Time:2015-09-02 12:12
瀝青回收路面車轍形成原因
瀝青回收路面車轍形成原因摘 要：瀝青路面具有眾多優(yōu)勢(shì)，因此，在我國(guó)道路建設(shè)中應(yīng)用廣泛。但隨著瀝青路面的增多，瀝青路面早期病害也越來越引起人們的重視。本文主要論述了瀝青路面車轍形成原因，并結(jié)合瀝青路面實(shí)例，對(duì)瀝青路面車轍的處理措施進(jìn)行了介紹，具有一定參考借鑒意義。
關(guān)鍵詞：瀝青路面；車轍；形成原因；處理措施
隨著道路建設(shè)快速的發(fā)展，瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨抗滑、低噪聲、施工周期短、維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用。但受內(nèi)因與外因及施工工藝等多種因素影響，車轍病害大量出現(xiàn)，尤其在路口停止線和公交車站處，更是車轍病害多發(fā)部位。路面車轍不僅影響行車，而在嚴(yán)重車轍的地方還會(huì)威脅交通安全，如車輛在變換車道時(shí)困難，車轍內(nèi)積水使行車形成水漂，使制動(dòng)距離不足，輪跡處瀝青層減薄，削弱了路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，對(duì)路面的使用品質(zhì)和使用壽命造成了嚴(yán)重危害，從而造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，處理好瀝青路面車轍病害問題是道路維護(hù)迫切關(guān)心的問題。
1 車轍形成原因和主要類型
1.1 車轍形成原因
車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式，表現(xiàn)為沿行車軌跡產(chǎn)生縱向的帶狀凹槽，嚴(yán)重時(shí)車轍兩側(cè)出現(xiàn)隆起變形。車轍的成因非常復(fù)雜，主要原因是瀝青混合料的壓實(shí)密度低、剪切破壞和基層的垂直變形所造成。近年來，隨著大功率壓路機(jī)的使用和基層強(qiáng)度的提高，道路基層和土基所產(chǎn)生的永久變形不再顯著，目前普遍認(rèn)為瀝青路面結(jié)構(gòu)的車轍主要發(fā)生在瀝青面層。
1.2 車轍主要類型
根據(jù)車轍形成的原因，將其分為以下類型：
1）壓密性車轍。該類型車轍是由于在瀝青路面鋪筑過程中沒有充分壓實(shí)或?yàn)榱似孀非笃秸榷跍囟容^低的情況下碾壓造成壓實(shí)度不足引起的，致使通車后的第1個(gè)高溫季節(jié)混合料在車輛的反復(fù)碾壓下空隙率不斷減小，達(dá)到極限的殘余空隙率后趨于穩(wěn)定，形成車轍。
2）流動(dòng)型車轍。瀝青路面處于高溫狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)層在車輪碾壓的反復(fù)作用下，荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度，使流動(dòng)變形不斷積累形成，通常發(fā)生在輪跡帶附近，主要由于瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不足造成的。我們通常所說的車轍基本上都是這種類型。
3）結(jié)構(gòu)型車轍。這類車轍是由于路面結(jié)構(gòu)在交通荷載作用下產(chǎn)生整體永久變形而形成。它主要是發(fā)生在瀝青面層以下包括路基在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)層的永久性變形。這類車轍主要由于路基強(qiáng)度不足而引起的。基層施工不良和超載特別嚴(yán)重的路段會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)型車轍。
4）磨耗型車轍。多為寒冷地區(qū)，由于瀝青路面結(jié)構(gòu)頂層的材料在車輪磨耗和自然環(huán)境因素作用下連續(xù)不斷的損失形成，汽車使用了防滑鏈和突釘輪胎后，這種車轍更容易產(chǎn)生。這種車轍類型所占比例較少，具有很強(qiáng)的區(qū)域性。
2 城市道路交叉口車轍處理措施
