高模量瀝青混凝土正不斷地被推廣應(yīng)用

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和繁榮，公路的交通量日益繁重，超載和渠化交通現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。重交通、重荷載和渠化交通對(duì)瀝青混凝土公路的直接影響就是車轍。

　　在我國由于使用半剛性或剛性基層和堅(jiān)固、耐磨性集料，施工時(shí)又采用壓實(shí)度和最大理論密度雙控體系，因此發(fā)生結(jié)構(gòu)性車轍、磨損性車轍、壓實(shí)性車轍的可能性較小，流動(dòng)性車轍已經(jīng)成為目前瀝青路面車轍的最大類型。

　　流動(dòng)性車轍主要是由瀝青混合料的高溫抗剪切強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的流動(dòng)變形形成的。這種變形的輕重程度與瀝青混合料本身的高溫穩(wěn)定性直接相關(guān)，已經(jīng)成為我國目前公路和高速公路的棘手病害。

　　提高瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的有效方法之一就是采用高模量瀝青混凝土（High M odulus Asphalt Concrete,HMAC），以期減少車輛載荷作用下瀝青混凝土產(chǎn)生的應(yīng)變，以及減少瀝青混凝土不可恢復(fù)的殘余變形。

　　高模量瀝青混凝土(英文簡寫HMAC,法語簡寫EME)是指45℃，10條件下動(dòng)態(tài)模量達(dá)到2000以上或45℃，0.IHz條件下動(dòng)態(tài)模量達(dá)到500Mpa以上的瀝青混合料。高模量瀝青混凝土是由低標(biāo)號(hào)硬質(zhì)瀝青或在粘稠石油瀝青中添加高模量瀝青混凝土外加劑以及一定級(jí)配的集料組成。其特點(diǎn)是模量高、抗剪切能力強(qiáng)。

　　因此，在流動(dòng)性車轍成為目前公路和高速公路最主要病害的情形下，使用高模量瀝青混凝土已經(jīng)成為必然。

　　高模量瀝青混凝土研究現(xiàn)狀

　　高模量瀝青混凝土的研究始于歐洲，但是隨著長壽命瀝青路面研究的展開，這一研究引起了世界范圍的關(guān)注。

　　法國是世界上最早開展高模量瀝青混凝土研究的國家，并于1981年將高模量瀝青混凝土作為基層應(yīng)用于舊路面結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)。目前法國經(jīng)過二十多年的研究形成了高模量瀝青混凝土（EME）標(biāo)準(zhǔn)NFP98—141，對(duì)配合比設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均有特定的方法。

　　英國于1994年開始對(duì)高模量瀝青混凝土進(jìn)行研究，并建立長壽命路面的耐久性研究項(xiàng)目，主要針對(duì)高模量瀝青混凝土的抗老化、抗裂性能進(jìn)行研究。

　　意大利通過對(duì)高模量瀝青混凝土和三種改性瀝青混合料基層的對(duì)比研究，分析了高模量瀝青混凝土的路用性能及其提高基層承載力的實(shí)際效果，提出了正確使用高模量瀝青混凝土基層的要點(diǎn)。

　　葡萄牙針對(duì)炎熱的氣候，修筑了高模量瀝青混凝土試驗(yàn)路，通過對(duì)試驗(yàn)路抵抗車轍能力的研究和總結(jié)，為預(yù)估高模量瀝青混凝土車轍量提供依據(jù)。

　　美國在2004年發(fā)起了對(duì)高模量瀝青混凝土作為長效性瀝青路面中、下面層的研究，并著重于高模量瀝青混凝土設(shè)計(jì)方法和成本的研究。

　　國內(nèi)在高模量瀝青混凝土研究方面尚處于起步階段，沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

　　為此，交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目管理中心于2005年啟動(dòng)“高模量瀝青混凝土應(yīng)用技術(shù)研究”，該項(xiàng)目由遼寧省交通科學(xué)研究院承擔(dān)，中國石化石油化工科學(xué)研究院、遼寧省高等級(jí)公路建設(shè)局參加。經(jīng)過近兩年半的科技攻關(guān)，項(xiàng)目于2008年4月通過驗(yàn)收。該研究在國內(nèi)率先提出了以提高瀝青混凝土模量作為解決路面高溫穩(wěn)定性不足的技術(shù)途徑;研究開發(fā)了高模量低標(biāo)號(hào)瀝青和高模量瀝青混凝土外摻劑;在鋪筑試驗(yàn)路的基礎(chǔ)上提出了施工工藝和質(zhì)量控制指標(biāo)。 [Page]

　　長沙理工大學(xué)鄭健龍教授采用低標(biāo)號(hào)30號(hào)瀝青結(jié)合鄭石高速試驗(yàn)段和室內(nèi)系統(tǒng)研究，提出了高模量瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型以及中下面層采用高模量瀝青混凝土可以有效減少中上面層的流動(dòng)性車轍。

