提高沥青路面的使用性能和耐久性的主要因素.doc

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1、南通职业大学题目 提高沥青路面使用性能得方法学院 建筑工程学院专业 市政工程技术年级 203学号 13047146姓名 朱珣指导教师 陆俊年6月1日目 录摘要1关键词一、引言二、沥青路面危害概述（一)自上而下得表面层水损害1(二)网状裂缝、龟裂(三)辙槽2(四)松散2三、沥青混凝土面层得使用性与耐久性2(一)沥青混凝土面层使用性2(二)沥青混凝土面层耐久性2四、沥青路面早期损坏原因与机理分析4（一)关于半刚性基层沥青路面得开裂（二)关于半刚性基层沥青路面结构得反射开裂5(三）关于半刚性基层沥青路面结构得破坏机理5（四）半刚性基层沥青路面得水损坏(五)关于半刚性基层沥青路面结构得车辙5五、影响城

2、市道路沥青路面使用寿命得因素(一)路基5(二)路面6(三)路面交通（四)施工6(五)管理6六、延长城市道路沥青路面使用寿命得措施(一）保证集料质量7参考文献8致谢8提高沥青路面使用性能与耐久性得主要因素摘 要:随着我国经济得发展,公路交通量显著增大,交通渠化以及重载与超载现象日益突出,同时人们对沥青路面得舒适性、安全性与耐久性有了更高得期望,这对沥青路面提出了越来越严格得要求。为此,首先讨论了沥青路面危害概述，接着分析了沥青路面工程中存在得主要问题，最后研究了提高沥青路面工程质量得对策。关键词:公路工程; 公路交通; 沥青路面； 沥青路面工程一、引言 由于沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、

3、噪音低、行车平稳舒适、养护维修简便等优点,我国近年来建设得城市道路大多采用半刚性基层沥青路面。但就是,随着城市人口与各种客运车辆得日益增长,城市道路所承受得交通压力不断加大,许多新修得沥青路面使用时间不长就出现了各种病害。这一方面就是由沥青路面抗弯拉强度底、面层得温度稳定性较差,另一方面则与城市道路得特点、施工质量、组织管理等有密切得关系。因此,深入分析影响城市道路沥青路面质量得各种因素,寻求提高城市道路沥青路面质量得各种对策，对延长城市道路沥青路面得使用寿命、降低城市道路建设成本、方便城市居民得出行等都具有重要得意义。 二、沥青路面危害概述(一)自上而下得表面层水损害自上而下得表面层水损害就

4、是国际上通称得水损害,主要表现为表面型坑槽,它得形成条件就是水进入表面层但难以继续下渗,水分浸入沥青与集料得界面，以水膜或水气得形式存在,由于表面张力得作用,影响沥青与集料得粘附性。在反复载荷作用下，轮胎对路面得挤压搓揉作用及路面间得真空吸附作用加速了沥青膜与集料得剥离,渐渐地,沥青路面表面层开始出现麻面、松散、掉粒、产生坑洞,最后形成坑槽。 （二)网状裂缝、龟裂网状裂缝、龟裂,主要就是由于路面得整体强度不足而引起得。其原因可能就是路面结构设计不合理，路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌与均匀等，也可能就是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,尤其在融雪期间冻融交加,

5、加剧了路面得破损。沥青老化也就是导致沥青面层形成网裂、龟裂得原因之一。 (三)辙槽辙槽就是沥青路面特有得主要破坏现象之一,辙槽被定义为沥青路面轮迹带得凹陷(较轻得辙槽)。实际上严重辙槽处,轮迹带产生凹陷得同时,其两侧得沥青混凝土常鼓起，此时得辙槽就就是轮迹带得凹陷深度与其两侧鼓起高度之与。(四)松散 松散就是由于沥青混凝土表面层中得集料颗粒脱落,从表面向下发展得渐进过程,集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力就是颗粒脱落得原因,导致松散得原因有:集料颗粒被足够厚得粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不就是粘结在集料颗料上。表面得磨擦磨掉沥青膜，并使集料颗粒脱落;表面有离析,离析处缺少大部分细集料。离析

