瀝青混合料技術經濟分析研究

●譚春騰

隨著我國交通行業的快速發展以及人們出行需求的不斷增加，公路網絡的完善和建設已經逐漸成為了當前我國交通部門以及社會企業的重點工作內容之一。在當前社會經濟的影響之下，我國公路的發展的主要原則為提高運行速度、提高承重力度、提升承載流量、強化渠化性，滿足了我國的運輸需求和出行需求。但是，隨著公路建設要求的不斷提升，對瀝青路面的建設也逐漸提高，這就需要相關部門不斷對瀝青的材料進行改善。瀝青混合料具有極強的抗高溫性能，并且抗裂能力也較小，在應用瀝青混合料之后，公路的使用壽命也有所延長。瀝青混合料的優勢較大，隨著公路施工工程的不斷增加，我國更應該利用新的推廣方式，擴大瀝青混合料的使用范圍，推廣瀝青混合料的應用。

一、瀝青混合料的概念

瀝青混合料是一種鋪設公路的重要復合型材料，根據實際的公路建設要求，需要在瀝青中添加入不同的成分，在普通情況下瀝青中應當增加粗骨料、細骨料以及礦粉①。在瀝青混合料中加入木纖維素或者聚合物，會使瀝青混合料呈現出不同的狀態，也能產生新型的結構和形態，當然，瀝青混合料的力學性質也會出現改變。瀝青混合料在施工的過程中主要被分為兩種類型，第一種是瀝青混凝土混合料，主要使用的材料為粗細集料以及填充料，將這些材料與瀝青進行結合和攪拌，在壓實之后則可以形成瀝青混合料，被稱為瀝青混凝土。另一種為瀝青碎石混合料，所使用的材料與瀝青混凝土相似，但是最終的密度不同，瀝青混凝土的密度在10%之下，但是瀝青碎石混合料的密度在10%之上②。瀝青混合料的結構種類主要分為三種，第一種為懸浮—密實結構，這種瀝青混合料的密度極大，粘聚力較大，內摩擦角較小，但是在高溫因素影響下，瀝青混合料的穩定性較差。第二種為骨架—空隙結構，這種瀝青混合料中擁有極少量的細集料，甚至部分瀝青混合料中沒有這種程度，與懸浮—密實結構相反，粘聚力小，內摩擦角較高。第三種為骨架—密實結構，這種瀝青混合料中最主要的成分為粗集料，利用粗集料形成空間骨架，并利用細集料在骨架中的間隙間進行填充，不同結構的瀝青混合料擁有不同的穩定性③。

二、瀝青混合料的優勢和特點

1.具有高溫穩定性。瀝青混合料具有極好的高溫穩定性，在高溫條件下，抗負荷和抗載的能力不會受到影響，穩定性也不會發生改變，因此使用瀝青混合料進行鋪設的公路，不會出現變形的狀況。高溫穩定性的特點使應用瀝青混合料的公路的路面在長久使用后仍然平整，可以更好地滿足我國對公路的需求。瀝青混合料的高溫穩定性主要依靠與礦料在與瀝青進行結合的過程中所產生的高溫粘度，讓瀝青混合料可以承受更加高的溫度和重力④。瀝青在高溫條件之下，粘度會增大，并且可以更好的與粗細集料進行有效地結合，提升兩者之間的粘附性，因此即使高溫作用也能夠讓瀝青混合料保持一定的粘滯性。在這種高粘度性的保證下，瀝青混合料的強度和勁度也會大幅度提高，會降低公路路面出現變形的狀況。高溫穩定性的優勢會在夏天凸顯出來，特別是南方的夏日時間較長，在夏天道路的溫度會大幅度提高，持續的高溫會影響到公路的穩定性和平整性。并且我國公路中所承受的流量也極高，因此使用瀝青混合料能夠加長公路使用時間，避免路面出現損壞的狀況。

2.具有低溫抗裂性?；谖覈臍夂蛱攸c，我國大部分地區都處于四季分明的區域，冬季寒冷夏季炎熱，因此在選擇鋪設公路的材料時，不僅要考慮到夏季的高溫影響，也需要考慮到冬季低溫的影響⑤。特別是北方在冬季時，氣溫甚至會下降到零下30度左右，在極為寒冷的地方，氣溫甚至會更低，由于氣溫溫差的影響，會容易使公路路面出現裂縫的狀況。當氣溫急劇降低之后，瀝青路面會出現巨大的收縮力，如果氣溫在持續降低，則瀝青路面的剛性程度也會增加，路面的松弛度也會降低，這時候更加容易出現斷裂的狀況。這種橫向裂縫的出現，在專業領域被稱之為低溫裂縫，是影響公路使用壽命的重要因素。瀝青混合料在低溫的影響下，并不會出現嚴重的裂縫，這是由于瀝青混合料對低溫的感應程度較小，并且瀝青混合料的稠度和勁度都較低，變形能力較強，因此出現裂縫的幾率也較小。

