瀝青路面車轍病害防治策略
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摘要:對(duì)瀝青路面車轍病害進(jìn)行討論，重點(diǎn)對(duì)車轍的病害防治策略進(jìn)行分析，通過其配合比設(shè)計(jì)以及材料選擇等方面來減緩路面車轍的形成，在保障路面行車安全的同時(shí)可以延長(zhǎng)路面的使用壽命，這對(duì)于我國(guó)的交通發(fā)展有很大的幫助。
關(guān)鍵詞:瀝青路面，車轍病害，影響因素，防治策略
瀝青路面具有行車安全、舒適性能的特點(diǎn)，但是因?yàn)槁访娴馁|(zhì)量會(huì)受到設(shè)計(jì)、施工、載荷等因素影響從而出現(xiàn)泛油、壅包、開裂以及車轍等病害，這對(duì)于行車的舒適度以及安全性都造成了很大的影響。本篇文章將對(duì)瀝青路面車轍病害的影響因素、形成機(jī)理以及防治策略等進(jìn)行思考討論，盡可能減少車轍病害的出現(xiàn)從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。
1瀝青路面原材料技術(shù)指標(biāo)
瀝青路面主要是由瀝青、粗、細(xì)集料和礦粉以及抗車轍劑等澆筑而成的，接下來就對(duì)這幾種原材料的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)從而獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，主要有以下幾個(gè)方面。
1．1瀝青
瀝青的種類有很多種，本篇文章就其中的一種基質(zhì)瀝青和SBS成品改性瀝青進(jìn)行試驗(yàn)來獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，該過程中的瀝青基本技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)主要是根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》來開展的，工作人員嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試主要是針對(duì)其密度、針入度、軟化點(diǎn)、延度、閃點(diǎn)等方面進(jìn)行試驗(yàn)的，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以得出中海36-1瀝青是滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中A級(jí)瀝青的技術(shù)指標(biāo)要求，SBS改性瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)也達(dá)到規(guī)定中的改性瀝青Ⅰ-C瀝青的規(guī)定要求。
1．2粗、細(xì)集料和礦粉
粗、細(xì)集料的技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)主要是根據(jù)《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》開展的，本次試驗(yàn)所用的集料是從附近的高速公路修建現(xiàn)場(chǎng)獲得，粗、細(xì)集料是角閃巖，礦粉是磨細(xì)石灰石。試驗(yàn)主要是對(duì)其粒徑、毛體積密度、視密度、親水系數(shù)以及含水量等進(jìn)行測(cè)試從而對(duì)于該地區(qū)的地質(zhì)有更加深入的了解。
1．3抗車轍劑
從相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)抗車轍劑的應(yīng)用是較為廣泛的，其中國(guó)產(chǎn)的海川車轍王、法國(guó)的PRPLAST．S這兩種占比較高，本次研究就采用這兩種對(duì)其具體的技術(shù)性能進(jìn)行測(cè)試。兩種的抗車轍劑的外觀顏色基本一致，在尺寸方面海川車轍王相對(duì)大一些，熔點(diǎn)和密度基本一致。聚酯纖維的性能在線密度、當(dāng)量直徑、斷裂強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)力以及斷裂伸長(zhǎng)等方面的數(shù)據(jù)較為客觀。
2車轍的類型
瀝青路面車轍的形成的原因是不一樣的，就其形成的原因可以將車轍分為四種，主要有以下幾個(gè)方面。
2．1失穩(wěn)型車轍
瀝青路面在高溫的狀態(tài)下，因?yàn)檐嚨暮奢d作用會(huì)使其內(nèi)部材料發(fā)生橫向流動(dòng)變形從而產(chǎn)生車轍。該種類型的車轍是最為常見的，它主要是在輪跡處發(fā)生的，兩側(cè)有隆起，呈現(xiàn)出W形。
2．2結(jié)構(gòu)型車轍
結(jié)構(gòu)型車轍是因?yàn)槁访娼Y(jié)構(gòu)在荷載的作用下產(chǎn)生整體的永久變形而形成的，它主要是因?yàn)槁坊膹?qiáng)度不足而形成的，車轍的寬度比較大，兩側(cè)沒有隆起，其橫斷面呈現(xiàn)出淺盆狀的U字形。結(jié)構(gòu)型車轍在我國(guó)相對(duì)比較少見，這主要是因?yàn)槲覈?guó)一般都采用半剛性基層。
2．3磨耗型車轍
磨耗型車轍是因?yàn)闉r青路面結(jié)構(gòu)頂層的材料和車輪發(fā)生磨耗作用，加上自然環(huán)境的影響下造成的。汽車在使用了防滑鏈和突釘輪胎后會(huì)使得車轍更加容易形成，但是這種車轍在我國(guó)基本見不到，因?yàn)槲覈?guó)不允許使用埋釘?shù)妮喬ァ?/p>
2．4壓密型車轍
