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1、道路工程材料-沥青路面材料 近20年来我国在公路和城市道路的建设中使用沥青材料修筑了许多沥青路面，沥青路面已成为我国高等级公路的主要路面形式。沥青路面材料在应用中也有不同的分类、不同的标准，也有了新的发展。在公路施工了解沥青路面材料才能够正确的设计路面，道路质量才能得以确保，道路的使用寿命也会因此延长。沥青的使用历史沥青的使用年代显然不是我们普通人所认知的仅有短短几十年的时间。据考古研究发现，早在前1200年的古典时期，人们就发现了天然沥青并开始使用它。沥青在道路工程中的使用也可延伸至公元前第七世纪的亚述帝国和巴比伦帝国时期。那时，沥青的用途没有现在这么广泛，它仅仅作为接缝材料和涂抹材料来装饰
2、和加固华道。在中国的万里长城和空中花园的密封工程中沥青也作为水泥一样的结合剂。但在中世纪时期沥青却没有了更好的发展，人们将使用沥青的经验几近遗忘。直到十八世纪人们才开始重新开始学习使用沥青，才让它重新在建筑行业中得到发展，并得到了迅速发展。普鲁士的汉堡在1838年出现了第一条被铺上沥青的道路，而后许多欧洲城市在短时间内将沥青道路运用于全国交通建设之中。沥青的分类沥青是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和它们的一些非金属衍生物所组成的混合物，是道路工程中被广泛应用的路面结构胶结材料。它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面。沥青的路面所用的沥青材料有石油沥青、煤沥青、液体石油沥
3、青和沥青乳液等。石油沥青是原油加工过程的一种产品，它色黑而有光泽，具有较高的感温性。具有黏滞性、塑性、温度敏感、大气稳定等特性。煤沥青是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青，与石油沥青相比它的温度稳定性较低，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性较差，以及含对人体有害成分较多、臭味较重。在沥青面层的铺设中我们一般不选用煤沥青，一般把它用作透层沥青使用。乳化沥青是将在热熔状态的沥青和含有乳化剂的水溶液共同在外加的机械力的作用下，使沥青以微滴状态均匀稳定的分布在水溶液之中的乳状液。它是一种很好的到路建筑材料，能在在常温下可与冷的石料，表面潮湿的石料进行版和施工，乳化沥青也有阴离子乳化沥青和阳离子
4、乳化沥青之分。对于碱性石料或与掺入的水泥、石灰、粉煤灰共同使用时，宜选用阴离子乳化沥青，反之酸性石料、潮湿的石料及低温季节施工时选择的则是阳离子乳化沥青。现在公路建设中应用广泛的为一种改性乳化沥青。改性乳化沥青是沥青和乳化剂，在和胶乳在一定工艺作用下，产生的液态沥青。改性乳化沥青和乳化沥青就区别于生成时加没加加胶乳。沥青材料在沥青储运站和沥青混合材料拌合厂中要按照来源和标号分别存放。沥青在使用时温度也有限制，在罐和储油池中的温度不低于130、不高于170，如果长期存放没有使用的沥青再重新使用前，应该再次检查沥青的各项指标，让沥青符合使用要求。沥青的选择沥青是道路铺设的沥青混合料中的有机结合材料
5、，沥青的质量就决定着沥青混合料的质量。沥青的选择应考虑施工地的气候条件，有些气候区的差别甚小，但它的意义却十分重大，狭小的差别也会影响沥青标号的选择，同时所建公路的等级、交通条件、路面类型及在结构层中的层位和受力特点、施工方法等也会影响沥青的选择。在夏季温度高、且高温持续时间长重在交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大的、60度粘度的沥青；对于冬季寒冷或交通量小的公路则宜选用稠度小、低温延展度大的沥青；当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。例如，我国的青藏公路区域的气候环境恶劣，且在其冻土区铺筑大面积沥青路面要求更加严格。在青藏高原
6、的气候环境下，沥青混合料应考虑其低温抗裂性、抗冻耐久性、抗老化性和疲劳耐久性，普通高标号沥青难以满足沥青混合料的路用性能。在经过各种研究后，该工程大面积铺筑了改性沥青混合料路面，选用的沥青为丁苯橡胶改性沥青。在青藏公路这几十年的铺筑的经验表明，在强臧高原的特殊气候环境下沥青结合了的稠度宜稀，采用针入度150170（0.1mm）的沥青较为合理，其沥青的用量为6.57.5%。我国说我许多地方的沥青针入度偏大，无论在南方、北方，甚至东北地区都出现了严重的车辙，对于热拌沥青混合料，我国的大部分地区宜用针入度50级及70级的沥青，只有很少寒冷地区适用于90级沥青，110级沥青适用于中轻交通的公路上。集料
