加矿粉的作用是以裹附与矿粉表面的结构沥青填充矿料之间的空隙，有利于增大沥青混合料的粘着力和水稳定性。矿粉一般采用磨细石灰石粉，也可采用一部分磨细消石灰粉或失效水泥代替矿粉。有时拌合楼会将一部分回收粉尘掺入混凝土中作为代替。

矿料对沥青组分的选择性吸附作用，主要产生于表面具有微孔的矿料，如石灰岩等，微孔具有强大的吸附能力。选择吸附的结果是沥青性质发生变化，树脂和油分相对减少，沥青质和沥青酸相对增加，沥青变稠，粘结力增加，热稳等性和水稳定性得到提高，抗低温和疲劳裂缝能力下降。

三、保障沥青混凝土路面强度的两个建议

一是提高矿质骨料之间的嵌挤力与摩阻力，二是提高沥青与矿料之间的粘结力。

具体做法是：

1. 选用材质坚固、表面粗糙、形状方正、有棱角的石料，提高矿质骨料之间的嵌挤力与摩阻力。

2. 选择空隙率最低的矿料级配，以降低自由沥青含量。完善拌合与压实工艺可大大提高混合料嵌挤力和水稳性。

3. 经多方案进行试验、比选，选择合适矿粉，并确定合理用量，增加混合料中结构沥青含量。

4. 选用优质的重交通石油沥青，并可使用抗剥落剂，添加抗剥落剂能改善和提高沥青混合料抗水损害能力。

综上所述，结合多年工作实践的体验应注意以下几个要点：沥青面层混合料类型要合理；要合理配置性能良好的施工机械；要严格控制沥青混合料加热、拌合及碾压时温度；底基层、基层、路面表层要清除干净；加强初期养护更为重要，从而保证沥青混凝土路面的强度。