壓密型車轍在我國(guó)十分常見，它是屬于非正常的車轍。壓密型車轍的形成原因有很多:1)瀝青路面鋪筑的過程中沒有將其充分壓實(shí);2)因?yàn)槠秸榷谳^低溫度的環(huán)境中進(jìn)行碾壓從而出現(xiàn)壓實(shí)度不足的情況;3)混合料的設(shè)計(jì)不合理。這三種原因是施工期間造成的，在施工完畢交通開放后，瀝青的面層受到壓實(shí)使其產(chǎn)生了變形。
3車轍形成的過程
從上述內(nèi)容中對(duì)于車轍的類型有了簡(jiǎn)單的了解，主要有失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍、磨耗型車轍以及壓密型車轍這幾種。接下來就對(duì)車轍的形成過程進(jìn)行思考介紹。車轍的形成主要有三個(gè)階段:1)開始階段的壓密過程，瀝青膠漿和空氣組成的松散混合物在碾壓的時(shí)候會(huì)將高溫的半流動(dòng)狀態(tài)下的瀝青膠漿擠進(jìn)礦料的間隙之中，它們因?yàn)槭艿搅亩帕谐蔀榫哂泄羌艿慕Y(jié)構(gòu)。路面開放后因?yàn)槭艿杰囕v的荷載作用會(huì)使得密實(shí)的過程進(jìn)一步發(fā)展;2)瀝青混合料的流動(dòng)，高溫下的瀝青混合料是半固體，因?yàn)楹奢d的作用會(huì)使得它產(chǎn)生流動(dòng)從而導(dǎo)致混合料的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。它除了會(huì)填充混合料的空隙外還會(huì)隨著瀝青的混合量自由流動(dòng)，這會(huì)使得路面受載處發(fā)生變形;3)礦質(zhì)骨料的重排及礦質(zhì)骨架的破壞，高溫下的半固體的瀝青混合料因?yàn)楹奢d作用會(huì)首先流動(dòng)，這使得混合料中的粗、細(xì)集料組成的骨架被破壞，它們?cè)诤奢d作用下會(huì)沿著礦料間接觸面滑動(dòng)，這使得瀝青膠漿都向富集區(qū)流動(dòng)然后流向混合料自由面。如果一些集料間瀝青膠漿比較多會(huì)使得該過程更加明顯。車轍主要是在車輛的荷載下因?yàn)閴好茏冃魏图羟凶冃我鸬模瑝好茏冃问且驗(yàn)樾熊嚨暮奢d壓實(shí)作用引起的，它一般會(huì)隨著體積變化，有時(shí)候因?yàn)槭媳粔核闀?huì)使得瀝青層出現(xiàn)垂直變形的情況;剪切變形是不存在體積變化的，一般只是表現(xiàn)在瀝青混合料的橫向剪切流動(dòng)，這會(huì)使得兩側(cè)出現(xiàn)隆起。車轍形成最開始的原因是壓密和瀝青膠漿在高溫下的流動(dòng)，最終使得骨架失穩(wěn)。
4瀝青路面車轍病害的防治策略
上文對(duì)于瀝青路面車轍的形成做了簡(jiǎn)單的介紹，接下來就結(jié)合上文的信息對(duì)于瀝青路面車轍病害的防治策略進(jìn)行思考討論，主要有以下幾個(gè)方面。
4．1瀝青路面結(jié)構(gòu)類型的選擇
瀝青路面結(jié)構(gòu)類型有懸浮—密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架—空隙結(jié)構(gòu)、密實(shí)—骨架結(jié)構(gòu)這三種。第一種結(jié)構(gòu)有較高的粘聚力，較低的內(nèi)摩擦角，它的密實(shí)和抗疲勞性較強(qiáng)，高溫穩(wěn)定性比較差;第二種結(jié)構(gòu)粘聚力比較低，極高的內(nèi)摩擦角，高溫穩(wěn)定性較好，抗疲勞性和抗水性以及低溫性能比較差;第三種結(jié)構(gòu)有較高的粘聚力，較高的內(nèi)摩擦角，高溫穩(wěn)定性較好，抗疲勞和抗水損傷、低溫性比較好。從這三種結(jié)構(gòu)中，從路面配合比設(shè)計(jì)而言最好選擇密實(shí)—骨架結(jié)構(gòu)類型，該種結(jié)構(gòu)的抗車轍能力比另外兩種強(qiáng)1倍～3倍。
4．2材料的選擇
瀝青混凝土是由礦質(zhì)材料、瀝青膠結(jié)料、填料以及適當(dāng)?shù)奶砑恿辖M成的，主要成分是礦質(zhì)集料，它也是骨架結(jié)構(gòu)的重要組成部分。高等級(jí)的路面有著抗滑、耐磨、舒適以及安全的特點(diǎn)，它們?cè)诓牧系钠贩N有著結(jié)構(gòu)致密、密度大、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，比如像玄武巖等。在選擇材料的形狀上盡可能選擇形狀規(guī)整、接近立方體的顆粒，盡可能使用錘擊式二次破碎的生產(chǎn)工藝來保障其材料形狀的科學(xué)性。就集料的來源、級(jí)配和組成數(shù)量上而言，一般就近選擇，選取4檔～6檔不同粒徑規(guī)格的材料，這可以保障礦料形成密實(shí)—骨架結(jié)構(gòu)類型。瀝青路面采用的瀝青標(biāo)號(hào)要根據(jù)公路的等級(jí)、氣候條件、交通條件等來進(jìn)一步確定，因?yàn)橄募镜臏囟缺容^高，高溫持續(xù)時(shí)間比較久，故采用稠度大的瀝青，如A等級(jí)瀝青，標(biāo)號(hào)50～90。在寒冷的地區(qū)或者交通量比較小的公路，最好選擇稠度小、低溫延度大的瀝青。
5結(jié)語
文章對(duì)瀝青路面車轍病害防治策略進(jìn)行思考討論，瀝青路面車轍病害是無法避免的，它會(huì)隨著時(shí)間的變化越來越嚴(yán)重從而會(huì)對(duì)路面形成造成很大的影響，一方面會(huì)縮短路面的使用周期，另一方面會(huì)浪費(fèi)資源，故相關(guān)部門需要采取合理的措施進(jìn)行防治來保障車輛行駛的安全性，這在一定程度上也可以推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
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作者：孔祥晶 單位：山西誠(chéng)信市政建設(shè)有限公司