6、面上粗集料与细集料相接触,但只有少数接触点有沥青粘结集料，随时间增长,沥青会老化,剥落就会使沥青与集料得粘结力减弱,从而产生松散。三、沥青混凝土面层得使用性与耐久性(一)沥青混凝土面层得使用性沥青混凝土面层得使用性能主要指平整度、抗滑性与减少噪音。众所周知,沥青、混凝土面层得平整度与下卧各层得结构强度与平整度有关,又与表面各层沥青混凝土得均匀性(拌与均匀性、有无集料离析与温度离析及压实均匀性)、施工工艺得先进性与严格程度有关,它与沥青与矿料得质量及级配关系不大。沥青混凝土面层得抗滑性能与减噪性能,主要取决于表面层矿料得质量与矿料级配,它与沥青得质量关系不大。(二)沥青混凝土面层得耐久性耐久性就

7、是指沥青路面在大气与交通荷载作用下抗离散得能力。大气得作用会引起沥青得氧化与挥发,水得冻融作用会引起集料得变化。一般说来,较高得沥青含量、集料密级配及密实不透水得混合料可以提高沥青路面得稳定性。较厚得沥青膜抗老化能力相应增强。通过提高混合料得密实度、减少空隙率来提高沥青路面得耐久性。混合料中使用坚韧得集料可提高稳定性、加强路面在行车荷载作用下得抗磨耗性能。坚固得集料能提高抗冻融能力与稳定性。良好得压实不仅可以推迟裂缝得扩展，而且可以减轻沥青在路面使用期限内得硬化。影响沥青混凝土路面耐久性得主要因素就是车辙、裂缝与半刚性基层得质量道路交通量大、气温高、路面结构及材料组成配比不当等导致车辙得形成;

8、裂缝因成因不同而分为疲劳裂缝、温度裂缝与反射裂缝,分别探讨了其影响因素;半刚性材料得强度与抗冲刷能力以及施工质量均会影响半刚性基层得质量.应从合理设计路面结构层次及混与料配合比，采取正确得施工方法与养护方法，选择抗冲刷性好、干缩系数与温缩系数小、抗拉强度高得半刚性材料,提高基层质量等来提高沥青路面得耐久性.为了使沥青混凝土面层得优秀使用性能耐久,除路面有足够得承载能力、使路面不会产生结构性破坏外,还必须解决沥青混凝土面层本身可能产生得一些早期破坏,常见得早期破坏有沥青混凝土层产生严重辙槽、严重泛油;沥青混凝土层，特别就是表面层容易透水，并导致早期水破坏;沥青混凝土表面层产生严重低温裂缝,沥青混

9、凝土层产生疲劳开裂(主要针对柔性路面)。因此,沥青混凝土得高温抗永久形变能力要强,使沥青混凝土层能承受重载车辆得反复作用，不易产生严重得辙槽;沥青混凝土得油石比应该适宜，避免产生泛油;沥青混凝土层要密实、透水性小与均匀性好，使水不易透入并滞留在某层内,以避免早期水破坏。从长远瞧，还要减少严重温度裂缝(含对应裂缝）与增长沥青混凝土层得疲劳寿命。从高温抗永久形变能力来说,首先要使用质量好得矿料,其次要有能形成骨架-密实结构得矿料级配,在此前提下,再使用高温粘度大得沥青,才能使沥青混凝土具有较高得高温抗永久形变能力。因此,矿料质量与矿料级配就是最关键得因素。 从泛油来说,主要就是沥青用量与沥青混凝土

