李轶

摘 要：对沥青罩面裂缝机理进行阐述，同时分析沥青罩面结构力学特征，并在此基础上从沥青混合料改良方法、改良后沥青混合料路用性能、超薄沥青罩面技术要点、沥青试验结果等方面对裂缝衰减式沥青超薄罩面路用性能进行客观评价，认为改良后的沥青超薄罩面，抗裂缝性能良好，值得推广。

关键词：裂缝衰减式；沥青超薄罩面；沥青混合料

现阶段，我国经济发展迅速，高速公路、干线公路及城市道路建设情况良好，为我国经济发展带来更多助力。沥青材料是多数路面施工的首选材料，但是路面病害却比较常见。沥青罩面是路面改造的主要方法，能够有效改善旧有公路路面的性能。

1 沥青罩面裂缝机理

水泥砼路面长期受到车辆荷载作用后，会产生移动，加之受到温度变化的影响，可导致路基发生严重变形。变形及移动可产生集中盈利，并且直接作用在与裂缝相对应的沥青罩面上，造成反射性裂缝。反射性裂缝可继续扩展，继而形成剪切裂缝和张开裂缝，严重影响到路面的使用性能，其中剪切裂缝主要是由荷载所致。同时，温度变化也是裂缝产生的主要因素，当温度下降到一定程度后，水泥砼路面及沥青罩面会发生收缩作用，直接导致拉缝位置变形。

2 沥青罩面结构力学分析

传统意义上的“疲劳强度理论”虽然认为车辆重复性的荷载作用会损伤路面材料性能，切这种损伤具有累积性，但是往往忽略了一个基本事实，即沥青混合材料自身质量缺陷对面罩结构性能发挥的制约，导致沥青面罩结构分析存在较大的误差和不确定性。现阶段，路面结构设计过程中，大量采用断裂力学思维，在为路面结构设计提供科学性保障的同时，也使结构分析到达新的高度。目前，沥青面罩结构力学分析方法主要有四种，即静力学分析法、有限元分析法、断裂力学法及动力学分法，前三种方法均属于静态荷载下开展的力学分析。上世纪六七十年代，断裂力学分析方法逐渐被广泛应用在公路路面施工中，并在实际工作中发挥良好的作用。

3 裂缝衰减式沥青超薄罩面路用性能设计与评价

3.1 沥青混合料改良方法。本研究采用普通沥青材料，向材料中添加氯丁橡胶，用于改变沥青材料的性质，并根据试验结果判定氯丁橡胶对混合料性能的影响。由于沥青路面需要长时间暴露在自然环境下，因此水分对沥青混合料的影响不可忽视。在水分的长期作用下，沥青路面容易出现松散、坑槽，严重降低路面使用性能。根据实际需要，选择四种配级的沥青面罩，并采用马歇尔试验方法对路面材料的水稳定性进行检验，试验条件见表1。

浸水稳定度用“NP”来表示），则算法公式为：

NP=NP2/NP1*100%

马歇尔试验方法简单，操作性强，目前已将此方法列入到我国相关试验规程中。从沥青混合料浸水稳定度性能试验结果来看，添加氯丁橡胶后的沥青混合料稳定度明显提高。

3.2 改良后沥青混合料路用性能分析。通过马歇尔试验，进一步确定了四个级配最为恰当的油石比例，并对各个比例组合成的沥青混合料进行筛选，选择出性能最佳的级配，并对其水稳定性抗裂性进行评价。上述分析结果显示，改良后沥青混合料水稳定性良好。在测试混合料水稳定性后，还要对进行旋转压实试验，将混合料切割成15*7.5*3.8cm大小的试块，采用环氧树脂，将试块安装在MTS模具中，对其开展直接性的拉伸试验，进而准确模拟反射条件，对反射性裂缝发生情况进行记录，结果显示：普通沥青改良后，具有较好的抗反射裂缝性能。

3.3 超薄沥青罩面技术要点。本研究查询权威文献，结合相关资料，在掌握国内外沥青超薄罩面相关研究的基础上，对上述超薄沥青罩面进行详细论论述，进而获得准确的试验数据。按照现有设计规范，为超薄混合料选择适宜的级配。严格根据沥青混合料组成材料情况，对超薄罩面性能进行分析，掌握面罩级配的主要特征。选择原材料，并对原材料性能进行相应测试，包括粗集料自身性能、密度、坚固性、含水量等。在使用马歇尔试验方法时，要首先确定普通沥青混合级配，进而明确添加材料的剂量及油石比例，为检验超薄罩面自身的路用性能夯实基础。对不同石比例下超薄沥青罩面的抗裂性进行分析，并在此基础上对添加氯丁橡胶后混合料自身的抗裂性进行评估，进而准确判断沥青混合料的含量，总结改性剂与混合料性能之间的关系。

3.4 沥青试验结果分析。氯丁橡胶属于“2-氯丁二烯-1.3”乳液发生聚合作用的主要产物，可采用其制成石油沥青，被广泛应用在建筑防水施工中，是重要的防水性能材料。氯丁橡胶自身的分子结构具有整齐性，在其分子链内部分布大量氯原子，由于氯原子直径较大，因此其分子结构排列比较紧密，抗拉伸强度较高，且抗老化性能良好。与此同时，氯丁橡胶材料在低温环境下能够快速结晶，在高温环境下则发生逆结晶反应，因此可直接在80℃以上的环境下实现连续性使用，且物力性能较好。本研究选择“A”级道路沥青，添加氯丁橡胶后，严格按照沥青混合料试验相关要求及规程，对沥青混合料开展三项试验，一是大指标试验，二是密度试验，三是老化试验。根据沥青路面施工相关技术对其性能进行检验，检验结果如表2所示：

通过表2可以看出，本研究沥青试验结果符合设计要求，且各项指标满足相关技术规范，在各项指标取值范围之内具有较好的物理特性。

4 结语

综上所述，对沥青混合料进行改良，能够有效改善沥青路面性能。在实际路面施工时，要根据实际情况，慎重选择增强剂。在裂缝衰减式沥青超薄罩面设计的指导下，不断完善路面施工工艺，全面兼顾细节问题，取得最佳效果，延长路面使用年限。

参考文献

[1] 陈杰.裂缝衰减式沥青超薄罩面路用性能研究[D].华南理工大学硕士论文，2014.

[2] 刘东.华南湿热地区纤维沥青碎石封层路用性能及评价指标体系研究[D].长安大学硕士论文，2013.

[3] 傅翔.水泥砼路面沥青罩面层间抗剪分析及应用研究[D].重庆大学硕士论文，2010.