7、的选择沥青路面所用到的材料有粗集料、细集料和填料。粗集料有碎石、筛选砾石、破碎砾石和矿渣等。碎石是由各种坚硬的岩石轧制而成的具有足够的强度和耐磨性能。要求匀质、洁净、无风化的，应不含过量小于0.075mm的颗粒，吸水率小于2%3%，颗粒状接近立方体并有多棱角，细长或扁平的颗粒含量应小于15%，压碎值不大于20%30%。碎石与沥青的黏附性用水煮法测定，一般公路不小于3级，高等公路不小于4级。筛选砾石是由天然砾石筛选而得，天然砾石是各种岩石经自然风化形成的不同尺寸粒料，其强度极不均匀，多是圆滑形状。筛选砾石在公路建设中仅适用于交通量小的路面下面层、基层或联结层的沥青混合料，不宜用于防滑面层。在交通
8、量较大的沥青路面面层，要使用砾石拌制沥青混合料，则砾石中至少应掺50%（按重量计算）大于5mm的碎石或经轧制的砾石。轧制砾石是由天然砾石轧制并筛选而得，破碎砾石中5mm以上颗粒中40%（按质量计）以上至少应有一个破碎面。用于沥青贯入式面层时，主层矿料中30%40%（按质量计）以上颗粒至少应该有两个破碎面。路面抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石，不得使用筛选砾石、矿渣及软质材料。粗细集料通常的分界值为2.36mm，沥青面层的袭击材料可采用天然砂、机制砂及石屑。天然砂可分为粗砂、中砂、细砂三种规格，不同的方孔筛三种规格也随之而变。细集料应洁净，干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒组成
9、。热拌沥青混合材料的细集料应采用优质的天然砂或机制砂，在缺少地区也可用石屑。但在高速公路、一级公路沥青混凝土面层及抗滑面层的石屑用量不宜超过天然砂及机制砂的用量，因为一般情况下石屑的含泥量高，强度不高，不适宜过多用于高级路面建设。粗细集材料都应与沥青之间有较好的粘结性能。为提高粗集材料的粘结性能，经检验属于酸性岩石的石料，宜使用针入度较小的沥青，必要时可在沥青中掺加抗剥离剂，或用干燥的磨细消石灰或石灰粉、水泥作为填料的一部分。于细集料而言，与沥青粘结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料破碎的机制砂或是写不适宜用于高速公路、一级公路沥青面层，如若必须使用时，应有抗剥落措施来提高其粘结性能
10、。沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，其质量也得符合相应的要求。一般也有采用水泥、石灰、粉煤灰做填料的，但是其用量不得超过矿料总量的2%，高速公路、一级公路不适宜采用粉煤灰作填料。沥青路面新型材料的应用及发展趋势沥青路面表面平整、坚实、无接缝，行车平稳、舒适、噪音小，且它的强度可以调节，来适应不同交通量的需要，但是沥青路面仍存在缺陷。沥青路面的抗弯拉强度较低，气温稳定性较差，在夏季高温时强度下降易出现车辙、推移、波浪等现象；冬季低温则因沥青材料变脆而导致路面开裂。面对这样的问题，道路工作者们不得不提高沥青混凝土路面使用性能上下功夫，是路面保持良好的使用状态，
11、延长使用寿命，创造社会经济效益。因此，研究提高沥青混凝土路面使用性能的关键技术，即采用沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）路面及改性沥青混合料，已成为我国公路建设的迫切需求。沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）是以间断级配为骨架，用改性沥青、矿粉及木质纤维素组成的沥青玛蹄脂为结合料，经拌和、摊铺、压实而形成的一种构造深度较大的抗滑面层。它具有抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂的优点，适用于高速公共路、一级公路和其他重要公路的表面层。沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）在德国诞生，其第一条SMA路面始建于60年代中期，至今它仍然在良好地使用着。从80年代起，SMA便在欧洲的到了广泛的应用，但我国首次引进这一铺路技术确是在90年代初，但技术得与我国实际情况相结合，不能照搬照抄，所以SAM等改性沥青在我国的应用仍具极大的发展空间，而且最终SAM等改性沥青路面将取代畅通的沥青路面，成为普通的沥青路面类型。总之，沥青路面的材料随着道路交通的发展及实际情况的需要会有所革新，沥青路面也逐步会发展到更多的地方，我们应该了解沥青路面材料，严格控制材料的质量及其应用，这样以确保我们的道路使用年限增长，提高道路的经济效益。参考文献1） 路面路基工程，高等教育出版社，2005.62） 公路概论，人民交通出版社，2006.1