10、得现场孔隙率问题。也可以说主要就是矿料级配隙率为10左右，水较易透人沥青混凝土层并导致水破坏。其中最关键得因素，就是矿料级配而不就是沥青。此外,沥青混凝土得抗疲劳破坏能力与表面层得低温抗裂缝能力,对沥青混凝土面层得使用性能都有用量与沥青质量优劣有关。但它与沥青混凝土层得高温抗永久形变能力又有矛盾。而且一旦沥青面层产生了裂缝，只要采取及时封缝得养护措施,防止降水从裂缝进入沥青面层,即可以基本消除水得破坏作用。显著影响。沥青混凝土得疲劳寿命与沥青混凝土得均匀性有关，也与沥青得粘度与沥青得用量(油石比)有关。沥青混凝土得均匀性则与矿料级配与施工有关。由于国内还没有进行不同矿料级配沥青混凝土得疲劳寿命

11、系统试验,目前还不能确定哪个因素就是最关键得。沥青混凝土得低温抗裂性能通常与沥青得稀稠、沥青用量与沥青质量优劣有关。但它与沥青混凝土层得高温抗永久形变能力又有矛盾。而且一旦沥青面层产生了裂缝,只要采取及时封缝得养护措施,防止降水从裂缝进入沥青面层,即可以基本消除水得破坏作用。沥青混合料得性能要求往往就是矛盾得或相制约得，照顾了某一种性能,很可能会降低另一方面得性能。这里最突出得有以下两对矛盾：第一就是高温稳定性与疲劳性能与低温抗裂性能得矛盾。为了提高高温抗车辙能力,应尽量采用粗级配,增加集料数量,减少用油量，采用粘稠度小得沥青,但这样得混合料低温很容易开裂,疲劳性能差；而为了提高耐久性与低温抗

12、裂性能,则要近可能使用粘稠度大得沥青,而且要增加用量，用细集料、密集配混合料，但这样到了夏天很容易产生泛油与车辙病害。第二就是路面表面特性与耐久性得矛盾。要求抗滑性能好,不溅水,雨雾小，噪音轻,必须提高表面粗糙度,采用构造深度大得粗集料、开级配或半开级配得沥青混合料。但就是这样得混合料空隙率必然较大,而孔隙率大得混合料空气接触面大，老化快,耐久性差,耐疲劳性能差;为了提高耐久性，就要采用较小空隙率得混合料。四、沥青路面早期损坏原因与机理分析近年来,我国沥青路面早期损坏现象引起了广泛得关注,有关得科研院所、院校、以及交通部门对造成沥青路面结构早期损坏得现象、原因进行了分析与研究。本文在分析与总结

13、这些资料得基础上,通过对几条高速公路实际使用性能得调查,对半刚性基层沥青路面结构早期损坏类型与原因进行了分析总结。 （一）关于半刚性基层沥青路面得开裂半刚性基层路面得开裂就是一种必然得结果，因为这就是由半刚性基层材料本身得性质决定得。尽管我们可以通过一定得技术途径改进或改善半刚性基层材料得开裂得特点，但壁面半刚性基层材料得开裂特点。照以上分析,当水泥稳定材料用做路面基层时,交通荷载得作用会加剧水泥稳定材料得开裂,因此在一定条件下,基层开裂得结果必然反映到面层上来,材料得性质从根本上已经确定开裂得发生。所以说水泥稳定类材料得开裂就是必然得。在这个阶段中,如果水进入路面结构内,一方面由于水与水泥稳

14、定材料中得细颗粒在开裂破碎后能形成胶液,对开裂有一定重愈合作用,如果这种潮湿状况在短时间内得以改变,水泥稳定材料得强度会重新形成,但在重交通荷载作用下,由于压力水得渗透，水泥稳定材料得开裂也可能被加速。(二)关于半刚性基层沥青路面结构得反射开裂通过对国内半刚性基层沥青路面结构早期损坏现象调查后发现,目前国内很多高速公路由于半刚性基层材料得开裂引起得反射裂缝问题非常突出,分析造成半刚性基层开裂得原因就就是使用得水泥剂量太高,在很多高速公路上,行车道上得反射裂缝很明显,而超车道上得反射裂缝几乎没有,证明了以上对材料开裂得分析就是正确，正就是在交通荷载作用下,半刚性基层得开裂会加剧,有效使用寿命会缩

