论透水沥青混合料的配比设计和功能特点分析

【摘 要】文章论述了透水沥青混合料透水沥青配合比设计和原材料选择，并分析了透水性、抗滑性、降噪性和降温性等功能、特点，该混合料的使用更应借鉴成功单位的经验，以求把我国的道路建设的更加顺畅便利。

【关键词】道路；透水沥青；混合料配比；功能特点

透水沥青混合料最早出现在欧洲，后来传到美国和日本。在美国，透水沥青已普遍应用于州际公路；在日本，则普遍应用于高速公路和城市道路。政府将路面排水作为一项设计标准．要求所有的高速公路表面层增加一层透水沥青。

在我国现行公路大部分采用的是普通密级配沥青混合料面层，其面层的空隙率为3％～6％ ，这使路面具有良好的使用功能、力学性能和耐久性，但在雨天容易造成道路路面水无法排放而导致路面抗滑性能下降，从而影响刹车，同时行车时轮胎溅起的水雾对视线的阻碍也极易引起交通事故；随着经济的发展，道路交通流量增加使得交通噪声呈上升趋势，给人们的正常生活也带来了负面影响。而透水沥青沥青具有良好的透水性和降噪等功能．充分的弥补普通密级配沥青路面的不足，非常适合在多雨和潮湿地区使用。但在国内，透水沥青沥青技术发展较缓慢，一直没得到广泛应用，在20世纪90年代后期才开始逐步在公路上铺筑了一些试验路段，到了21世纪初叶后开始城市道路的面层材料中进行采用，目前，在中国大部分的中大城市中均已推广采用。

1 透水沥青配合比设计和原材料选择

1.1 最佳沥青用量的确定方法和原理

透水沥青一般以目标空隙率作为配合比设计主要指标，并结合具有较高耐久性的最大允许沥青膜厚度来确定沥青用量。由于透水沥青表面构造深度较大，粗集料外露，在交通荷载的反复作用下，沥青与骨料的粘接不足会引起骨料脱落、飞散，并形成坑洞，出现破坏现象。为了防止这种破坏．在道路的设计施工时应以肯塔堡飞散试验检验沥青用量作为下限，以谢伦堡析漏试验确定沥青混合料不致产生流淌的沥青用量作为上限，来确定沥青用量。

因为透水沥青空隙率高．所以沥青含量允许变化的范围较小。如果沥青含量过低，则集料裹覆不够或沥青膜太薄，沥青会很快被氧化导致路面提前破坏。而沥青含量过高，沥青在混合料的运输过程中可能从集料中泄出来，使摊铺时混合料的沥青含量不均匀。 因此，必须制作几组不同沥青含量的试样，进行析漏试验和飞散试验，别得出沥青粘附量、飞散损失与沥青含量的关系，由曲线的拐点来确定最佳沥青用量。

1.2 原材料的选择和要求

透水沥青的空隙率为18％ ～25％，骨料中粗集料多、细集料少，普通沥青无法对粗集料提供足够的握裹力．所以在拌合过程中普遍采用高黏度改性沥青来替换普通沥青。

透水沥青主要依靠集料骨架形成强度，必须采用坚固、针片状少的集料，并在使用矿粉的同时掺加消石灰和纤维等添加剂。研究表明，在沥青混合料中添加0．5％ ～1．0％的消石灰，沥青的氧化会减轻。这主要是消石灰吸收了极性氧化物质．使它不能参与进一步氧化反应掺加纤维可以有效增加界面沥青比例．减小自由沥青．进而改善沥青和集料的粘接性能．使沥青混合料的动稳定度有所提高。

2 透水沥青的功能和特点

2.1 透水性：透水沥青的空隙率>18％ ．雨水可以透过面表．通过基层铺设路面排水设施迅速排出路表．减少路面积水．加强轮胎与路面的接触；同时消除行车溅起的水雾．改善能见度，提高路面行车安全性。

