瀝青路面預養護技術現狀及發展分析

張偉

摘 要：預防性養護對改善瀝青路面使用性能，延緩路面破壞有良好效果。介紹了目前常用的預防性養護技術，闡述了電磁感應加熱和微波加熱兩種加熱誘導瀝青路面自愈合技術的原理以及這兩種技術在瀝青路面預養護應用中的優勢與可能存在的問題，最后分析了預養護技術的發展趨勢。

關鍵詞：瀝青路面;預養護;養護措施

1 瀝青路面預養護的重要性

在行車荷載以及自然環境條件影響下，瀝青路面難免會出現一些損壞。剛開始的時候，這些輕微損壞并不會嚴重影響到行車安全，但若不盡快解決這些小問題，路面可能會在荷載和雨水等共同作用下加劇破壞，不僅會影響到行車安全，還要花費大量資金和人力進行維修彌補，而且維修時間較長還會影響到正常的交通運輸，造成大量時間和資源的浪費。所以有必要在瀝青路面出現輕微損壞時就對其進行預防性養護，避免損壞加劇最終導致路面結構性破壞。預防性養護不僅能夠延長路面使用壽命，也節省了路面大修或重建所要花費的大量資源。

2 現已廣泛應用的預養護技術

2.1 稀漿封層

稀漿封層技術是將制成的稀漿混合料均勻平整地攤鋪到需要進行預養護處理的路面上，形成的表面封層除了防止路面進一步損壞，還可以有效提高路面抗滑及耐磨性能。由于該技術能夠在施工數小時內開放交通，對道路交通運輸影響偏小，并且能夠減少路面中修周期[1]，延長了道路使用壽命，是一種較好的預養護技術。

2.2 微表處

微表處和稀漿封層相似，但對原材料要求更加嚴格。微表處技術采用的是改性的快凝型乳化瀝青且對集料質量也有一定要求，所以相對稀漿封層能表現出更好的性能，用該方法對瀝青路面進行預養護后會有更好的效果。

2.3 霧封層

霧封層技術施工方法是將乳化瀝青直接噴灑到瀝青路表面，由于乳化瀝青較大的流動性，可流入裂縫對其進行填補，從而防止雨水等滲入路面內部而造成水損壞，有效維持了路面的正常使用性能。該技術施工操作簡單且成本相對較低，是一種經濟高效的預養護技術。對使用霧封層技術處理過的路面，其抗滑性能將會有所降低，但是下降幅度不大，不影響行車安全[2]。

2.4 同步碎石封層

同步碎石封層即是將瀝青膠結料和碎石同步均勻鋪灑到瀝青路面上而得到的瀝青碎石磨耗層，該磨耗層可直接經由道路上行駛車輛自然碾壓形成。由于該技術是將碎石和瀝青同步鋪灑，高溫下瀝青具備的良好流動性使其與集料碎石更好結合，形成更牢固的粘結。同時該技術在施工工藝方面較為簡單，且成本不高，具有很好的可行性。不過該技術的使用需要嚴格控制碎石的質量以及瀝青和碎石的鋪灑量，并且要選擇滿足規范要求的瀝青[3]。

2.5 灌縫

當路面出現可見裂縫時，為了不讓雨水滲入路面基層，可以將密封膠等材料填充進裂縫處，使路表面重新處于不滲水的狀態。灌縫能夠快速有效地填補出現裂縫的瀝青路面，所以該方法在目前得到了廣泛的使用。

2.6 薄層罩面

薄層罩面技術是在原有瀝青路面上新加鋪一層厚度30 mm左右的薄層瀝青路面，可以提高路面平整度、抗滑性和耐磨性能，修復原路面裂縫和車轍等病害。薄層罩面有熱薄層罩面和冷薄層罩面兩種方式[4]，其中熱薄層罩面較為傳統，是在原路面加鋪一層熱瀝青混合料;冷薄層罩面是在常溫下將改性乳化瀝青與集料均勻混合，然后攤鋪到原有路面上并壓實。

3 新型預養護技術

瀝青路面具有自修復微小裂紋的能力，若給予其足夠的間歇時間，路面內的微裂紋和孔隙就會部分或全部愈合。瀝青路面的這種能力，對延長道路壽命有很積極的作用。不過對于這種僅靠時間的愈合其效率非常緩慢，會對正常交通運輸產生影響，由此產生了大量關于瀝青路面自愈能力增強技術的研究。由于瀝青在高溫下能夠發生粘性流動，自愈更容易發生，所以可以對瀝青混合料進行加熱來誘導愈合。

