谈几种常见的沥青路面基层材料

　　摘要：近年来，沥青路面已经成为道路建设中一种被最广泛采用的高级路面（包括次高级路面）。为了保证沥青路面的正常使用，需要我们在原材料的选择与检验、原材料的配合比等方面积极探讨和研究，以保证沥青路面的质量。
　　关键词：沥青路面；基层材料；种类；用途
　　近年来，我国各地公路建设蓬勃发展，如此同时，交通量迅猛增长、超载现象十分普遍，这些都对沥青路面修筑质量提出了更高的要求。为了提高沥青路面施工质量，在近几年的公路建设中，制定了相应的原材料质量保证措施。下面笔者就谈谈沥青路面基层材料的种类和用途。
　　一、沥青结合料
　　沥青结合料将矿质粒料粘结成整体，增加强度和增强路面抵抗行车破坏的能力，并使路面具有抗水性。适合修筑路面的沥青材料主要为石油沥青和煤沥青，此外，还有天然沥青。沥青的性质和标号要求，随沥青路面种类、地区的气候和路段的交通情况不同而异；热拌或热法浇洒以及在炎热地区和重交通道路上宜选用较稠的沥青；冷拌或冷法浇洒以及在寒冷地区和轻交通道路上宜选用较稀的沥青。
　　国际上针对沥青的分级主要有两种，一种是基于针入度和粘度的分级方法，一种是基于PG等级的分类方法，后者主要是源于Superpave技术的胶结料评价方法和体系。之所以要对沥青进行分级，主要是考虑到交通荷载及气候对沥青胶结料的性能要求。在我国，沥青是按照针入度指标进行分级的，如通常说的70号沥青，即表示该沥青的针入度满足60-80的范围要求。实际施工过程中，通常针对到场的沥青进行针入度、软化点、延度三大指标的检测，检测符合要求后，方可用于路面施工。采用针入度或针入度指数PI作为沥青的分级指标，辅以延度、软化点等指标的检测。实践表明，这些指标与沥青路面的实际使用性能相关性并不好，不能很好的体现气候及交通荷载条件对沥青胶结料的要求。在实际工程中选择沥青时，往往缺乏可操作性，针对性不强。在美国，SHARP计划提出了基于路用性能的沥青分级方法，即PG分级，PG等级根据沥青的高、中、低温粘弹特性，标准不变，改变试验条件（温度）得到沥青的高、低温等级。实际应用时，根据项目所在地气候及交通条件，计算路面的最高与最低设计温度，综合考虑交通条件后进行沥青胶结料的选择。因此，建议在沥青路面施工过程中，对沥青除了进行常规的三大指标测试之外，还应结合项目所在地气候及交通条件，对所选用的沥青胶结料进行PG等级的测试，了解所选用的沥青是否满足PG等级的要求。
　　对于改性沥青，按照改性剂（聚合物）的不同，我国将其分为三类：（1）橡胶类：SBS；（2）热塑性橡胶类：SBR、SIS；（3）热塑性树脂类：PE、EVA。美国superpave中，按高、低温6℃温差为一等级进行划分。设计低温按最低平均气温的统计值计取。对于改性沥青，应重点关注其均匀性，也叫存贮稳定性。改性沥青的存储稳定性与改性剂种类、添加量、改性剂与基质沥青配伍性等因素有关。改性沥青的存储稳定性可取不同部位的沥青，进行软化点、针入度、延度等试验，用指标差值来分析其存储稳定性。目前，我国改性沥青储存性能指标主要检验软化点差。有研究表明：改性沥青存储第4天，软化点差值达到规定极值，第9天已超过允许值。因此，在工地现场，改性沥青贮存时间不宜超过4天，若超过4天，需对改性沥青主要指标重新进行检测，当贮存时间超过9天，改性沥青应废弃，或降低等级使用。
　　二、集料
　　集料是沥青路面材料中矿物质粒料的通称，在路面材料中起骨架作用和填充作用。有时需数种粗、细粒料混合组成所需要的粒度级配。集料中把粒径在5毫米以上的称作粗集料,5毫米及以下者称为细集料。根据来源不同，集料可分为天然集料和人造集料两大类。天然集料有碎石、砾石、砂、石屑等；人造集料有烧矾土、稳定的坚实冶金矿渣等。沥青路面用的集料应洁净无泥，粗集料的颗粒宜接近立方体，多棱角，少扁片长条，其抗压强度不宜小于60兆帕，作重车道面层者，不宜小于80兆帕，而且能耐磨耗。集料和沥青材料应有良好的粘着力，不易经水的侵蚀而剥落，如集料和沥青粘着不良，应掺入有效的抗剥落剂改善。选配集料时，分层铺浇的应为粒径相近的各档的同粒径集料；拌制混合料的则常需有大小粒径按规格配合的级配集料，这类集料也可采用分档不同的同粒径集料按比例掺合而成。
　　目前，沥青路面集料基本上是由路面施工单位在沿线购买或与沿线已有的碎石场合作开采。由于地方料场的设施简单，路面施工单位在这方面的资金和设备投入不足，所以，合格的路面集料大规模供应难以保证，尤其到了路面施工后期，集料的供应计划往往无法落实，只好采取大量收购，这就导致了集料质量波动较大，在施工进度的压力下，质量检测工作严重失控，这种现象目前在大型公路建设项目中是较为普遍存在的。为此，必须在料场管理模式和合同管理方面采取切实可行的措施来确保路面集料质量和稳定供应：
　　（1）在项目施工图设计阶段，设计单位应加大沿线筑路材料调查深度，同时提交路面集料料场调查试验专项设计成果，为项目业主单位制定整个项目路面集料生产供应规划提供可靠依据。
　　（2）项目业主单位与沿线地方公路管理部门共同协商，采取路面集料加工与供应共同管理模式，施行料场准入制度。对各个集料加工场的生产设备、生产能力、集料规格质量等进行考核，并签订相关质量协议，确保整个项目路面集料的稳定供应。
　　（3）加强料场及拌和站堆料场的场地建设，做好隔离、排水、覆盖、硬化措施。避免集料二次污染和串料。对于细集料、矿粉，还要注意做好防潮措施。
　　三、矿粉
　　矿粉是指粒径小于0.074毫米的矿质粒料。多用于沥青混凝土和沥青碎石路面，其作用为填充空隙，防止热沥青流淌，增强沥青材料的粘结力和热稳定性。矿粉也要和沥青有良好的亲和力（即粘着力），能抵抗水的剥蚀作用。最常用的矿粉为石灰石粉。
　　沥青路面的沥青类结构层本身，属于柔性路面范畴，但其基层除柔性材料外，也可采用刚性的水泥混凝土，或半刚性的水硬性材料。沥青路面有多种分类方法，按集料种类不同分为：沥青砂、沥青土、沥青碎(砾)石混合料等；按沥青材料品种不同分为：石油沥青路面、煤沥青路面、天然沥青路面和渣油路面。但较普遍的分类方法是按其施工方法、技术品质和使用特点分为：沥青混凝土路面、厂拌沥青碎石路面、沥青贯入式路面、路拌沥青碎（砾）石混合料路面和沥青表面处治路面。

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