2.2 抗滑性：透水沥青空隙率较大．结构骨料中粗集料多、细集料少，使得路面具有粗糙的宏观纹理．从而提高路面的摩擦系数，使汽车在高速行驶时有较高的抗滑能力。

2.3 降温性 车辙是沥青路面主要破坏形式之一气温升高．沥青路面的高温稳定性下降．抵抗变形能力变小．加剧车辙的产生．因此降低路面温度可以减小路面的车辙研究表明．透水沥青具有降低路面温度的功能，其路面中面层的降温值比普通密级配沥青路面或SMA路面高6～8℃ 这是因为地表风可以通过透水沥青的空隙将中面层的热量带走．所以可以降低中面层的温度 。

2.4 降噪性：有关路面噪声和路面摩擦性能关系的研究表明．对于普通沥青混合料路面．轻型到重型车辆的最高噪声是纹理深度的函数，也是制动力系数变化百分率的函数，这就是说明普通密级配沥青面层难以在具有高度抗滑性能的同时不产生高噪声。

透水沥青的面层具有大量互相连通的空隙．轮胎与路面接触时表面花纹槽的空气通过空隙传播，声能转化为热能被不断削弱，减小了空气压缩爆破产生的噪声，另外透水沥青的表面宏观构造产生漫反射效应．也可以显著降低行车噪声，同时透水沥青还可以吸收相当部分的车辆发动机噪声，根据比利时的经验公式估计，降低噪声程度与空隙率、路面厚度的关系为：

dl=O.005T•V (1)

式中：dL为降低噪声值，dB： 透水沥青路面的厚度，mlTl：V为路面空隙率％。

与普通密级配沥青路面或水泥混凝土路面相比．透水沥青在干燥条件下，可降低噪声3～4 dB：潮湿条件下．可降低噪声7～8 dB[SJ

3 透水沥青存在的不足

3.1 耐久性差：透水沥青空隙率大，容易受到空气、阳光和水的侵蚀．使沥青膜老化．加速路面损坏。在冬季，透水沥青在渗水过程中发生冰冻．将影响其耐久性．所以不适合在我国西北部寒区铺设。同时，上面层和下面层接触面小．黏接力不足，容易造成脱层移位破坏。在我国道路路面设计中，普通沥青道路设计使用年限为15年．透水沥青的典型寿命一般为8～12年

3.2 生产成本高：采用高黏度改性沥青．原材料成本高：拌喝时间比普通沥青混合料长，拌和温度比普通沥青混合料高．所以生产成本大大提高，根据目前杭州市场行情，透水沥青混合料价格要比普通沥青混合料高40%以上。

3.3 维护成本高：夏季使用过程中受到车辆的载荷作用，空隙率不断下降；另外道路环境的砂土、灰尘也会堵塞沥青隙．影响透水降噪效果，需经常性对透水沥青路面进行孔隙堵塞清除维护。根据国外经验．一般采用“高压清洗+吸引”方式的高压清洗车进行养护．也有采用双氧水发泡清洗工艺清除孔隙堵塞，其养护周期在3～6月，与普通混凝土相比其维护成本较高。处理透水沥青路面的积雪和融冰所需要的除冰盐要比普通路面多2～3倍。

3.4 抗剪切能力差。高空隙率，使路面的抗剪切能力差．重载车辆急转弯或急刹时易发生剪切破坏．所以在弯道大、坡度大的山区道路或重交通地段不宜铺筑。

4 结语

透水沥青具有良好的透水、抗滑和高温稳定性能。特别适合在高温潮湿地区和多雨地区使用，减少交通事故在一些车流量较大的城市其良好的降低噪声功能可以减少噪声源提高环境质量。由本人分管的杭州经济技术开发区文渊路―白改黑道路路面整治工程及杭州经济技术开发区6号路―白改黑道路路面整治工程2标段工程，改造工程中应用了透水沥青混合料透水沥青进行改造路面层，工程竣工后，获得了可喜的成绩，相比普通沥青混合料，透水沥青在环保和防止交通事故发生方面更有优势。因此，应借鉴国外的成功经验，努力降低其生产成本和维护成本．提高其使用年限结合国情进行推广和应用。

参考文献

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