3.1 磁感應加熱誘導自愈合技術

電磁感應加熱技術可以用于瀝青混合料自愈合領域，不過該技術只能用于具有導電能力的瀝青混合料。電磁感應加熱原理是通過線圈產生交變磁場，然后當不斷變化的磁場在通過附近某一導電閉合回路時，閉合回路會因此而產生感應電流，從而產生焦耳熱。對于普通的瀝青混合料，瀝青和集料都不具備導電性，所以如果要使用電磁感應加熱技術，就需要在混合料中添加某種導電相材料，且這些導電相材料的用量還需足夠多以形成閉合回路。感應加熱中導電相材料產生的熱量會傳遞到附近瀝青，使瀝青溫度升高，粘性降低，從而加快混合料中的裂縫愈合速度。

磁感應加熱誘導自愈合技術具備許多優點。首先，導電相材料直接加熱附近瀝青，減少了不必要的能量消耗;其次，感應加熱技術廢物排放少，是一種清潔環保的養護方式。

同時該技術的實際應用也還存在一些問題。第一，磁場強度會隨著與線圈的距離而急劇減小，所以加熱時路面不同深度位置處的加熱效果不同，可能導致路面較深處愈合效果不理想。第二，隨著感應加熱的次數增多，瀝青會逐漸老化，導致自愈合能力也會相應降低，所以對于同一條路面，該技術的使用次數有限。

3.2 微波加熱誘導自愈合技術

微波加熱技術原理是在不斷變化的高頻電場中，被加熱物體內部偶極分子會發生高頻往復運動，分子間將產生激烈的摩擦，進而產生“內摩擦熱”而使被加熱物料溫度升高。該加熱方法無需經過任何熱傳遞方式，就能快速均勻地對物料進行加熱。對于普通瀝青混合料，微波加熱速度較慢，但是可以在混合料中添加吸波材料等來提高吸波性能[5]，進而加快微波加熱速度。微波加熱相對磁感應加熱穿透深度更大，加熱瀝青路面時會使不同深度均勻生熱，不會出現路表面達到愈合適宜溫度而路面深處溫度低于表面的情況，但是微波是一種不利于人體健康的電磁波，應在合格的加熱儀器以及規范操作下使用。

3.3 預養護時機選擇方面的問題

預養護技術除了各種不同的具體施工措施的問題，對路面進行預養護的時機選擇同樣是預養護技術應用中的重要問題，因為瀝青路面的預養護時間選擇通常會對預養護效果產生重要的影響。目前還沒有統一的規范用于預養護時機確定，只是部分地方發布的預養護相關技術規程上有提出。常用的預養護時機確定方法有兩種，即根據路況指標判斷和通過計算養護效益費用比判斷。預養護時機確定方法雖然有，但其在實際操作中仍存在諸多問題，因為要確定預養護時機，就需要對路況進行長期觀測，然后預測路面使用性能的衰減趨勢，而這兩個步驟也正是難點所在。

而對于磁感應加熱和微波加熱兩種加熱誘導瀝青路面自愈合的新型預養護技術，預養護時機的確定同樣是難點所在。這兩種技術雖然可用于修復瀝青路面中的裂縫，但要求裂縫寬度較小，若裂縫較大那么愈合效果將不明顯，所以路面裂紋的觀測對這兩種技術預養護時機的確定非常重要。

4 結語

電磁感應加熱和微波加熱誘導瀝青路面自愈合技術相對傳統技術更加高效節能且環保，符合現代社會可持續發展的理念，是兩種很有前景的預防性養護技術。

我國公路正由大量建設轉型為養護，對養護技術的要求勢必會提高，不僅要不斷改善優化傳統養護技術，還應在高效節能且環保的新型預養護技術研究上有所突破，這需要每一個道路行業人員的共同努力。

參考文獻：

[1]謝祖平，楊文歡，陶立.瀝青路面稀漿封層預養護技術的應用[J].華東公路，2006（3）：14-17.

[2]李立濤.霧封層技術在瀝青路面預養護中的應用[J].交通世界，2018（12）：54-55.

[3]梁文斌.瀝青路面碎石封層與稀漿封層的應用[J].交通世界，2017（12）：64-65+83.

[4]覃榮江.公路瀝青路面預防性養護措施分析[J].西部交通科技，2018（1）：28-31+34.

[5]鄭志濤，徐穎.吸波材料在瀝青路面微波熱再生快速養護中的應用[J].中外公路，2014（3）：287-290.