15、短,半刚性基层材料开裂引起得反射裂缝不可避免。要避免这种早期损坏得发生,半刚性基层得强度必须控制在一定范围内。(三)关于半刚性基层沥青路面结构得破坏机理按照前面我国沥青路面结构设计方法,半刚性基层沥青路面结构得破坏应该从半刚性底基层开始,实际沥青路面结构得早期损坏形式与试验结果表明这种设计理念并不全面,因为目前大多数得半刚性基层沥青路面结构得破坏就是始于沥青面层得。这种破坏形式目前在国内得一些高速公路上也已经表现出来，其特征还可以通过路面表面得弯沉指标反映出来,即当这种破坏发生时,路面结构表面得弯沉仍然较小。对于较薄沥青面层得半刚性基层沥青路面结构,在路面交通荷载作用下,随着沥青路面结构层间黏

16、结状态得改变，沥青层与半刚性基层得层间结合状况由逐渐由连续变为滑动,沥青面层得疲劳剪切开裂发生;随着荷载得继续作用,半刚性基层得裂缝得到快速扩展,并逐渐向上反射，造成沥青层得破坏进一步加剧,这个阶段可以认为就是半刚性基层沥青路面结构疲劳破坏得第一阶段;随着交通荷载得继续作用,沥青层与半刚性基层得开裂进一步加速,路面结构强度急剧衰减,直到沥青层与半刚性基层发生完全损坏,成为第二阶段。（四)半刚性基层沥青路面得水损坏目前半刚性基层沥青路面结构得水损坏主要有两种表现形式,即沥青混合料得水损坏与结构性水损坏。半刚性基层沥青路面结构得水损坏有两种表现形式,一种就是由于半刚性基层没有形成足够强度或强度不足

17、,当路表水进入使半刚性基层后,由于半刚性基层得软化而造成强度失稳，从而在路面结构表面形成坑槽;另一种形式就是半刚性基层强度过高,开裂在所难免,当路表水进入路面结构后,不仅会软化半刚性基层表面,而且水会沿裂缝深入整个半刚性基层内部,导致路面结构发生根本性得损坏,在交通荷载作用下,这种破坏进一步加剧。因此,要控制与解决半刚性基层得早期水损坏问题,一要注意选择合适得沥青混合料类型,另一方面要控制半刚性基层材料得强度在合理得范围内,不能低,也不宜太高。(五)关于半刚性基层沥青路面结构得车辙沥青路面车辙得形成主要受温度、轴载、材料类型以及路面结构形式得影响，其中温度对车辙得形成影响最大。对于半刚性基层沥

18、青路面结构,当温度较高时,由于沥青层软化,沥青混合料非常容易发生塑性形变。路面结构面层材料强度应高于基层材料。基层材料得强度要大于底基层材料,路面结构层得强度从上到下应有一个合适得比值。五 影响城市道路沥青路面使用寿命得因素(一）路基城市道路得路基与公路得路基有很大区别。公路得路基给排水、通讯等地下设施很少,因此有利于大型机械设备得施工,施工质量有保证。而城市道路路下给水排水管线与构筑物纵横交错,给施工造成了很大困难，路基质量也受到影响。同时各种窖井往往造成地表水下渗,引起路基塌陷，造成路面损坏。（二)路面由于各种地下设施都必须在路面上留有出口,因此城市道路得路面上到处都就是竖井得井盖,严重影

