高性能混凝土、鋼管混凝土、SMA瀝青混凝土、半剛性材料、改性材料
1.1 土石路面
土石路面是最為原始的筑路材料,至今仍有很多土路和沙石路。
石料路面分為碎石路面和砌石路面,主要材料為砂和石料。這種類型的路面常見于偏遠(yuǎn)地區(qū)或工程施工的臨時(shí)便道中。
1.2 瀝青路面
目前,應(yīng)用于交通路面最主要的材料有瀝青路面和混凝土路面兩種。瀝青材料作為路面材料由來已久,其種類、工藝、使用性能已被不斷拓展和改善。瀝青路面的主要優(yōu)點(diǎn)是表面平整,行車舒適,噪音小,減振性好,舊瀝青材料可以再生利用等。但瀝青路面也存在明顯的缺點(diǎn),路面強(qiáng)度低,材料穩(wěn)定性差,設(shè)計(jì)壽命低等,這些缺點(diǎn)一直是道路設(shè)計(jì)中的重要問題。
1.2.1 瀝青路面材料
(1)乳化瀝青
乳化瀝青是將通常高溫使用的道路瀝青,經(jīng)過機(jī)械攪拌和化學(xué)穩(wěn)定的方法(乳化),擴(kuò)散到水中而液化成常溫下粘度很低、流動(dòng)性很好的一種道路建筑材料??梢猿厥褂?,且可以和冷的和潮濕的石料一起使用。當(dāng)乳化瀝青破乳凝固時(shí)-- 還原為連續(xù)的瀝青并且水分完全排除掉,道路材料的最終強(qiáng)度才能形成。
在眾多的道路建設(shè)應(yīng)用中,乳化瀝青提供了一種比熱瀝青更為安全、節(jié)能和環(huán)保的系統(tǒng),避免了高溫操作、加熱和有害排放。
(2)改性瀝青
改性瀝青是摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑),或采取對(duì)瀝青輕度氧化加工等措施,使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善制成的瀝青結(jié)合料。
改性瀝青其機(jī)理有兩種,一是改變?yōu)r青化學(xué)組成,二是使改性劑均勻分布于瀝青中形成一定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
目前,國內(nèi)外取得成效并形成規(guī)模的主要是各種聚合物改性瀝青。受到普遍使用的道路改性瀝青主要是SBS彈性體改性瀝青、SBR改性瀝青以及PE、EVA塑料類改性瀝青。
(3)瀝青瑪蹄脂碎石混合料
瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料,填充于間斷級(jí)配的礦料骨架中,所形成的混合料。其組成特征主要包括兩個(gè)方面:①含量較多的粗集料互相嵌鎖組成高穩(wěn)定性(抗變形能力強(qiáng))的結(jié)構(gòu)骨架;②細(xì)集料礦粉、瀝青和纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂將骨架膠結(jié)一起,并填充骨架空隙,使混合料有較好的柔性及耐久性。
瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當(dāng)前國際上公認(rèn)的一種抗變形能力強(qiáng),耐久性較好的瀝青面層混合料。由于粗集料的良好嵌擠,混合料有非常好的高溫抗車轍能力,同時(shí)由于瀝青瑪蹄脂的粘結(jié)作用,低溫變形性能和水穩(wěn)定性也有較多的改善。添加纖維穩(wěn)定劑,使瀝青結(jié)合料保持高粘度,其攤鋪和壓實(shí)效果較好。間斷級(jí)配在表面形成大孔隙,構(gòu)造深度大,抗滑性能好。同時(shí)混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好,從而全面提高了瀝青混合料的路面性能。
1.3 水泥混凝土路面
由于修筑黑色路面需要的高質(zhì)量瀝青材料較為缺乏,其價(jià)格也較高,因此水泥混凝圖高等級(jí)公路發(fā)展非常迅猛。水泥混凝土路面具有承載力大,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少,壽命長,行車節(jié)油等優(yōu)點(diǎn)。水泥混凝土路面的主要缺點(diǎn)是路面脆性大,容易斷裂,難以修復(fù)。
1.3.1 水泥混凝土路面材料
(1)普通水泥混凝土
普通水泥混凝土由水泥,粗細(xì)集料,水和外加劑按需要的比例混合組成,是水泥路面最常用的一種普通材料。
(2)聚合物改性水泥混凝土
聚合物混凝土是以聚合物為結(jié)合料與砂石等骨料形成混凝土,從而改善混凝土的性能。它具有較好的粘結(jié)性、耐久性、耐磨性及較高的抗彎性能。
聚合物改性水泥混凝土的路面的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:一是路面服務(wù)功能的顯著提高,聚合物改性水泥混凝土路面綜合了傳統(tǒng)水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面各自優(yōu)點(diǎn),同時(shí)材料多孔的特點(diǎn)使其具有較好的透水、降噪功能。