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对沥青混凝土路面抗滑性能影响因素的探究

来源:职称驿站所属分类:交通运输论文
发布时间:2012-06-28浏览:95次

  摘要:本文分析了影响沥青路面抗滑性能的因素,并提出了路面抗滑对策以及不同集料级配成型的沥青面层的抗滑性能及其他技术指标。以供读者参考。  
  关键字:沥青路面;抗滑性能;
  前言
  随着社会的发展,道路也越来越发达,当前我国各等级公路纵横交错,深入到乡镇农村等边远地区。沥青混凝土路面的应用越来越广泛,其性能及优越性越来越得到体现。下面笔者就沥青混凝土路面的抗滑性能作一浅谈。
  1、影响沥青路面抗滑性能的因素分析
  目前针对沥青路面抗滑性能差,特别在雨天或冬季容易造成交通事故。根据国内外研究资料分析,影响沥青混凝土路面抗滑的主要因素如下:
  1、1使用矿料性能差
  沥青路面面层的抗滑性能与路面碎石的冲击值、磨光值相关。路面骨料理想状态下一般用优质石灰岩或酸性岩石。通常情况下酸性岩石耐磨性能比碱性岩石好,但酸性岩石与沥青粘附性能差。为提高酸性岩石与沥青粘附性能,我们通常加入适量的水泥、石灰或抗剥离剂来提高矿料与沥青的粘附能力。
  1、2沥青混合料的类型
  沥青路面表面的宏观构造指表面石料间的孔隙,用纹理深度表示。试验表明,在各种纹理情况下,湿摩擦系数是随车辆的速度提高而变化的,越粗糙的表面,在车辆速度越高的情况下具有较大的摩擦系数,因此,沥青路面上面层应选择粗糙型的沥青混合料。沥青混合料的类型有中粒式、细粒式、排水型等不同的类型,混合料的组成有很大的区别,沥青路面表面的粗糙情况就不同,细粒式比中粒式粗糙度小,排水式沥青磨耗层、沥青玛蹄脂碎石混合料的粗糙度较大,抗滑性能较好。
  1、3沥青混合料的颗粒级配
  在沥青混合料类型确定的情况下,沥青路面的宏观构造水平取决于面层集料的级配。—个良好的级配,要求空隙率最小,而总表面积也不大,前者的目的是要集料本身最为密实,后者的目的是要使沥青用量最省。集料的级配影响着颗粒裸露程度、尺寸大小与相互间距,而它们又影响着路面摩擦系数的大小,因此,提高抗滑耐久性的首要措施是优选出能够形成较大构造深度的最佳级配。根据我国当前沥青与矿料的供应及施工水平,确定矿料的组成比例,以提供良好的抗滑性。
  1、4沥青用量
  沥青用量对沥青混凝土路面的抗滑性能影响是非常敏感的。沥青用量不仅对混合料性能起决定性作用,而且对路面表面构造影响很大。沥青在沥青混凝土中起粘合作用,如果沥青用量过大,沥青除在混凝土中形成结构沥青外还将有自由沥青存在,自由沥青在夏季高温状态下较不稳定,会溢出路面表面,形成路面沥青膜,沥青路面形成光面,纹理深度减小,抗滑性能降低;另外,在高温时的重交通情况下,由于沥青高温强度较低,也会使路面表面矿料向下层压人,而使沥青挤出表面,形成沥青膜,混凝土路面的沥青膜抗滑性能极差。如果沥青用量过少,集料外露过多,虽纹理深度较大,但沥青路面的耐久性差,集料容易过早脱落,造成路面损坏,危及行车安全。因此,必须严格控制沥青用量。
  1、5路面污染
  沥青路面多数为砂土质路肩,由于风吹雨淋,泥土容易渗入到路面孔隙中,堵住宏观构造深度。雨天使路面容易形成一层水膜,大大降低了路面抗滑摩擦系数。
  1、6养护措施的好坏
  由油砂喷洒封层形成的路面基本上会形成致密的光面,抗滑性能极差.。由乳化沥青做稀浆封层的路面,其抗滑性能较好。所以,沥青路面养护对路面抗滑性能有重要影响。
  2、沥青路面抗滑对策
  2、1选择正确的的材料
  在寒冷地区选用AH-90,AH-120沥青,在温和地区选用AH-70,AH-90沥青,在较热地区可选用AH-50,AH-70沥青。另外,沥青混凝土配合比沥青用量一定要控制好,不宜过多。
  2、2选择磨光值与冲击值相对较好的集料作为路面骨料
  试验证明,砂岩、安山岩、玄武岩、花岗岩等抗磨耗性能与抗冲击性能都较好,是优选集料。
  2、3加入适量的活性剂
  抗滑性能好的集料多数是酸性集料,但与沥青粘附性能较差,碱性集料与沥青粘附性能相对较好。所以,在实际应用中要两方面权衡考虑。
  2、4选择良好的抗滑表层结构
  这里我们着重从抗滑表层结构来分析沥青路面抗滑能力。良好的表层结构能很好地保证路面抗滑能力。根据历来的检测数据,总结出以下几类:
  2.4.1复合集料密级配沥青混凝土:该种沥青混凝土的特点是密实,粒径超过9.5mm的集料用酸性碎石,细集料和石粉用碱性材料。该种集料混合料形成的路面既增加油石的抗剥离能力,又有良好的抗磨耗能力,该种沥青混合料能在较长时间内有良好的抗滑效果。