在提高道路交叉口抗車轍能力的同時(shí)，還需兼顧提高防水損害、耐久性與低溫抗裂性能。根據(jù)SHRP研究，通常情況下，合理的密級(jí)配混合料的高溫穩(wěn)定性要優(yōu)于間斷級(jí)配的混合料，只有SMA例外。因此，瀝青面層級(jí)配仍采用AC-13C型密實(shí)級(jí)配，但擬進(jìn)行礦料級(jí)配調(diào)整，提高骨架相互嵌擠作用；使用添加劑，提高瀝青結(jié)合料的膠結(jié)作用，來實(shí)現(xiàn)高溫抗車轍性能的改善。
2.1 抗車轍瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)
（1）礦料級(jí)配調(diào)整
選用破碎、堅(jiān)硬、紋理粗糙、多棱角、顆粒方正的機(jī)制礦料。礦料應(yīng)具有很強(qiáng)的抗變形能力，當(dāng)荷載作用時(shí)，集料能夠緊緊束縛在一起，產(chǎn)生較大的內(nèi)摩阻力，增大抗剪強(qiáng)度。試驗(yàn)使用常用的石灰?guī)r集料。在設(shè)計(jì)空隙率時(shí)，對(duì)粗集料骨架間隙率VCA的關(guān)鍵性篩孔進(jìn)行了控制，希望通過礦料合成級(jí)配的調(diào)整有效利用粗集料良好的嵌擠作用，減少瀝青混合料的橫向剪切移動(dòng)，提高瀝青混凝土路面的抗車轍能力。AC-13C型礦料配合比設(shè)計(jì)（含AR-13橡膠）如表1所示。
表1 AC-13C型礦料級(jí)配設(shè)計(jì)
從表1可以看出，AC-13C設(shè)計(jì)值比常用值的骨料份額有所增加，控制骨科架間的空隙，形成足夠的比表面吸附瀝青膜層。級(jí)配中對(duì)粗集料骨架間隙率VCA關(guān)鍵篩孔2.36mm的通過量比例控制在30%左右（JTGF40-2004規(guī)范中AC-13C要求<40%），這樣保證幾組瀝青混合料VCAmin （2）抗車轍添加劑
1）抗車轍劑的作用機(jī)理
選擇合適的添加劑可大幅度提高瀝青混合料的膠結(jié)作用，從而增加瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。抗車轍劑是由多種聚合物復(fù)合而成的瀝青混合料添加劑，其通過對(duì)集料表面的增黏、加筋、填充及瀝青改性等多重作用而大幅度提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。
2）抗車轍劑的添加方法
抗車轍添加劑的使用劑量為瀝青混合料的0.3%～0.5%，對(duì)于交通量大，重載或者超載等特殊情況可以考慮適當(dāng)添加，特殊路段的摻加比例可以稍高一點(diǎn)。
2.2 抗車轍瀝青混合料性能研究
（1）水穩(wěn)定性試驗(yàn)
瀝青路面的耐久性主要依靠瀝青和集料之間的黏附程度。瀝青混凝土鋪裝層在車輪動(dòng)態(tài)荷載的作用下，進(jìn)入路面空隙中的水會(huì)不斷產(chǎn)生動(dòng)水壓力及真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)作用，使瀝青黏附性降低并逐漸喪失黏結(jié)力，繼而，瀝青膜從集料表面脫落，瀝青混合料出現(xiàn)掉粒、松散，形成瀝青混凝土路面的坑槽、松散等損壞現(xiàn)象。
（2）高溫穩(wěn)定性檢測(cè)
瀝青路面直接受車輛荷載和大氣因素的影響，同時(shí)瀝青混合料的物理、力學(xué)性質(zhì)受氣候與時(shí)間因素的影響較大，因此，為使路面能給車輛提供穩(wěn)定、耐久的服務(wù)，必須要求瀝青路面具有一定的穩(wěn)定性和耐久性。為了保證高溫季節(jié)瀝青路面在行車荷載反復(fù)作用下，不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、擁包等病害，瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性。車轍試驗(yàn)用于測(cè)定瀝青混合料的高溫抗車轍能力，檢驗(yàn)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的高溫穩(wěn)定性指標(biāo)。
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