公路瀝青路面預防性養護材料試驗及應用研究

（甘肅省定西公路局安定公路段，甘肅定西 743000）

瀝青路面還具有一定的彈性和塑性變形能力，持久耐用，而且瀝青材料可以再生利用，經濟性高。瀝青材料在應用期間很容易受到外界環境影響，出現泛油、裂縫、破損等問題，也影響到了路面的使用效果和使用壽命。應用可靠的預防性養護材料對于降低病害發生概率、延長公路工程使用壽命有積極意義。

1 公路瀝青路面預防性養護材料試驗內容分析

1.1 抗老化性能

在對預防養護材料進行試驗分析時，抗老化性能屬于非常基礎的分析內容，該內容分析結果的可靠性也將直接影響公路瀝青路面的使用壽命。在具體試驗中，主要原理是在已經出現老化跡象或者老化嚴重的瀝青材料中，添加所選擇的預防性養護材料，該材料中的成分與瀝青材料相似，能夠與老化的瀝青材料發生物理或化學反應，使已經老化的瀝青性質發生改變，此時瀝青材料的柔韌性也會逐漸恢復，并且和基層的黏合度增加，從而起到了改善瀝青屬性的作用。完成既定的實驗內容后，需要對實驗指標進行采集，包括針入度、軟化點、延度和布氏黏度，根據這些性能指標來篩選出合適的瀝青預防性養護材料。

1.2 防滲水性能

在對預防養護材料進行試驗分析時，防滲水性能也屬于基礎分析內容之一，該內容分析結果的可靠性也將直接影響到公路瀝青路面路基的老化速度，決定了路基應用強度。在具體試驗中，其主要的原理是在已經出現滲水問題的瀝青材料中添加所選擇的預防性養護材料，該材料中成分能夠填充瀝青材料的縫隙，或是發生物理、化學反應后的產物能夠填充縫隙，使得已經出現滲水問題的瀝青性質發生改變，此時瀝青材料的抗滲性也會逐漸恢復，結構間的密實度逐漸提高，提升瀝青抗滲性。完成既定的試驗內容后，需要對材料使用后的滲水系數進行計算，對比未使用前的滲水系數，根據改善情況篩選出合適的瀝青預防性養護材料。

1.3 耐油污性能

公路瀝青路面在長期使用的過程中，會出現車輛漏油的情況，如果其耐油污能力較差，也會降低公路路面的摩擦力，增加安全隱患的發生概率，因此在預防養護材料試驗中，耐油污性能也是重點考量的內容之一。在具體試驗中，其主要原理是在表面油污污染相對嚴重、動穩定度較低的瀝青材料中添加所選擇的預防性養護材料，該材料中的成分會和瀝青材料或者柴油、汽油發生物理、化學反應，其生成物會對目前應用狀態的瀝青性質進行改善，讓瀝青材料的抗油污性能得到提升，從而起到提高材料動穩定性的作用。完成既定的試驗內容后，需要對材料使用后動穩定性進行計算，對比使用前的動穩定性參數，根據改善情況篩選出合適的瀝青預防性養護材料。

1.4 抗滑性能

在公路運行安全性的評價指標中，抗滑性能一直都是非常重要的評估指標，受到光照、降雨、車輛摩擦等因素的影響，公路瀝青路面的摩擦力會受到較大影響，降低了公路交通運行環境的安全性。在具體試驗中，主要原理是在表面摩擦系數較小或者使用年限較長的瀝青材料中，添加所選擇的預防性養護材料，材料中成分會和瀝青材料中的成分產生反應。反應后的瀝青材料，其抗滑性能會得到較大程度改善，改善后的瀝青材料，其擺值也會出現變化，提高材料的抗滑性能。在完成既定的試驗內容后，需要對材料使用后擺值進行計算，對比未使用前的擺值，根據改善情況篩選合適的瀝青預防性養護材料。

1.5 持久性性能

在公路瀝青路面應用效果的評估過程中，還需要做好持久性的試驗工作，該指標的主要作用是為了驗證添加預防養護材料后，其性能能夠維持的時間。在具體試驗中，主要的原理是在車轍病害的瀝青試件中添加所選擇的預防性養護材料，材料中的成分會和瀝青材料中的成分產生反應。反應后的瀝青材料，其各項性能都會發生變化。以動穩定性為例，將材料和橡膠輪胎進行接觸，并進行旋轉摩擦，測量不同時間下材料動穩定性的變化情況，對比未使用前的動穩定性樹脂，根據此情況計算材料的持久性能，從中篩選出合適的防護材料。

1.6 高溫穩定性能

公路瀝青路面的工作環境主要集中在戶外，在夏季時會面臨著高溫威脅，因此在實際應用中，也需要對材料高溫穩定性能進行評估。在具體試驗中，主要原理是在普通的瀝青試件中，添加所選擇的預防性養護材料，該材料中成分會和瀝青材料中一些成分進行反應，反應后的材料性能會發生改變。保持其他試驗條件不便，調整不同溫度下各組材料的黏度，將數據和常溫狀態下添加材料的黏度情況進行比對，從而選出性質更加穩定的預防養護材料。完成該試驗后繼續進行最佳配比試驗，設置同溫度下不同添加量的試驗，分析瀝青材料黏度的變化情況，從而得到最佳的試驗配比。

