沥青混凝土路面产生车辙的原因及处理措施|沥青混凝土车辙试验

时间：2019-05-16 03:20:07　来源：雅意学习网本文已影响人

　　中图分类号：TU528.42文献标识码： A 文章编号：　　摘要: 随着我国社会经济的快速发展，道路交通量日益增大，车辆大型化和车辆超载等问题给沥青混凝土路面带来明显的早期损害，其中车辙是早期损害中最为常见的一种现象，直接影响到车辆的运行安全。因此，文章针对车辙形成的主要影响因素进行深入的分析，提出相应合理有效的处理措施。为同类型研究提高参考与借鉴。
　　关键词: 沥青混凝土路面; 产生车辙；影响因素;处理措施
　　Abstract: with the rapid development of social economy in our country, the road traffic increases day by day, the vehicle large-scale and overloading of vehicles to problems of asphalt concrete pavement brings apparent early damage, including rut is most common in the early damage of a phenomenon, directly affects the safety operation of the vehicle. Therefore, the article for the rut form the main influencing factors of thorough analysis, and put forward the corresponding reasonable effective treatment measures. For the same type research to improve the reference and the model.
　　Keywords: asphalt concrete pavement; Have the wheel rut; Influencing factors; Processing measures
　　
　　
　　沥青混凝土路面适合各种车辆的运行，其具有坚实、耐久、接缝少、防渗、低噪音、施工与养护简单和抗高温开裂的温度稳定性等优点，逐渐被广泛应用于我国的高级公路当中。但是，随着我国交通量的不断增大，混凝土路面产生车辙的现象也越来越频繁了。车辙作为路面早期损害中的一种常见现象，对车辆的运行安全和质量产生极大的影响。因此，分析车辙产生的原因，寻找有效的处理措施是十分必要的，对整体道路安全也具有重要的意义。
　　1 沥青混凝土路面车辙的形成及类型
　　1.1 失稳型车辙
　　这类车辙主要发生在半刚性或刚性基层沥青路面上，车辙主要源于沥青面层，由于沥青面层混合料的高温稳定性不足，在车轮荷载反复作用下，产生压缩和剪切流动。通常轮迹带的沥青面层在下凹的同时，两侧伴随着隆起，二者组合起来构成车辙。
　　1.2 结构型车辙
　　这类车辙是由于路面结构在荷载反复作用下产生的整体永久变形而形成。这类车辙主要发生在柔性基层沥青路面上，其外形主要表现为路面下凹。车辙形成过程. 纵观车辙的形成过程，大体上可分为三个阶段：初始阶段的压密过程:在沥青路面碾压成型开放交通以后，沥青面层以及各结构层材料中均存在一些空隙，在汽车荷载作用下。仍会有进一步的压密过程。沥青混合料的流动过程:高温下的沥青混合料处于以粘性为主的粘弹性状态，在车轮荷载作用下，沥青及沥青胶浆便产生流动，从而使混合料的网络骨架结构失稳。而向两侧隆起。矿质集料的重新排列及矿质骨架的破坏:高温下处于半固体状态的沥青混合料，由于沥青及沥青胶浆在荷载作用下的流动，此时矿质骨架逐渐成为荷载的主要承担者，再加上沥青的润滑作用，矿质集料会产生错动，促使沥青及胶浆向其富集区流动。
　　2 产生车辙的主要因素分析
　　影响沥青混凝土路面车辙形成及其深度的主要因素有以下几个方面。
　　2.1 沥青混合料
　　我国现行的沥青混凝土路面设计的主要依据指标是沥青混合料的强度，其取决于混合料的粘结力和内摩擦角，受集料物理化学性质的影响;粘结力又取决于沥青材料的化学结构、胶体结构、物理化学性质、稠度、沥青膜的厚度、沥青矿料比、沥青与矿粉系的分散结构特征以及沥青与矿料的相互作用，增加内摩擦角和矿料等颗粒间的嵌挤作用可以提高沥青混合料的抗剪稳定性。
　　①材料性质。影响沥青混合料高温稳定性的两个主要因素分别是沥青的粘度和沥青与矿料之间的粘附性。沥青粘度越大，沥青与矿料之间的粘附越好，那么混合料的高温稳定性越好，因此要选用粘度大的沥青和非酸性矿料以提高混合料的高温稳定性和强度，以便产生较高的抗车辙能力;沥青改性是一种提高沥青高温稳定性的有效手段，据佐治亚洲的加载车轮检测结果证明，改性沥青混合料同标准混合料相比车辙深度有明显减少。
　　②矿物集料的表面纹理、料颗粒大小、形状、级配、颗粒相互位置、矿料数量、可以影响混合料的孔隙结构，即孔隙的大小、形状与连通闭合情况、沥青用量状况以及沥青的用量和沥青同集料的互相作用情况，因而可以对车辙的大小表现出不同的影响。采用洁净坚硬的碎石，硬度大、棱角尖锐的砂以及高质量的矿粉对于抵抗永久性变形十分有利。在整个矿料混合料中对沥青温度稳定性影响最大的是矿粉，用石灰岩和冶金矿渣制成的矿粉掺拌的沥青混合料有较高的高温稳定性能。
　　③矿料级配。相关工作人员将集料分为过细级配组、细级配组和粗级配组三种，主要是探讨集料级配对车辙大小的影响，环道试验结果表明:热拌沥青混合料在最佳沥青含量、8%空隙率时粗级配有较大的车辙深度，过细级配次之，细级配组车辙深度最小。另有单轴荷载试验资料:在最佳沥青含量时中粒式沥青混合料车辙最小，细粒式次之，粗粒式大于细粒式，沥青碎石车辙最大。可见，单纯增大矿料粒径并不能提高路面抗车辙能力，而良好的级配和最大的密实度因增加了矿料之间的嵌挤力，而提高了混合料的高温抗车辙能力。
　　④空隙率。在进行沥青混合料配合比设计时，对空隙率的选择一般都是根据当地材料和经验进行的，当取值过高时，提高密实度可增加骨料间的接触压力，从而提高路面的抗车辙能力，相应地沥青和矿粉用量也要增加，从而又削弱其抗车辙能力。当空隙率小于某一临界值后，继续减小空隙率，使得混合料内部没有足够的空隙来吸收材料的流动部分，造成混合料外部的整体变形，由此而形成车辙。大量试验表明:各种级配的混合料在最佳沥青含量时，随空隙率的增大车辙有所增加。
　　2.2 路面结构组成
　　沥青混凝土路面的抗车辙能力除了受所用材料及其性能影响外，还与路基类型和路面厚度有关。沥青混凝土路面厚度与车辙的关系较为复杂，同样的材料在不同的路面结构中会表现出不同的性能，有关室内环道试验表明:当其路基为砂土材料时，面层厚度对车辙影响很大，面层沥青混合料较薄时车辙较深，而且较大部分来自路基的形变;而当面层较厚时，路基基本上不产生车辙。在当路基为刚性或半刚性材料时，车辙的深度随沥青混合料面层厚度的增大而增加，这时的车辙总量90%来自于沥青混合料面层本身，由此认为，当路基和基层强度较高时，采用薄沥青混合料面层可以有效地控制车辙深度，而当路基基层强度较弱时应适当增加面层厚度，但这样构筑的道路，往往由于路面回弹模量与路基回弹模量之间的比值过大，带来不尽合理的结构组合，而且也不够经济。

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