瀝青穩定碎石基在公路上的應用

摘 要：瀝青穩定碎石是一種典型的彈粘塑性綜合體，多應用于高速公路路面基層，在通常溫度范圍瀝青混合料表現為粘彈性體，在高溫時候瀝青混合料表現為粘塑性體，混合料破壞模式就會失去抗剪強度，路面發生病害，文章主要針對此探討了瀝青穩定碎石基在公路上的應用。

關鍵詞：瀝青路面 碎石路面 碎石基

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2011）12（a）-0000-00

隨著經濟的發展，我國碎石工藝機械化程度越來越高，目前高速公路上交通量大，如果采用全柔性基層瀝青路面結構粒料基層強度較低，承載能力較差，需要很厚的瀝青層與很厚的結構總厚度。特別是超載車輪荷載作用下抗高溫車轍變形能力非常的低，因而還需要進一步采用全厚式瀝青路面結構雖然承載能力有一定的提高，瀝青碎石基路面是常用的選擇。以下主要就該問題進行了粗淺的探討。

1 瀝青穩定碎石基層路用性能分析

1.1 溫度的穩定性

為了瀝青路面在高溫季節不產生諸如波浪車轍等病害，瀝青混合料應有足夠的高溫穩定性，作為基層的瀝青穩定碎石混合料所處環境的高溫遠低于瀝青路面表面的高溫，但在高溫時層內的平均氣溫仍能達到大致與氣溫相當的溫度，瀝青穩定碎石基層內的最高溫度仍有將近40度。因此有必要對碎石基高溫性能進行研究，確保其在高溫下的穩定性。另外，瀝青是一種溫度敏感材料，溫度變化會使其性能發生變化。隨著溫度的降低瀝青混合料的強度和勁度都會明顯增大，同時變形能力也會下降并出現脆性破壞。一般條件下瀝青穩定碎石混合料所面臨的低溫狀態不嚴重，但冬季時也可能會因收縮而產生裂縫。基層開裂會造成基層強度降低，裂縫會反射到面層造成開裂，進而在行車荷載的綜合作用下產生破壞。因此必須要保證瀝青穩定碎石基層混合料有良好的低溫抗裂性能。

1.2 疲勞性能

路基在使用期間受溫度變化作用的影響，造成混合料性能老化路面結構強度及抗變型能力下降。當荷載重復作用超過一定次數后路面內產生的應力應變就會超過路面結構所能承受的范圍，進而可以致使路面出現裂縫產生破壞。瀝青穩定碎石基層由于處于高溫溫度域或低溫溫度域的機會應該不多，瀝青混合料的模量既不太高又不太低，重復荷載反復所造成的疲勞破壞成為混合料的主要破壞模式。

1.3 良好的水穩定性

雖然基層并不易受到環境水分的直接作用，但當水分進入基層并且未能及時排出時，水分依然容易在動水壓力的作用下侵入瀝青與礦料的界面中，長期這樣就會使使瀝青膜從礦料表面剝離，從而引起混合料的粘結力喪失導致混合料失去強度而發生破壞，影響瀝青穩定碎石的抗裂抗疲勞性能。同時還會由于水分的從面層的滲入是不可完全避免的，因此要求瀝青穩定碎石混合料具有一定的抗水損能力，礦料和瀝青間要具有足夠的勃附力，瀝青混凝土要具有合適的空隙率，能夠防止過多水分的滲入或能夠及時將水分排離基層。

綜上所述，要保證所設計的瀝青穩定碎石混合料性能的優良險，就要求混合料在高溫條件下不易出現過多的豎向變性，這就應該對混合料的抗變型能力進行評價;為了使穩定碎石基層層底不致在重復荷載的作用下出現抗拉疲勞開裂，就要對混合料的抗拉疲勞性能進行測試;要保證混合料的水穩定性，就要求混合料擁有合里的結構組成、合理的結構類型及相應的空隙率;而均勻的施工和易性則取決于礦料的級配組成和瀝青含量。而要滿足以上對瀝青穩定碎石的種種性能要求，得出滿足要求的最佳設計，就要對瀝青混合料的結構組成、強度形成原理及級配設計方法進行分析。

2 瀝青穩定碎石基在公路上的應用

2.1 結構層中的應用

瀝青穩定碎石墊層墊層介于基層和土基之間，其主要作用是調節土基的溫度和濕度狀態，改善面層和基層的工作條件，從而保證面層和基層的強度、剛度、穩定性不受土基水溫狀況的影響。墊層江可擴散由基層傳遞下千的車輛荷載應力，以減小土基由此百產生的應力和變形。同時還可防止由于路基土與基層的相互摻雜污染而對基層結構性能的影響。瀝青穩定碎石墊層對村料的強度要求不一定高，但要求其具有良好的水穩定性和隔溫性能。

瀝青穩定碎石面層厚度較薄，剛度較小，由其傳遞給基層的荷載應力較大，因此，瀝青路面碎石基層是承受車輛荷載作用的主層次，一般稱之為承重層。它要求材料具有足夠的強度和抗變形能力，具有良好的溫度穩定性和水穩定性，為適應荷載和環境因素的作用，還要求村料具有良好的耐久性。

2.2 瀝青穩定碎石材料

瀝青穩定碎石基具有較好的高溫穩定性是基于含量甚多的粗集料料之間的嵌擠作用。集料嵌擠作用的大小在很大程度上取決于集料石質的堅韌性以及集料的顆粒型狀和棱角。可以說，粗集料的這些性質是瀝青穩定碎石基層成敗的關鍵。由于粗集料顆粒直接接觸形成的骨架受到外力作用時，其顆粒在接觸點處將產生很大的壓力，因此需要粗集料具有較高的強度，以避免在施工碾壓過程中及使用過程中荷載長期重復作用下產生磨損和破壞。 瀝青穩定碎石中的粗集料，對顆粒形狀和強度的要求均高于傳統密級配瀝青混凝土。其所用粗集料必碩完全破碎，還要接近立方體，扁平細長顆粒含量不超過10％，以增加顆粒間的接觸面積，使由粗集料形成的骨架在受到外力作用時具有較高的穩定性和抵抗外力的能力。

2.3 路基層設計

路基的不均勻下沉、凍脹和膨脹土的體積變化，是引起地基支承不一致的主要因素。限制路基不均勻變形的最經濟百有效的辦法是：對不同性質的土應遵守填筑規則；控制壓實時的含水量接近或略高于最佳含水量，還可以保證壓實度達到要求；加強路基排水；對于濕軟路基，應采用加固措施；水溫狀況不良的路段，可設置墊層。墊層設在排水不良或有凍脹的土基上，以改善路基的水溫狀況，提高混凝土路面的結構強度及抗凍脹能力，減小路基頂面的應力和變形。此外，墊層還能阻止路基土擠入基層中，以保證路面結構的穩定性。

3 結語

瀝青穩定碎石基層得到了廣泛的研究和應用。瀝青穩定碎石基層是在級配碎石瀝青路面基礎上發展起來的，經過長期的研究，已經有了較為完備的理論基礎和豐富的施工經驗。瀝青穩定碎石基層無論是熱拌生產技術還是冷拌生產技術均日趨成熟。

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