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摘要:近年來,我國等級公路高速發展,推動了公路路面材料的不斷進步。文章介紹了傳統的瀝青路面材料、水泥混凝土路面材料,并分析了改性瀝青材料發展趨勢和道路修補材料的發展趨勢。
關鍵詞:等級公路;路面材料;發展趨勢
近十來年我國各地的公路交通高速發展,公路里程急劇增加,然而公路的快速發展不僅僅指公路通車里程增加了,公路的質量也提高了,越來越多的高等級公路建成投入使用。公路的高速發展對公路路面的使用品質以及功能提出了更高的要求,而路面材料的品質、適用性、施工工藝等對公路路面的使用品質和功能有重要的決定性作用。近年來隨著公路交通的發展,公路路面材料也在快速發展,本文將從傳統的公路路面材料入手,簡單介紹傳統的瀝青路面和水泥混凝土路面,然后分析改性瀝青材料發展趨勢和道路修補材料的發展趨勢。
1等級公路傳統路面材料
1.1瀝青路面
瀝青在我國公路上使用已經有很多年的歷史,瀝青路面經過長期的使用,其性能不斷的進行改善,現在全世界高等級公路路面材料基本都是選擇瀝青路面。近些年來,各種改性瀝青不斷出現,這些改性瀝青大都在制作過程中加入了橡膠、樹脂及其他高聚物等材料。瀝青路面之所以能夠得到如此多的應用,主要因為它具有其它路面材料沒有的優點,用瀝青鋪設的路面表面平整,行車十分的舒適,并且車在上面具有很好的減震性。
等級公路路面使用的瀝青材料主要有三種,分別為乳化瀝青、改性瀝青、瀝青瑪蹄脂碎石混合料。乳化瀝青在公路路面建筑使用中,可以節約瀝青的使用量,它的優異性能使得它可以在各種惡劣環境中施工,明顯改善施工條件,并且使用乳化瀝青還可以減少瀝青對環境的污染。改性瀝青是在普通瀝青滿足不了公路路面要求情況下出現的,它在高等級公路中的使用量逐漸加大。目前世界上研發出了很多種改性瀝青,如SBS彈性體改性瀝青、SBR(丁苯橡膠)改性瀝青以及PE、EVA塑料類改性瀝青。瀝青瑪蹄脂碎石混合料是由高含量粗集料、高含量礦粉、較大瀝青用量,低含量中間粒徑顆粒組成的骨架密實結構型瀝青混合料。瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當前國際上公認的一種抗變形能力強,耐久性較好的瀝青面層混合料。
1.2水泥混凝土路面
上世紀末期開始,我國各地開始推廣使用水泥混凝土路面,這種路面現在已經成為我國高等級公路的路面類型之一。水泥混凝土路面承載力大、養護費用比較低、使用壽命也比較長,因此在我國得到了很快的發展。
水泥混凝土路面可以分為三種類型,分別為普通水泥混凝土路面、聚合物改性水泥混凝土、纖維增強水泥混凝土。普通水泥混凝土路面造價相對較低,但是其性能相對于其它水泥混凝土路面有很大差距,所以普通水泥混凝土路面只在低等級的路面使用。聚合物改性水泥混凝土是以聚合物為結合料與砂石等骨料形成混凝土。這種水泥混凝土路面耐久性較強,并且可以快速凝結硬化,其性能優于普通水泥混凝土路面,但是其造價要比普通水泥混凝土路面。纖維增強水泥混凝土是當代混凝土改性研究的一個重要的領域,它主要以水泥、砂漿或者混凝土為基材,采用纖維為增強材料,由于纖維和混凝土共同作用,使得混凝土具有一系列優秀的性能,因此使用該種材料建設的路面性能突出。
2等級公路路面材料的發展趨勢
2.1改性瀝青材料發展趨勢
改性瀝青依靠其優異的性能,在高等級公路路面建設中大量使用,但是使用最多的還是SBS彈性體改性瀝青。這種改性瀝青最大的優點是具有雙向改性作用,它的軟化點較其它瀝青有大幅度的提高,同時它的低溫延度明顯增加。SBS改性瀝青的優異特點,使得它在國內改性瀝青方面得到了優先發展,未來很長一段時間內,這種改性瀝青將是國內瀝青發展的主要方向之一。
隨著研究的不斷深入,新型的改性劑必定會不斷出現,新出現的改性劑性能可能會超越SBS,但是新型的改性劑離實際應用還需要一段時間,所以SBS在最近一段時間仍舊是使用做多的改性劑。SEAM是近幾年新出現的一種改性劑,這種改性劑主要由硫磺組成,呈半球狀的顆粒。使用SEAM改性劑制造的瀝青具有很好的高溫穩定性和抗水剝離能力,并且它的抗酸性較強,使用時間也比較長,但是該材料現在在我國并沒有得到應用,主要在國外一些地區使用。未來一段時間,改性瀝青會在高級公路中取代其他瀝青,成為高級公路的主要路面材料。改性劑是決定改性瀝青性能的關鍵,因此改性劑將是路面材料的研究熱點,未來會有越來越多的改性瀝青投入使用,改善公路路面質量。
2.2道路修補材料的發展趨勢
隨著我國里程的增加,各等級的公路在使用一段時間后均出現了不同程度的損壞,損壞后的路面行車困難,必須進行修補,然而不同的路面所需修補材料并不相同。
瀝青路面損壞后一般采用局部填充或維修、表面處置或加上鋪層以及回收瀝青再利用等方法進行修復。冷拌冷鋪瀝青混合料是局部填充、修補坑槽的主要材料,而一些路面裂縫則采用改性瀝青、石油樹脂、環氧樹脂等材料進行填充。公路路面破損比較嚴重時,或者裂縫比較多時,一般在路面上加設鋪層,并且在加鋪層與舊路面之間多設有應力吸收層以防止反射裂縫。當路面嚴重損壞無法繼續使用時,或者需要對路面進行升級,這時候路面瀝青可以回收重新使用,避免資源的浪費。水泥混凝土路面損壞時,主要采用有機類修補材料、無機類修補材料及有機材料和無機材料的復合物。隨著對路面質量要求的提高,對修補材料也提出了更高的要求,高質量的路面要求修補材料在短時間內要有較高的粘結強度,凝結時間要在所需時間內,體積穩定性要好,具有優異的抗凍性以及抗剝離能力,溫度適應范圍要廣,并且它與水泥混凝土的熱膨脹系數、彈性模量等要相匹配,否則修補后的路面很容易出現各種質量問題。
3結語
隨著人們生活質量的提高,對交通條件提出了更高的要求,交通條件的提高主要依靠高質量的公路。公路路面材料作為決定公路質量的關鍵因素,近些年得到了快速的發展,各種新的路面材料不斷投入使用,路面質量得到了很大的提高。未來一段時間內,公路路面材料仍舊會快速發展,新型的路面材料會不斷投入使用,保證我國公路質量不斷提高。
參考文獻
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