蔡燾

摘 要：為了明確透水瀝青路面的研究現(xiàn)狀，對(duì)透水瀝青路面的發(fā)展歷史、材料組成以及其路用性能的影響因素進(jìn)行了綜述。探討并歸納了透水瀝青路面路用性能影響因素，最后論述了透水瀝青路面的發(fā)展方向。當(dāng)前對(duì)透水瀝青路面的研究還存在一定不足，需要從其路用性能影響因素、建立透水瀝青路面強(qiáng)度預(yù)估模型等方面進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞：透水瀝青路面;路用性能;綜述;預(yù)估模型

1 透水瀝青路面的材料

1.1 集料

透水性瀝青混合料采用間斷級(jí)配，主要以粗集料為主，粗集料種類(lèi)很大程度上決定了瀝青混合料的性能。粗集料宜采用軋制的堅(jiān)硬巖石，如表面粗糙，形狀接近立方體的輝綠巖。細(xì)集料可采用石灰?guī)r。為了提高瀝青混合料的抗水損害能力，應(yīng)摻入一定量的礦粉，一般采用石灰石礦粉[1]。

1.2 瀝青

瀝青應(yīng)有較好的粘結(jié)性，較小的針入度和較高的軟化點(diǎn)以及有良好的抗裂性能。應(yīng)采用高粘度改性瀝青。瀝青用量一般為4.5%左右。

1.3 外摻劑

在透水性瀝青混合料中的外摻劑主要有纖維和抗剝落劑[2]。在透水性瀝青路面中摻入一定量的纖維，可以增加瀝青用量0.5%以上，而且瀝青流出很少，從而提高瀝青混合料裂紋的自愈能力和瀝青混合料的耐久性能。法國(guó)認(rèn)為純?yōu)r青因其附著力和柔性不足，不能使多孔隙瀝青混合料抵抗重交通。因此，在法國(guó)約有10%～20%的瀝青路面使用了礦物纖維或有機(jī)纖維，其用量約為瀝青用量的0.3%～1%[4]。抗剝落劑可以提高瀝青與骨料的物理吸附、機(jī)械咬合和化學(xué)作用，從而提高瀝青混合料的強(qiáng)度，其摻量為0.3%～0.6%左右[5]。

1.4 級(jí)配組成

由于對(duì)混合料的認(rèn)識(shí)和研究思想的不同，各國(guó)排水面層瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法存在著一定的差異。美國(guó)聯(lián)邦公路局采用表面常數(shù)Kc法，即表面所吸收的瀝青由經(jīng)驗(yàn)公式確定。日本以及歐洲各國(guó)一般采用滴落試驗(yàn)和磨耗試驗(yàn)，并結(jié)合馬歇爾設(shè)計(jì)方法，確定最佳瀝青量。結(jié)合排水面層瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及我國(guó)規(guī)范，其組成設(shè)計(jì)也不能僅根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)確定，而應(yīng)結(jié)合排水混合料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、抗磨耗飛散要求及目標(biāo)空隙率要求來(lái)確定配合比組成。

2 影響透水瀝青路用性能的因素

排水性瀝青混合料已經(jīng)成功應(yīng)用于我國(guó)高速公路的建設(shè)中，呈現(xiàn)出良好的滲水、抗滑、降噪的表面功能。但是，排水性瀝青混合料一直存在強(qiáng)度低、耐久性差等問(wèn)題。特別是將排水性瀝青混合料應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)道面，要抵抗飛機(jī)重荷載的作用，對(duì)排水性瀝青混合料在強(qiáng)度方面的要求更高。因此，各國(guó)研究者們對(duì)影響透水瀝青路用性能的因素進(jìn)行了研究分析，指出瀝青性質(zhì)和最大公稱(chēng)粒徑對(duì)排水性瀝青混合料性能影響較明顯，纖維對(duì)排水性瀝青混合料主要起穩(wěn)定瀝青作用，而對(duì)混合料的增強(qiáng)作用不顯著。

2.1 瀝青性質(zhì)對(duì)透水瀝青路用性能的影響

為了研究瀝青性質(zhì)對(duì)透水瀝青路面的影響，各國(guó)學(xué)者們針對(duì)高性能排水性瀝青混合料進(jìn)行了一系列研究。通過(guò)利用不同瀝青膠結(jié)料成型的瀝青混合料進(jìn)行路用性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示不同瀝青混合料的耐久性，強(qiáng)度，高溫性能等均存在較大差異，從而指出膠結(jié)料性質(zhì)是影響排水性瀝青混合料路用性能最關(guān)鍵因素，而膠結(jié)料類(lèi)型對(duì)排水性瀝青混合料表面功能特性影響較小。

瀝青膠結(jié)料的復(fù)數(shù)剪切粘度與排水性瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度有很好的相關(guān)性，粘韌性與排水性瀝青混合料的劈裂強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度有很好的相關(guān)性，這些指標(biāo)值越高，排水性瀝青混合料的強(qiáng)度越高。高粘度的瀝青混合料不僅具備很強(qiáng)的透水性能，耐久性也較好[5]。

2.2 空隙率對(duì)透水瀝青路用性能的影響

排水性瀝青混合料與其他瀝青混合料相比，最顯著的特點(diǎn)就是具有較大的空隙率。而瀝青混合料的空隙率主要取決于集料的級(jí)配組成和顆粒形狀、瀝青含量以及混合料的壓實(shí)程度。為了確定不同目標(biāo)空隙率對(duì)排水性瀝青混合料的影響，采用了5種不同的不同目標(biāo)空隙率級(jí)配如表1所示，均采用高粘瀝青制備了5種瀝青混合料。

采用馬歇爾穩(wěn)定度、劈裂強(qiáng)度以及抗壓強(qiáng)度評(píng)價(jià)目標(biāo)空隙率對(duì)排水性瀝青混合料的強(qiáng)度影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：目標(biāo)空隙率對(duì)排水性瀝青混合料的強(qiáng)度有明顯的影響，隨著目標(biāo)空隙率的降低，排水性瀝青混合料穩(wěn)定度明顯增加。

2.3 纖維對(duì)透水瀝青路用性能的影響

在排水性瀝青混合料中，纖維的主要功能為穩(wěn)定瀝青，增加瀝青膜厚，提高瀝青混合料的耐久性。美國(guó)和部分歐洲國(guó)家不僅采用改性瀝青作為排水性瀝青混合料的膠結(jié)料，還用消石灰代替填料，并在混合料中摻加纖維以提高排水性瀝青混合料的耐久性，采用纖維能改善排水性瀝青混合料的路用性能，已在世界范圍內(nèi)達(dá)到共識(shí)[6]。

大量研究結(jié)果表明：纖維添加劑的加入并不能提高排水性瀝青混合料的強(qiáng)度，摻加纖維添加劑可以減小排水性瀝青混合料的析漏和飛散損失，增加排水性瀝青混合料的耐久性，纖維添加劑中聚酯纖維使用效果最好。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，本文主要分析了透水瀝青路面路用性能的影響因素，通過(guò)對(duì)瀝青性質(zhì)，空隙率以及外摻纖維的分析，指出膠結(jié)料性質(zhì)是影響排水性瀝青混合料性能最關(guān)鍵因素。目標(biāo)空隙率對(duì)排水性瀝青混合料的強(qiáng)度有明顯的影響，隨著目標(biāo)空隙率的降低，排水性瀝青混合料穩(wěn)定度明顯增加。纖維對(duì)排水性瀝青混合料主要起穩(wěn)定瀝青作用，而對(duì)混合料的增強(qiáng)作用不顯著。

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