【摘要】本文從原材料、保水水泥砂漿、瀝青混合材料方面簡要闡述了保水降溫半柔性路面材料的主要配比，并分析了路面材料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、抗疲勞性能以及保水性能，旨在根據(jù)相關(guān)分析有效提升路面的各項性能。

【關(guān)鍵詞】保水降溫；半柔性路面；材料性能

隨著城市化不斷發(fā)展，城市人口不斷增加，不透水建筑面積與排熱機器不斷增多，造成地面的滲水能力降低，破壞了城市熱平衡能力，從而導(dǎo)致路面無法釋放熱量。因此，為了有效提升城市的散熱能力，降低對生態(tài)環(huán)境的影響，保水降溫路面已經(jīng)成為了城市化建設(shè)中必然應(yīng)用的路面。

1、保水降溫半柔性路面材料的配比

1.1原材料

選擇吸水能力強和孔隙率大的保水劑，砂漿選擇硅酸鹽水泥、細砂以及Ⅱ級粉煤灰制成。瀝青混合材料應(yīng)用A級70號的基質(zhì)瀝青，石灰?guī)r碎石的粗集料，石屑的細集料，礦粉的填料所制成。以上材料的性質(zhì)JTGF40-2017（《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》）的技術(shù)要求。

1.2保水水泥砂漿

水泥砂漿的構(gòu)成為礦粉、硅鹽水泥、水以及外加劑等等，且必須符合半柔性路面施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中流動度應(yīng)保持在10-14/s，在養(yǎng)生6d的環(huán)境下抗折強度應(yīng)高于2.0MPa，抗壓強度保持在10-30MPa。經(jīng)過配比，保水砂漿中的水、細砂、保水劑、水泥、礦粉的配比為68.5：20：2：41.5：10，能夠使砂漿具有27.67%的保水率[1]。

1.3瀝青混合材料

保水降溫半柔性路面材料（以下簡稱為路面混合材料）為骨架密實性結(jié)構(gòu)，瀝青混合材料為骨架空隙性結(jié)構(gòu)，即在建構(gòu)骨架時為水泥砂注入提供充分的空隙。這種路面結(jié)構(gòu)的膠結(jié)能力較強，根據(jù)砂漿的流動性填充骨架空隙。瀝青混合材料直接影響著半柔性路面的力學(xué)性能。所以在設(shè)計瀝青混合材料時要充分體現(xiàn)出混合材料的體積性能（主要為空隙率），增強其路用性能[2]。半柔性路面設(shè)計瀝青混合材料的空隙率應(yīng)保證在205-25%，其中應(yīng)用4.0%左右的瀝青，具體為瀝青混合材料的相對密度應(yīng)高于1.9，空隙率保持在20%-25%，兩面各擊實50次，油石比保持在3.0%-5.0%，穩(wěn)定度應(yīng)高于3.0kN，流值保持在20-50/0.1mm。

2、保水降溫半柔性路面材料性能

2.1高溫穩(wěn)定性

相較于普通的瀝青混凝土，路面混合材料的高溫穩(wěn)定性更高。普通的瀝青混合材料具有1000次/mm的動穩(wěn)定度，路面混合材料具有12000/mm，由此可知路面混合材料的高溫抗車轍的性能較為良好。從動穩(wěn)定度及車轍深度方面等方面，均可以了解到路面混合材料具有良好的高溫穩(wěn)定性[3]。普通的瀝青混合材料內(nèi)高溫穩(wěn)定性指的是在高溫情況下混合材料抗變形流動及剪切的性能，在其中加入水泥，會增強路面混合材料的剛性，加強抗變形流動及剪切的性能，從而增強抗車轍的性能。