　　長安大學(xué)沙愛民教授對(duì)高模量瀝青混凝土路面應(yīng)用進(jìn)行了研究，在室內(nèi)試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上采用70號(hào)瀝青結(jié)合河南撫項(xiàng)高速的修筑以及通車后的檢測結(jié)果，經(jīng)過兩年多的試驗(yàn)研究得出的結(jié)論主要有:提出了能夠進(jìn)一步提高抗車轍能力和降低瀝青用量的適用我國瀝青路面修筑的HMAC級(jí)配選用方法;提出了以我國現(xiàn)行瀝青混合料馬歇爾設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)HMAC配合比設(shè)計(jì)方法;結(jié)合路面實(shí)體工程的鋪筑提出了HMAC路面的施工工藝。

　　東南大學(xué)錢振東教授對(duì)高模量瀝青穩(wěn)定碎石性能進(jìn)行試驗(yàn)提出了高模量瀝青穩(wěn)定碎石的疲勞性能方程。

　　河北工業(yè)大學(xué)和天津公路處通過對(duì)克拉瑪依30號(hào)硬質(zhì)瀝青和混合料優(yōu)化研究，提出瀝青路面中面層混合料的優(yōu)化級(jí)配。

　　通過對(duì)HMAC國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析可知:高模量瀝青混凝土主要作為基層或連接層（相當(dāng)于我國的中面層），解決瀝青混凝土路面的流動(dòng)性車轍問題。

　　高模量瀝青混凝土在我國的應(yīng)用

　　雖然我國的高模量瀝青混凝土的研究起步較晚，但是面對(duì)日益增加的流動(dòng)性車轍病害，國內(nèi)已將開始采用高模量瀝青混凝土來解決這一世界性難題。

　　高模量瀝青混凝土在我國的應(yīng)用大體可分為三個(gè)階段：

　　摸索階段（2000年－2005年）

　　2 0 0 0 年法國P R 公司在中國推出PR.PLAST.S產(chǎn)品（簡稱PR.S），中國開始引入了高模量瀝青混凝土概念。但當(dāng)時(shí)法國公司在中國是以抗車轍的名義進(jìn)行推廣，并于2001年在運(yùn)三高速上面層開始使用。隨后很多高速路和重載路面相繼成規(guī)模使用。

　　研究應(yīng)用階段（2006年）

　　在抗車轍劑普遍使用后，我國的道路流動(dòng)性車轍問題并沒有完全解決，依然困擾著整個(gè)行業(yè)。于是交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目管理中心“高模量瀝青混凝土應(yīng)用技術(shù)研究”在2005年啟動(dòng)，我國開始自主研究解決瀝青道路的流動(dòng)性車轍的方法。這一時(shí)期的研究和應(yīng)用著眼于長壽命路面結(jié)構(gòu)和各結(jié)構(gòu)層的組成和作用，并相繼在實(shí)體工程中鋪筑試驗(yàn)路或試驗(yàn)段進(jìn)行長時(shí)間段的跟蹤研究，為我國的長壽命路面修筑奠定基礎(chǔ)。其中2006年在撫順---南雜木高速公路路面中面層鋪筑了2.7公里，鶴崗一大連二級(jí)公路(東港段)路面上面層鋪筑了2公里試驗(yàn)路，成為我國自主解決流動(dòng)性車轍的肇始性實(shí)體工程。雖然這些實(shí)體工程中高模量瀝青混凝土的高溫性能毋庸置疑，但是其低溫性能和防水性能仍需長時(shí)間的檢驗(yàn)。

　　開始推廣階段（2009年）

　　隨著2008年4月15日“高模量瀝青混凝土應(yīng)用技術(shù)研究”項(xiàng)目在沈陽通過驗(yàn)收，我國的高模量瀝青混凝土應(yīng)用逐漸步入推廣階段。雖然高模量瀝青混凝土的低溫性能和防水性能仍待觀察，但是將其作為基層或中面層來解決流動(dòng)性車轍是有效的。因此各地交通部門和市政道路公司紛紛開始和設(shè)計(jì)部門合作將其作為中下面層進(jìn)行推廣。我國的石油煉制部門也不失時(shí)機(jī)的推出了低標(biāo)號(hào)瀝青如克拉瑪依、中海油、歡喜嶺等的30、50號(hào)瀝青，這都為高模量瀝青混凝土的推廣創(chuàng)造了條件。

　　結(jié)語

　　流動(dòng)性車轍已經(jīng)成為我國瀝青道路和公路路面的主要病害，高模量瀝青混凝土作為有效解決手段之一，尤其是在煉廠已經(jīng)能夠開始生產(chǎn)低標(biāo)號(hào)硬質(zhì)瀝青的情況下，應(yīng)該將其作為中下面層進(jìn)行推廣應(yīng)用。在推廣應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該注意到我國地域遼闊、氣候不一的特點(diǎn)，采取適宜的高模量瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。