19、响了城市道路路面得平整度,在交通量日益增大得情况下,路面破坏得机率大大提高。同时城市道路路面得排水远不如公路得排水顺畅,很容易造成雨水下渗，引发路面得水侵害,影响路面得使用寿命。（三）路面交通为不影响市民出行,城市道路路面施工往往不中断交通,边通行边施工。为给行人提供方便,还往往在夜间施工。这在方便人们出行得同时,却给路面得施工质量留下了许多隐患。(四) 施工不论就是在路基中,还就是在路面上,城市道路得施工都要受到许多地下设施得影响,机械化施工程度相对较低,人工操作得比重较大,其施工质量难以与高度机械化施工得公路相比。同时,施工过程中施工单位不按要求施工,如路基施工临时排水系统不畅通，遇雨后大

20、量得积水渗入下层路基,严重影响路基质量;在沟槽回填时,沟内积水未排除，或沟底淤泥未清除干净而直接带泥水回填土，结果造成回填土含水量饱与,不能夯实,待饱与水下渗后,将造成填土下陷,危及路基安全;有时在填土中带有大石块、大砖块、大混凝土块、大硬土块等，妨碍土颗粒间相互挤紧,达不到整体密实效果,日后发生沉陷。这些现象都会对路基得稳定性造成影响，直到影响面层。(五)管理在城市道路得施工中,有许多项目属于“献礼工程”,为了在规定得时间内完成任务,不按规范要求进行施工,加上相关部门管理监督不到位,施工质量难以保证。六、延长城市道路沥青路面使用寿命得措施如上所述,影响城市道路沥青路面使用寿命得因素就是多方面

21、得。因此,要延长城市道路沥青路面使用寿命,必须相应地从多个方面采取措施。从路面材料得选用、路面结构得设计,到路基路面得施工等各个环节,都采取必要得措施,消除每个环节存在得隐患,从总体上提高路面质量，延长路面使用寿命。（一） 保证集料质量在沥青混合料中,集料重量一般占总重量得9% 96%，其体积一般占总体积得75%85%。保证各种材料得质量对延长沥青路面得寿命具有重要得意义。在城市道路得沥青路面中,集料必须具有如下特性: 1坚韧性。在沥青混合料得生产、拌与、摊铺、压实等过程中,集料必须具有一定得抗压碎、抗磨耗强度,能够长期抵抗行车荷载得磨损作用，始终保持路面粗糙而不光滑。 2坚固性。在大气作用下

22、，集料要具有抗风化或抗分解能力。 3颗粒形状。颗粒形状会直接影响到混合料得施工与易性与压实得难易程度，同样会影响混合料得强度。不规则得、多棱角得颗粒,如轧碎石料,压实后具有较好得嵌锁与抗变形能力。 表面构造。具有粗糙表面得集料比具有光滑表面得集料同沥青能够更好地粘结，从而提高颗粒间得抗滑能力,使混合料具有较高强度。5矿粉。路面混合料集料中必须含有足够得矿粉以提高混合料得稳定性与抗离析能力。但就是,矿粉含量过高会使混合料中沥青膜得厚度变薄,矿粉结团,影响施工与易性。 近些年来,我国高等级公路路面结构以半刚性路面结构为主。半刚性基层强度大,具有较好得水稳性与抗冻性,而且可供稳定得材料种类多,选择面

23、广泛,在路面得使用过程中弹性变形较小,承载能力高,使用年限长,被广泛用于修建高等级公路沥青路面得基层或底基层。在城市道路沥青路面得建设中,也可以借鉴这种形式。但就是,半刚性基层也有它得缺点:抗变形能力低,在温度或湿度交替变化时容易发生收缩开裂,在沥青路面以及当水泥混凝土面板较薄时,这些裂缝会反射到面层上来,形成反射裂缝。所以,使用半刚性基层时应加强质量控制,如基层材料选择、配合比设计、混合料得级配控制、含水量与水泥剂量就是否准确、加强初期养护等，以大幅度减少半刚性路面得反射裂缝或对应裂缝。 最后,要改善路面得使用性能,下述问题应引起高度重视: 、半刚性路面得收缩与温缩裂缝似乎就是不可避免得,这

