公路維修養護中的新材料和新技術

班翔宇

(新疆伊犁公路管理局特克斯分局)

1 國外公路維修護養的新材料和新技術

國外的公路的路面的構成大概如下:以土基為最底層，依次往上的是壓實的地基、底基層、基層和瀝青混凝土面層。大多數國家為了防止車轍的出現，一開始僅僅是增加瀝青混凝土面層的厚度，有的達到了60cm，但是仍不能完全保證在高溫天氣也不會出現車轍的病害。所以他們采取了一種新技術，即在路面的最上層鋪筑一薄層水泥混凝土面層，這樣就可以形成一層加強的受力板，分散了車輪對路面的壓力載荷，極大限度的避免車轍的出現。

除此之外，對于瀝青公路路面的裂縫、老化、坑槽等等病害，一些發達國家，像美國、德國、英國等采用了一種預防性護養的新型技術，即在還未發生這些病害的路面上進行行駛質量的監測，根據實際情況采取策略和研發新材料。例如加拿大、日本、和上述三個國家都研發出一種儲存式冷鋪瀝青的修補材料，美國的派克公司就研制一種瀝青路面復原劑用來修復路面的使用功能，有些國家也會采用預防性的養護稀漿封層法這種新型技術。值得一提的是法國對公路的修復新技術，他們研究開發出一種新型的瀝青罩面技術，不同于上述技術材料，這種技術所采用了具有高彈性且變形率為100mm/min的改性瀝青，把這種材料做成啞鈴狀試件進行拉伸可高達6倍的長度也不會發生斷裂。罩面材料的最大顆粒為6mm，鋪設的罩面層厚度只在1.5cm和2.5cm之間。在鋪筑時，會在路面的底層一層粘曾油，其材料為改性的乳化瀝青。這樣所構成的瀝青砂漿鋪筑的路面的紋理深度能達到0.85mm到1.3mm之間，增大了摩擦系數，延長了良性使用時間高達6年以上。

2 我國公路養護的新材料和新技術

2.1 新技術

通常我國對公路路面的處理方法有應力吸收薄層或者粘層油的聚合物使薄層改性處理、熱拌瀝青混凝土罩面處理、泡沫瀝青或乳化瀝青對病害路面層進行再生處理、稀漿封層或者石屑罩面封層等等技術。但是近來我國也開發出許多修護路面的新技術。

(1)Cape封層技術

Cape封層技術是基于石屑罩面封層技術再加上稀漿封層的綜合全面性的處理技術。這種技術結合了兩種常用的封層技術的優點，并且分為單層和多層石屑罩面兩種處理方式。這種技術是1950年在南非的Cape省用于新路面的建設，后來用于養護舊路。60年代澳大利亞也出現過這種技術，他們是在基于大骨料的石屑罩面之上鋪灑屬于陰離子的乳化瀝青稀漿進行封層，這樣就可以起到提高路面的抗磨損能力，也同時提高了道路行駛的能力。今年這種技術開始應用于我國，它主要的優點是第一，它具有較高的抗摩擦能力，可以使路面的抗磨力高達12～15年。第二，這種技術的封層還具有低噪音、修補瀝青公路路面的縫隙，成本低的優勢。第三，它具有良好的抗滑性。

(2)夾心式石屑封層技術

顧名思義，這種技術就是在兩層石屑封層中一層結合性的新型材料，它也是基于石屑封層再改進的一種技術，只是在封層面先鋪上一層相同粒徑(一般是4.75mm到9.5mm)的小石屑，在用鋼輪碾壓封層之后噴撒超出常規用量最多50％的瀝青結合材料，在上面重復第一步操作鋪筑相同的石屑，但是這層石屑的粒徑較小，為2.36mm到4.75mm之間。這種技術可以大大提高路面的防滑性能。

(3)“就地熱再生”技術

這是一種預防性技術。這種技術的目的類似于國外發達國家所采用的修護路面的技術。它的主要原理是先對瀝青路面進行銑刨、加熱等操作，再在鋪筑材料中添加固定數量的新瀝青、新瀝青的混合材料和再生劑等等，經過攪拌、鋪層、碾壓一系列的加工，達到舊路面的瀝青混凝土再生的目的。這種技術分加鋪再生和復拌再生兩種方式。但是它具有一定的限制因素，“就地熱再生”技術只運用于一、二級瀝青公路和存在淺層或者輕微損害的高速公路，而且施工的氣溫條件在10℃以上，再生深度也有著在2.5～6cm的限制。這種技術具有諸多優點:首先，它使舊路面的級配組成得到了修正，而且修復了路面表面的損壞。其次，能把施工時對正常交通的影響降到最小化。再者，利用了原本的瀝青路面進行再生，較少了運輸的成本。最后，對路面的路拱、橫坡和縱斷面有良好的改善作用。

(4)噴射式路面修補技術

這種技術利用噴射式路面修補機，噴撒加熱后的乳化瀝青，用來修補、粘合路面的裂縫和坑槽。這種技術簡單，對交通妨礙性小。

2.2 新材料

(1)聚合物面層的應用

這種新材料主要是用于重建和修復混凝土面。這種材料多用于由除冰劑能引起鋼筋混凝土產生電化腐蝕，具有減少抑制化學藥品、交通載荷和碳化作用導致的腐蝕、磨損混凝土面等情況。聚合物面層具有良好的柔韌性，這是因為這種材料中有固體的環氧物質，它提供了聚合物基的耐久特性和高強的基層粘合力的性能指標。所以這種新型材料大大提高了公路的各項使用性能。

(2)瀝青改性劑應用

瀝青改性研究一直是被世界各國格外重視的研究項目。其目的是為了有效的延長公路的使用時間、節省維護開銷和提高瀝青路面溫度和濕度的穩定性。瀝青改性劑一般是面向塑料和橡膠方面的，其中橡膠改性劑較為常用。而效果最好的纖維改性劑早期是出現于德國的，我國浙江大學今年來對其反復研究后得到一種新型且具有高能效的復合纖維瀝青改性劑。經實踐，復合纖維瀝青改性劑相比基瀝青，其改性后瀝青的針入度減少了一個等級，軟化點也有明顯的提高，而且改性后的瀝青的熱穩定性得到了提高，病害損失量也大大減少。

(3)擴張網

這是一種建筑的新型材料。其原理是在一整張鋼板上挑選具有最合適承受力和空隙，但是最少量的鋼材，然后經過精密切割和擴張制成。這種新型材料多應用在混凝土基層和水泥混凝土補強、道路鋪設等，這是因為它具有與水泥混凝土的高強的結合力，還可以起到防裂和防震的效果。由于擴張網具有較高的整體性，所以可以有效的傳遞其表面集中力，使公路的使用壽命得到有效的延長。

3 結束語

經過國內外對公路維修養護中的新材料和新技術的對比，我國雖然在新材料和新技術以及施工工藝的采用上暫時落后于發達國家，但是我國對于公路的修護也是在不斷開發研究當中，最終也會逐步研制出一系列適合我國實際情況的公路護養新技術和新材料。

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