1.7 低溫抗裂性能

與高溫相對應的運行環境便是冬季的低溫條件，公路瀝青路面在低溫狀態下，其材料易性會發生較大變化，此時瀝青材料脆化程度會提升，在遇到車輛碾壓時，很容易出現裂縫病害。在具體試驗中，其主要的實驗原理是在普通的瀝青試件中，添加所選擇的預防性養護材料，保持其他試驗條件不便，調整不同溫度下各組材料脆點的變化情況，將數據和常溫狀態下添加材料的脆點情況進行比對，從而選出性質更加穩定的預防養護材料。完成該試驗后繼續進行最佳配比試驗，設置同溫度下不同添加量的瀝青試驗，此時對材料脆點的變化情況進行分析，比選出合理的分析配比，為后續試驗工作的進行提供數據參考。

2 預防性養護材料的應用分析

2.1 案例概述

高速公路自通車以來，受氣候環境、重載交通的作用，瀝青路面面臨嚴峻考驗。路面的部分技術指標無法達到設計要求，主要表現為平整度、摩擦系數下降低，且路面上出現了相應的病害問題，其中最為普遍的問題便是細小裂縫、車轍等問題。在裂縫病害的影響下，許多水資源進入路面結構層，在行車作用下產生了動水壓力，導致卿漿、坑槽等病害的出現。針對這種情況，為減少道路的壽命周期成本，進行瀝再生的試驗段施工，以期解決路面微裂縫問題，達到預防性養護的目的。瀝再生一般用量為0.25 L/m2，可以根據路面表面的粗糙程度、原瀝青路面配合比、路面的使用年限來調整用量，隨后對各項性能參數信息進行采集。

2.2 試驗檢測

在該公路工程中，最為凸顯的問題是路面出現了較為嚴重的滲水問題。在對其進行預防養護處理后，沒有發現明顯損壞的情況。路面的部分區域出現了多余瀝青油膏滲出，在表面形成了發光面，光滑程度較高，但是這些區域總占比相對較低。按照既定要求完成試驗路段的施工操作后，繼續等待4 h，總施工時間消耗10 h，隨后恢復了正常的交通運行。為了提升數據分析結果的可靠性，在實際應用的過程中，應對初始狀態下路段的滲透系數、擺值進行檢測，使用的儀器設備為滲水儀和擺值儀，對其進行持續一年的數據監測，匯總數據信息后展開分析[1]。

2.3 試驗結果

2.3.1 抗滲性能

在該路段上進行瀝再生施工操作后，公路路面的滲水性能得到了較大改善，在施工前，該路段的超車段滲水系數為13.5 mL/min，行車道滲水系數為10.5 mL/min，而完成施工后運行了一年的時間，該路段的超車段滲水系數為0，行車道滲水系數為1 mL/min，表明添加材料后，結構的抗滲性能得到了大幅度提升。對行車道滲水情況進行分析，主要是因為前期施工時沒有做好質量檢測，加上重型車輛行駛數量較多，導致結構出現了新的裂縫[2]。隨后對其進行處理后，其滲水系數也變為0。同時在試驗過程中，其監測周期經過了一年，期間經歷了高低溫的考驗，表明該預防養護材料的使用滿足耐溫性要求。

2.3.2 抗滑性能

在該路段上進行瀝再生施工操作后，公路路面的抗滑性能也得到了改善，在施工前，該路段的擺值為53 BPN，剛完成施工時該路段的擺值為42 BPN，完成施工后運行了一年的時間后，該路段的擺值為39 BPN。由此可以看出，添加材料后，結構的抗滑性能有所降低，這是因為部分區域出現了多余瀝青油膏滲出，在表面形成了發光面，光滑程度較高，降低了公路的抗滑性能。但是其數值依舊滿足BPN＞37的要求。而且在磨損作用下，使用一年后的道路擺值小于施工初期的數值，但也滿足公路抗滑性能的要求。同時在試驗過程中，其監測周期經過了一年，期間經歷了高低溫的考驗，材料的耐久性也得到了大幅度提升。對瀝青材料老化情況進行分析，發現瀝青路面的活性得到了提升，并且路面的摩擦力得到了明顯改善，路面色澤黝黑處于健康態。由此可見，添加預防保護材料后，性能得到了大幅度提升[3]。

3 結語

綜上所述，公路瀝青路面使用一段時間后，受到外界溫度、氣候、車輛碾壓等問題的影響，路面會出現一些病害問題，如裂縫病害、車轍病害、凹陷等。通過將預防養護材料添加到瀝青材料中，可以對瀝青材料的基礎性能進行調整，使其可以重新恢復到健康態。需要注意的是，在瀝青路面使用的過程中，需要對其進行定期檢修，查看路面的具體應用情況，對發現的病害問題及時處理，延緩公路路面性能的惡化速度，使其可以長期處于健康的服務狀態。