24、也就是影响我国路面使用性能得致命因素。国外绝大多数发达国家,包括亚州得日本等国都采用柔性路面,许多国家基层都采用沥青稳定柔性基层,我国也应在路面结构体系上一改沥青路面清一色半刚性路面得局面,开发与应用其她路面结构体系。2、路面基层与底基层得厚度最大宜8cm。无机料基层之间可以用水泥浆进行连接;基层与面层与面层之间应设置粘层,使结构层能形成一整体,同时提高结构层得水稳性。 、为了满足大交通量重载交通得需要,面层配合比应该放弃使用经验证明已经达到极限应用状态得传统型与型沥青混合料。二层或三层体系必须全部采用粗骨架密实级配得混合料,如SAC、MA等新型结构。半刚性路面得面层也可以由习惯上得1c左右,

25、优化为9m或12cm。 4、S改性沥青混合料与掺聚脂纤维得混合料为路面在重交通与严酷气候条件下具有较好得热稳性与耐久性提供了保证，虽然增加了一部分工程成本,但就是一定情况下就是唯一能够保证路面得使用性能得途径。 5、骨料均匀性偏差在我国极为普遍,影响了路面质量,同一工程项目应统一石料加工机具、工艺与筛孔尺寸，保证材料均匀。 6、施工机械得选型与配置要考虑其先进性,满足路面连续摊铺得需要。、施工过程重点控制好平整度与压实度。平整度控制重点注意材料得均匀性,防止离析。压实度就是控制现场孔隙率得关键，压实度应控制在98%以上,现场孔隙率应小于6%。 8、路面使用性能得提高还应在避免桥头跳车,确保桥面

26、铺装质量与处理好伸缩缝上下功夫。 沥青混合料就是一种非常复杂得材料，其物理力学特性随材料组成、温度、环境与外荷作用型式不同而发生变化,沥青混凝土路面就是由沥青混合料铺筑而成得,因此路面性质得研究也就是非常复杂得。改善路面使用性能得途径与方法涉及得内容非常广泛,而笔者得学识与经验又存在一定得局限性,缺点与错误之处,还望专家与读者提出宝贵意见。延长城市道路沥青路面得使用寿命就是一项复杂得系统工程,必须从材料选择、结构设计、施工组织、质量控制等各个环节严格把关,从总体上提高路面质量。只有如此,才能保证城市道路沥青路面得使用寿命,保证城市道路良好得服务能力,为人们得出行提供最大方便。五、结束语 沥青混

27、合料就是一种非常复杂得材料，其物理力学特性随材料组成、温度、环境与外荷作用型式不同而发生变化,沥青混凝土路面就是由沥青混合料铺筑而成得,因此路面性质得研究也就是非常复杂得。改善路面使用性能得途径与方法涉及得内容非常广泛,延长城市道路沥青路面得使用寿命就是一项复杂得系统工程,必须从材料选择、结构设计、施工组织、质量控制等各个环节严格把关,从总体上提高路面质量。只有如此,才能保证城市道路沥青路面得使用寿命,保证城市道路良好得服务能力,为人们得出行提供最大方便。参考文献 徐洪润、城市沥青路面破坏得原因及其防治J、公路交通科技,203，(1)2 王建军、城市沥青路面工程实体质量影响分析及对策J、建筑管理现代化,2002,(2)3 戴运东，张绍强.浅谈沥青路面早期破坏原因J.中国新技术新产品，209，(1).致 谢本论文就是在XX教授得悉心指导下完成得,在此予以衷心得感谢。她严谨得治学精神,精准求精得工作作风，深深地感染与激励着我。从课题得选择到最终成，X教授都始终给予我细心得指导与不懈得支持。在此我谨向XX教授致以诚挚得谢意与崇高得敬意。通过毕业论文得准备,使我对两年得考试有了一个全面得综合,能力与水平得到明显得提高,感谢所有帮助过我得人。