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勢，因此，在我國道路建設中應用廣泛。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，并結合瀝青路面實例，對瀝青路面車轍的處理措施進行了介紹，具有一定參考借鑒意義。
關鍵詞：瀝青路面；車轍；形成原因；處理措施
隨著道路建設快速的發展，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、維修簡便等特點，而被廣泛應用。但受內因與外因及施工工藝等多種因素影響，車轍病害大量出現，尤其在路口停止線和公交車站處，更是車轍病害多發部位。路面車轍不僅影響行車，而在嚴重車轍的地方還會威脅交通安全，如車輛在變換車道時困難，車轍內積水使行車形成水漂，使制動距離不足，輪跡處瀝青層減薄，削弱了路面結構的整體強度，對路面的使用品質和使用壽命造成了嚴重危害，從而造成了巨大的經濟損失。因此，處理好瀝青路面車轍病害問題是道路維護迫切關心的問題。
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，表現為沿行車軌跡產生縱向的帶狀凹槽，嚴重時車轍兩側出現隆起變形。車轍的成因非常復雜，主要原因是瀝青混合料的壓實密度低、剪切破壞和基層的垂直變形所造成。近年來，隨著大功率壓路機的使用和基層強度的提高，道路基層和土基所產生的永久變形不再顯著，目前普遍認為瀝青路面結構的車轍主要發生在瀝青面層。
1.2 車轍主要類型
根據車轍形成的原因，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或為了片面追求平整度而在溫度較低的情況下碾壓造成壓實度不足引起的，致使通車后的第1個高溫季節混合料在車輛的反復碾壓下空隙率不斷減小，達到極限的殘余空隙率后趨于穩定，形成車轍。
2）流動型車轍。瀝青路面處于高溫狀態時，結構層在車輪碾壓的反復作用下，荷載產生的剪應力超過瀝青混合料的抗剪強度，使流動變形不斷積累形成，通常發生在輪跡帶附近，主要由于瀝青混合料的高溫穩定性不足造成的。我們通常所說的車轍基本上都是這種類型。
3）結構型車轍。這類車轍是由于路面結構在交通荷載作用下產生整體永久變形而形成。它主要是發生在瀝青面層以下包括路基在內的各結構層的永久性變形。這類車轍主要由于路基強度不足而引起的。基層施工不良和超載特別嚴重的路段會出現結構型車轍。
4）磨耗型車轍。多為寒冷地區，由于瀝青路面結構頂層的材料在車輪磨耗和自然環境因素作用下連續不斷的損失形成，汽車使用了防滑鏈和突釘輪胎后，這種車轍更容易產生。這種車轍類型所占比例較少，具有很強的區域性。
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，還需兼顧提高防水損害、耐久性與低溫抗裂性能。根據SHRP研究，通常情況下，合理的密級配混合料的高溫穩定性要優于間斷級配的混合料，只有SMA例外。因此，瀝青面層級配仍采用AC-13C型密實級配，但擬進行礦料級配調整，提高骨架相互嵌擠作用；使用添加劑，提高瀝青結合料的膠結作用，來實現高溫抗車轍性能的改善。
2.1 抗車轍瀝青混合料級配設計
（1）礦料級配調整
選用破碎、堅硬、紋理粗糙、多棱角、顆粒方正的機制礦料。礦料應具有很強的抗變形能力，當荷載作用時，集料能夠緊緊束縛在一起，產生較大的內摩阻力，增大抗剪強度。試驗使用常用的石灰巖集料。在設計空隙率時，對粗集料骨架間隙率VCA的關鍵性篩孔進行了控制，希望通過礦料合成級配的調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，提高瀝青混凝土路面的抗車轍能力。AC-13C型礦料配合比設計（含AR-13橡膠）如表1所示。
表1 AC-13C型礦料級配設計
從表1可以看出，AC-13C設計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。級配中對粗集料骨架間隙率VCA關鍵篩孔2.36mm的通過量比例控制在30%左右（JTGF40-2004規范中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）抗車轍劑的作用機理
選擇合適的添加劑可大幅度提高瀝青混合料的膠結作用，從而增加瀝青混合料的高溫穩定性。抗車轍劑是由多種聚合物復合而成的瀝青混合料添加劑，其通過對集料表面的增黏、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%，對于交通量大，重載或者超載等特殊情況可以考慮適當添加，特殊路段的摻加比例可以稍高一點。
2.2 抗車轍瀝青混合料性能研究
（1）水穩定性試驗
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態荷載的作用下，進入路面空隙中的水會不斷產生動水壓力及真空負壓抽吸的反復循環作用，使瀝青黏附性降低并逐漸喪失黏結力，繼而，瀝青膜從集料表面脫落，瀝青混合料出現掉粒、松散，形成瀝青混凝土路面的坑槽、松散等損壞現象。
（2）高溫穩定性檢測
瀝青路面直接受車輛荷載和大氣因素的影響，同時瀝青混合料的物理、力學性質受氣候與時間因素的影響較大，因此，為使路面能給車輛提供穩定、耐久的服務，必須要求瀝青路面具有一定的穩定性和耐久性。為了保證高溫季節瀝青路面在行車荷載反復作用下，不致產生諸如波浪、推移、車轍、擁包等病害，瀝青路面應具有良好的高溫穩定性。車轍試驗用于測定瀝青混合料的高溫抗車轍能力，檢驗瀝青混合料配合比設計的高溫穩定性指標。
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