3.具有耐久性。瀝青混合料的耐久性有兩種意思，第一種意思是在使用瀝青混合料后，路面及時反復承受來往車輛的荷載，也能夠表現出較好的耐疲勞性，可以在承受大量流量之后也不會出現裂縫⑥。第二種意思是即使長時間處于風吹日曬、高溫低溫的影響下，公路路面也會有較好的抗老化能力。瀝青混合料具有較好的耐久性，在長期的使用過程中，也不會出現明顯老化的狀況，對我國公路建設有重要的作用。通過對研究數據進行分析和調查，能夠發現不同區域的瀝青混合料的老化程度是不同的，這主要是由于不同瀝青混合料的密度并不同，因此會出現老化效率的區別。當處于日照時間長以及溫度高的區域時，瀝青路面老化速度快，如果使用瀝青混合料之后，路面中的間隙會被挑住，因此老化速度也會降下來。為了進一步地提高瀝青混合料的耐久性，技術人員可以強化瀝青膜的厚度，能夠保證瀝青混合料的耐久性得到提高。

三、瀝青混合料的技術經濟分析

瀝青混合料的技術經濟分析分為對三個時期，分別是初期建設資金的使用情況、使用過程中的養護費用以及后期使用時候所產生的用戶費用⑦。瀝青混合料由于所使用的材料較多，并且需要進行精密地攪拌和制作，需要使用大量的人工費用和設備費用，因此在前期進行投資的過程中，所投入的資金較多。瀝青混合料的攪拌時間較長，這是由于攪拌的時間越長，瀝青混合料的穩定性越好，但是所使用的燃料也越多，這也在一定程度上增加了成本費用。瀝青混合料所需要的瀝青料也較多，因此也是影響成本提高的重要因素。

后期的養護費用也是保證公路最終使用效果和使用壽命的重要因素，由于瀝青混合料的前期使用材料較多，因此在進行養護的過程中也許需要使用一些特殊材料進行養護。瀝青混合料需要在一定期間內進行仔細的養護，在處理過程中，需要結合實際地區瀝青混合料的不同變化，應當使用合適的材料進行養護。為了提高瀝青混合料的使用時間，我國也應當適當地對養護技術進行改良，并加強對瀝青混合料養護費用的投資。

用戶費用也是在計算瀝青混合料技術經濟的重要因素，其中用戶費用包括在瀝青混合料公路中，所產生的車輛運行費用、形成延誤費用、車輛所使用的燃料費用以及事故費用等。瀝青混合料所鋪設的公路，意外事故發生率會降低，因此在事故費用上會降低⑧。

四、結語

瀝青混合料的優勢較大，是當前公路鋪設過程中所使用的重要材料，可以提升公路的使用效果以及使用時間。瀝青混合料具有極高的高溫穩定性、低溫抗裂性以及耐久性，受自然因素的影響較小，對我國公路的快速建設有重要的積極作用。但是，由于瀝青混合料在制作過程中會出現密度不均或者形態結構的變化，因此瀝青混合料會出現不同的老化速度，這也給公路的使用造成了一定的負擔。面對這種狀況，必須要加強對瀝青混合料的研究，提升瀝青混合料的使用效果，強化公路施工的工程質量。瀝青混合料的技術經濟效益較高，雖然前期所投入的資金較多，但是在后期的養護費用少開銷較小，可以大幅度降低使用成本，對我國經濟的發展也起到了重要積極作用。

注釋：

①王爭愿,李九蘇,婁夢雷,方克儉,石揚,王平.RAP摻量對反應型冷拌再生瀝青混合料性能的影響[J].長沙理工大學學報(自然科學版),2019(4):35-41

②呂松濤,張超,樊喜雁,彭幸海,王笑風.水泥替代礦粉對橡膠瀝青混合料性能的影響[J].長沙理工大學學報(自然科學版),2019(4):57-63

③吳文化,徐虎林,蘇斌,張國強,郝朝亮.以原創技術助推我國公路和城市道路高質量發展——DTC相變自調溫材料瀝青路面的應用前景[J].綜合運輸,2019(12):1-6

④張國軍,徐亦冬,陳偉,韓添池,陳堅鋼,陸磊,龔嘉誠,徐詩源.透水瀝青路面光觸媒材料涂覆層汽車尾氣降解效率試驗研究[J].路基工程,2019(5):89-93+115

⑤張蓓,李松濤,鐘燕輝,李曉龍,高燕龍.基于BP-PSO聯合算法的瀝青混合料空隙率反演計算[J].大連理工大學學報,2020(1):75-82

⑥吳源鋒,廖軍,黃晚清,馮文凱,曹明明.BRA改性瀝青高溫性能評價指標的比較研究[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2019(6):1079-1084

⑦李科宏,熊銳,蔣汶玉,宗有杰,李闖,褚辭,喬寧,李海濱.基于感應加熱的鋼絲絨纖維瀝青混合料除冰性能評價[J].科學技術與工程,2019(32):313-321

⑧彭文舉,張瑤瑤,orambuena-ContrerasJ.,Garcia A..微波與感應加熱對瀝青混合料自愈特性影響研究[J].中外公路,2019(5):215-221