浅谈沥青路面耐久性

【摘要】沥青路面具有行车舒适、噪声低、养护简便、对路基的变形适应性强 主要从沥青混合料类型、沥青混合料配合比设计、沥青路面的结构形式、沥青质量、施工工艺、防水设计和实际交通条件等内部和外部因素两方面分析，并提出对策来提高耐久性。

【关键词】耐久性 沥青矿料 疲劳破坏 骨料

一、沥青路面的使用现状

在高速公路的建设中，我国绝大部分高速公路都采用沥青混凝土路面，沥青混凝土路面具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性，适合于各种车辆通行，并具有结实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性，但随着国民经济快速发展，交通量的不断增长，我国打偶交通量日益增多，车辆迅速大型化、重载、超载、及渠划交通，使公路路面面临严峻的考验，大部分公路在使用2年～5年后就出现不同程度的裂缝、变形等破坏，在弯道、交叉口、桥头高填方处会较早产生破损且比较明显，随着使用年限的增长，病害逐年增加，增大养护成本，修复后的路面一块块，一层层有碍观展。沥青路面的损坏问题已经引起广泛的关注，如何提高沥青混凝土路面的耐久性，延长其使用路面寿命，是现在公路建设、施工、管理者面临的主要难题。

二、沥青路面耐久性影响因素

（一）内部因素。

1.沥青质量

目前我国高速公路建设部门非常重视沥青的选择，大部分选用优质进口沥青，上面层采用改性沥青，但有些部门为了保证沥青的质量在进行招标时将指定值定的过高，以至于有些沥青供应商在沥青中加入了某些成分以提高指标，严重影响了沥青路面的寿命。

2.集料质量

集料质量差事目前公路建设别突出的问题，主要表现在材料脏、粉尘多针片状颗粒含量高、集料性能不稳定，集料经常不能达到规范要求，导致实际施工级配与配合比设计有很大的差距。

3.混合料配合比

在实际生产中，许多地方多年来形成一种习惯，那就是严格按照实验室配合比中的骨料用量，这种方法生产的混合料往往达不到设计要求，有的甚至出现较大的偏差，出现了“目标配合比设计”与“生产配合比设计”不相符的情况，其原因就在于骨料的吸水性上，我国现行的沥青混凝土路面设计方法中，集料密度采用视密度，而实际生产过程中，因为自然条件、环境因素的影响，使生产配合比与实验室配合比差距较大。

4.施工质量

混合料的拌合、摊铺和压实是路面施工的重要环节，摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生，施工过程中片面的追求平整度，进行低温碾压，低压实标准、低温碾压易造成空隙率大、压实度不高，使路面渗水，导致早期破坏，过度碾压易造成构造深度偏小，甚至出现泛油病害，影响行车安全。

基层施工不均匀和强度不足，导致半刚性基层破碎、松散、沥青路面施工中“面层重”基层轻。

有些高速公路早期破坏与施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换算或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路基不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因，大部分与施工工期短，施工赶进度有关。

（二）外部因素。

1.温度变化

沥青路面的高温稳定性不足，沥青路面结构层在车轮荷载的作用下，内部材料流动，产生横向位移，在轮迹处出现变形产生车辙。

沥青路面低温时强度增大，但变形能力降低，急剧降温产生温度梯度，面层受到下部约束产生拉应力，降温也使得沥青混合料劲度增加，导致混合料拉应力大于抗拉强度而开裂。

在温度频繁变化地区，沥青路面在低于极限抗拉强度的温度应力反复作用下开裂。

2.疲劳破坏

疲劳破坏时沥青路面在重复荷载作用下产生的，其原因为：一是实价的载荷超过了设计标准 ；二是使劲交通量超过了实际交通量；三是各结构层承载能力的降低；四是环境因素引起的附加应力，一般采用“劲度”表示沥青混合料的疲劳性能指标。

3.水损坏

路面的排水和路基的排水，地表径流或地下水一旦进入路面结构内，会降低路面结构的强度，严重影响路面结构的耐久性。

4.沥青老化

沥青老化在沥青路面施工及使用过程中，由于沥青轻组成的挥发，在空气中的氧、光和热的综合作用下，随着时间的推移，沥青组分发生变化，硬度增大，导致路面沥青性质发生变化。

三、沥青路面耐久性能的改善措施

（一）沥青混合料的改性。

1.物理改性

应用于加强沥青路面的土工合成材料主要有平面网状材料，主要包括塑料格栅、玻璃纤维格栅（利用材料的抗拉强度和抗拉模量阻止裂缝向路面延伸）和土工织物（主要起隔离作用）。玻纤网和塑料格栅常用于减少沥青路面车辙。将格栅应用于路面结构工程中不仅可以使疲劳裂缝发生时间推迟1～9倍，还可以有效减少50%的车辙，有效地防治反射裂缝。

2.化学改性

通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法被称为化学改性。在沥青混合料中掺入高分子聚合物、树脂、橡胶等外加剂使沥青的性能得以改善。改善沥青其机理有两种：一是改变沥青化学组成；二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。

（二）优化混合料的配合比设计。

通过研究集料骨架的形成规律，以及骨料形成条件下细料的填充特性探索密集配骨架密实状态下的评价方法。

（三）其它工艺。

1.热沥青处理法；2.掺入水溶性微剂；3.冷再生法；4.热再生法；5.沥青道路基层封闭快速施工。

参考文献：

[1]张大力，刘德福.浅谈影响沥青路面耐久性的主要因素，2006（2）.

[2]刘云波.如何提高班高等级公路沥青路面的使用性能和耐久性 黑龙江交通科技，2009.

[3]邓人庆，张丽华.改性沥青与SMA路面新技术.华东公路， 1998（2）.