2.2低溫抗裂性

目前，對于路面混合材料的低溫抗裂性能并不具備統(tǒng)一化的評價標(biāo)準(zhǔn)，在試驗過程中通常采取低溫彎曲的試驗進行評價。根據(jù)規(guī)范化規(guī)定，在成型車轍內(nèi)灌入漿體，在養(yǎng)生14d后，將其切割為棱柱體，在-10℃的溫度情況下進行彎曲試驗，其試驗結(jié)果為：在基體空隙率為22%時，抗彎拉強度為5.19MPa，最大彎拉應(yīng)變?yōu)?97με，彎曲勁度模量為5869MPa，應(yīng)變能的密度為2269/（J·m-3）；在基體空隙率為25%時，抗彎拉強度為6.35MPa，最大彎拉應(yīng)變?yōu)?375με，彎曲勁度模量為4612MPa，應(yīng)變能的密度為3933/（J·m-3）；在基體空隙率為28%時，抗彎拉強度為55.30MPa，最大彎拉應(yīng)變?yōu)?051με，彎曲勁度模量為5320MPa，應(yīng)變能的密度為2602/（J·m-3）。通常瀝青混合材料的低溫破壞過程是能量消耗的過程中，其中的彈性應(yīng)變能就會變多，也就是應(yīng)變能的密度增多，破壞過程中需要更多的能力，低溫抗裂性也會加強。

2.3水穩(wěn)定性

根據(jù)對水穩(wěn)定性的相關(guān)了解可知，隨著瀝青混合原料的空隙率不斷增大，路面混合材料的浸水殘留穩(wěn)定度以及凍融劈裂強度也會增大，水穩(wěn)定性也隨之提升。其原因在于在灌入保水砂漿的品質(zhì)相同的情況下，隨著瀝青混合材料的空隙率增加，保水砂漿的灌入量也會增多，路面混合材料的抗水損害的性能也會越好[4]。

2.4抗疲勞性能

根據(jù)路面彈性層狀的分析可知，瀝青的厚度超過12.6cm時在重復(fù)荷載的情況下，應(yīng)變增長速度較快，最終導(dǎo)致路面斷裂，這個過程與應(yīng)力控制模式中的疲勞試驗相符。美國的研究人員通過應(yīng)變控制模式對瀝青面層的厚度進行了預(yù)估及修正，但得出的結(jié)論為試驗中最好的疲勞壽命材料，在實際應(yīng)用過程中的疲勞壽命最差。所以，在試驗過程中主要應(yīng)用的方式為應(yīng)力控制加載，其主要是對于23%的空隙率及級配中值的路面混合材料進行了四點彎曲疲勞試驗，得出有效的結(jié)果。根據(jù)結(jié)果可知，保水降溫的半柔性路面不能運用在重載交通的道路中。

2.5保水性能

路面保水性能的指標(biāo)為路面保水量，其計算方式為：W= ，其中W為路面厚度為5cm的保水量，m1為浸泡24h的質(zhì)量，m2為60℃烘干24h的質(zhì)量，A為截面積[5]。根據(jù)相關(guān)試驗計算結(jié)果可知，保水路面的級配不同，其保水能力也存在一定的差異。且相較于普通路面，在混合材料中加入保水砂漿能夠有效提升路面的保水性能，其主要原因是砂漿的吸水及保水性較好，能夠使路面保證良好的保水性能，同時為路面降溫提供了保障。

結(jié)語：

綜上所述，保水降溫半柔性路面材料具有較高的高溫穩(wěn)定性，其穩(wěn)定度高于12000次/mm。在路面施工中的評價指標(biāo)為浸水24小時的路面保水量和路面灑水8小時的降溫參數(shù)。且在城市建設(shè)中可以廣泛應(yīng)用保水降溫半柔性路面材料，不僅能夠改善城市的生態(tài)結(jié)構(gòu)，還能改善城市生活環(huán)境。

參考文獻：

[1]張曉燕，成志強，孔繁盛.基于CA灌漿材料的半柔性路面低溫性能[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2017，43（8）：1205-1211.

[2]成志強，張曉燕，孔繁盛.PVA對半柔性路面材料低溫性能改善及機理研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報，2016，38（2）：44-49.

[3]顧曉燕，李令喜，成志強.半柔性路面水泥基灌漿材料流動性能研究[J].公路，2017，62（7）：280-285.

作者簡介：

陳峰，南京雨花建設(shè)發(fā)展有限公司，江蘇南京。