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重载长效沥青路面结构材料设计研究
随着城市化进程不断加快，路面结构材料的性能要求也越来越高，特别是在高速公路、城市道路等路况较为复杂的路段，需要使用高性能的路面材料来保证路面的安全性、平整度和耐久性。其中，长效沥青路面结构材料是一种比较广泛使用的路面材料，经过多年的发展，其性能已经得到了不断提升。本文将重点研究长效沥青路面结构材料设计的方法和关键技术，以期为相关领域的研究者提供一些参考价值。
一、长效沥青路面结构材料的发展和应用
长效沥青路面结构材料起源于20世纪60年代，那时候只是将改性沥青加入罐式沥青中来延长罐式沥青的使用寿命，它用于高速公路、高速铁路、隧道、桥梁等重要的公路及机场的道面层，具有自粘性、流变性能好、弹性恢复好、耐老化、耐水、耐渍、耐紫外线和抗裂性强等特点，而且能够减少噪音和车辆的燃油消耗。
随着道路的加宽，车流量和车速的不断增长，高速公路的路面问题越来越多，传统的路面结构材料已经不能满足要求，于是长效沥青路面结构材料得到快速发展。长效沥青路面材料可以根据性能和功能的不同，在公路工程设计和施工中采用不同的形式和厚度。可以把长效沥青路面结构材料分为三类，一类是胶式沥青加筛板，另一类是高粘结性沥青混合料，第三类是胶式沥青（沥青树脂）复合改性沥青混合料，下面分别介绍。
1.胶式沥青加筛板
胶式沥青加筛板是利用胶式沥青的粘着性、黏度和沥青的结合性来强化路面的稳定性和耐久性。筛板一般用镀锌钢丝或聚丙烯材料制成，大小和重量悬殊不同。在铺满沥青基层后，将胶式沥青倒在筛板的上方，然后用滚筒压实，使其与沥青基层牢牢结合在一起。这种材料的特点是，因其具有很高的粘着性和强度，而且在施工过程中使用方便，能够在路面长期应用，抵御车流和自然老化的侵蚀，延长了路面的使用寿命。
2.高粘结性沥青混合料
高粘结性沥青混合料是一种特殊的混合物，以胶式沥青为基础装置，经过加热、破碎、筛分和配合而成。该材料可以克服传统混合料造成的压实时间长、弹性模量大、抗裂性能差、疲劳性能差等缺点。该材料具有储水能力、吸声降噪、抗滑性能好、适应性强等特点。该种路面结构材料的铺装厚度在6-8cm之间，而且其表面还经过了特殊的处理，提高了其耐久性和抗折度，在质量和耐久性方面都有显著的改善。
3.胶式沥青（沥青树脂）复合改性沥青混合料
胶式沥青（沥青树脂）复合改性沥青混合料是指将胶式沥青、沥青树脂、高分子材料等多种材料进行复合改性，以改善其性能和功能，在这种路面结构材料中，胶式沥青和沥青树脂配合使用，可以发挥材料的优势，即胶式沥青表面的胶结强度比普通沥青高4-5倍。而且该材料具有密实度高、抗水性强、重量小、柔性强、制造方便等优点。由于其表现出了长效沥青和沥青树脂的优点，主要适用于高速公路、快速铁路和桥梁等重要路段的道面。
二、长效沥青路面结构材料的设计方法
1.材料的设计目标
路面结构材料设计的第一步是确定设计目标，这与道路交通、气候、环境和负载等因素有关。设计目标包括路面结构材料的最大轴载、活载系数、年降雨量、昼夜温差、颜色等。在确定目标后，应综合考虑材料各项指标的重要性和可能的变化，制定合理的指标范围，以适应各种气候和负载条件。
2.原材料的性能分析
长效沥青路面结构材料的原材料主要有沥青、纤维、填料等。在设计过程中，必须对原材料的物理化学性质进行全面分析和评估。例如，沥青应符合相应的标准，其中软化点、粘度和渗透性是沥青性能的重要指标，而纤维和填料的强度和密度等指标也是需要关注的。此外，要关注原材料的相容性和稳定性，以确保材料的整体性能。
3.综合考虑层间黏结性
长效沥青路面结构材料的层间黏结性是由多种因素决定的，包括材料对接面的基础几何形状、表面性质、温度和压力等因素。因此，在设计过程中，必须综合考虑不同原材料之间的相互作用关系，确定合理的组合比例和施工工艺，以保证路面结构材料的层间黏结性。
4.优化路面结构设计
长效沥青路面结构材料的设计离不开路面结构设计，材料性能和路面结构紧密关联。根据实际情况选择高性能、环保和经济的材料。在进行材料设计时，应考虑如何在设计范围内优化路面结构设计。
三、长效沥青路面结构材料的关键技术
1.升级改进道路结构设计
采用具有橡胶粉和高渗透性沥青等复配材料，细化结构厚度，让道路的稳定性与结构更协调，更加符合各种条件的使用需求。
2.采用新型防水材料
采用新型防水材料，能够增加路面的防水性能，有效地防止雨水侵蚀，提高路面的防水性能。
3.早期施工强化处理
在路面竣工之前，将枯燥的复合材料撒在路面上，确保材料能够完全渗透路面内部，提高整个路面材料的性能和稳定性。
4.正确选择材料
长效沥青路面结构材料的性能和品质跟生产用的原材料有直接关联，在选择使用的原材料时必须精准，尽可能让选料更加稳定性、加工性优。同时要正确评估这些原材料造成的影响，