  2.4.2开级配多碎石沥青混凝土:该种混凝土的特点是空隙率、宏观构造深度大,透水能力极强。雨天能迅速把雨水排出路面。使车辆行使在上面比其他密级配型的沥青混凝土路面的抗滑性能好。
  2.4.3采用在热沥青砂层上嵌压抗滑石料:该种路面结构是把抗滑表层与密水层结合利用的一种结构,在施工过程中将拌有沥青的热抗滑石料压进沥青砂层中,再经过碾压成型。该种结构的路面也是宏观构造深度大,最大的优点是抗滑石料用量少,经济效益较好。
  2.4.4采用改性沥青混凝土:改性沥青能改善沥青与集料之间的粘附性能,在高等级公路中应用较多。改性沥青成型的沥青混凝土道路的纹理构造深度大,且用改性沥的道路不容易出现泛油。
  2.4.5采用透水沥青抗滑层:透水沥青抗滑层又称多孔隙磨阻层,铺成透水面层。该种沥青面层路面排水性能极佳。雨雪天气能显著提高车胎与路面之间的抗滑能力。
  3、配合比
  我们重点分析一下不同集料级配成型的沥青面层的抗滑性能及其他技术指标。这里我们分三种不同的集料级配,我们姑且称这三种不同级配的沥青混凝土分别为配合比a、配合比b和配合比C,三种沥青配合比具体构成如下:
  配合比a:粗细集料级配如下:分五档料,其中16mm-19mm碎石占总集料9.5%;9.5mm-16mm碎石占总集料19.0%;4.75mm-9.5mm碎石占总集料26.0%;0-4.75mm细集料占41.0%;矿粉4.5%;沥青含量占4.5%。按此级配要求及沥青含量所拌制的沥青混凝土的技术指标如下:理论密度为2.496g/cm3,,稳定度为10.34,流值为29.4,空隙率3.6%,矿料间隙率为14.1%,沥青饱和度为74.6%,动稳定度在70℃时为957次/min。用该配合比铺筑的沥青道路在铺筑好当月检测其现场各项试验技术指标如下:摩擦系数平均值0.58,平整度平均值为0.94,压实度97.2%,空隙率为6.4%,渗水系数为15.3,路面回弹弯沉值为20.74。
  配合比b:相对于配合比a中的骨料级配,配合比b增加了4.75mm-16mm粗集料的用量,减少了0-4.75mm细集料的用量。这样的级配有利于增加沥青混凝土的空隙率。其级配如下:16mm-19mm碎石占总集料8.0%;9.5mm-16mm碎石占总集料29.0%;4.75mm-9.5mm碎石占总集料27.0%;0-4.75mm细集料占32.0%;矿粉4.0%;沥青含量占4.5%。按此级配要求及沥青含量所拌制的沥青混凝土的技术指标如下:理论密度为2.496g/cm3,,稳定度为9.22,流值为26.8,空隙率5.1%,矿料间隙率为15.1%,沥青饱和度为66.2%,动稳定度在70℃时为1603次/min
  配合比c:相对于配合比a中的骨料级配。配合比c增加了16mm-19mm粗集料的用量,减少了9.5mm-13.2mm细集料的用量,减少了0-4.75mm细集料的用量。这样的级配使沥青混凝土具有丰富的空隙,必然产生较好的路面抗滑性能。各档骨料级配如下:16mm-19mm碎石占总集料20.0%;9.5mm-16mm碎石占总集料23.5%;4.75mm-9.5mm碎石占总集料14.0%;0-4.75mm细集料占40.0%;矿粉2.5%;沥青含量占4..5%。
  按此级配要求及沥青含量所拌制的沥青混凝土的技术指标如下:理论密度为2.508g/cm3,,稳定度为11.15,流值为24.3,空隙率4.4%,矿料间隙率为14.3%,沥青饱和度为69.4%,动稳定度在70℃时为1864次/min。
  4、结束语
  经现场检测发现配合比a为悬浮型密实结构,细集料含量较高,透水性能不好,宏观构造深度小,抗滑性能衰减较快,路面抗车辙能力较差;配合比b沥青混凝土粗集料含量较高,抗车辙能力强,抗滑性能较好,但由于9.5mm-13.2mm集料含量较大,空隙率减少,渗水系数迅速衰减,路面抗滑性能也随之衰减;配合比c相对于配合比b相应增加16mm-19mm集料,减少了9.5mm-13.2mm集料用量,使路面形成骨架,有效增强路面的结构稳定性及高温稳定性,抗滑性能也非常良好。从具体实施情况来看,各项试验指标趋于稳定,摩擦系数稍有下降,路面性能总体性能较好。
  参考资料:
  1、王豪杨磊《沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法探讨》

《对沥青混凝土路面抗滑性能影响因素的探究》

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文章名称: 对沥青混凝土路面抗滑性能影响因素的探究

文章地址: https://m.zhichengyz.com/p-14747

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