公路沥青路面预防性养护材料试验及应用研究

（甘肃省定西公路局安定公路段，甘肃定西 743000）

沥青路面还具有一定的弹性和塑性变形能力，持久耐用，而且沥青材料可以再生利用，经济性高。沥青材料在应用期间很容易受到外界环境影响，出现泛油、裂缝、破损等问题，也影响到了路面的使用效果和使用寿命。应用可靠的预防性养护材料对于降低病害发生概率、延长公路工程使用寿命有积极意义。

1 公路沥青路面预防性养护材料试验内容分析

1.1 抗老化性能

在对预防养护材料进行试验分析时，抗老化性能属于非常基础的分析内容，该内容分析结果的可靠性也将直接影响公路沥青路面的使用寿命。在具体试验中，主要原理是在已经出现老化迹象或者老化严重的沥青材料中，添加所选择的预防性养护材料，该材料中的成分与沥青材料相似，能够与老化的沥青材料发生物理或化学反应，使已经老化的沥青性质发生改变，此时沥青材料的柔韧性也会逐渐恢复，并且和基层的黏合度增加，从而起到了改善沥青属性的作用。完成既定的实验内容后，需要对实验指标进行采集，包括针入度、软化点、延度和布氏黏度，根据这些性能指标来筛选出合适的沥青预防性养护材料。

1.2 防渗水性能

在对预防养护材料进行试验分析时，防渗水性能也属于基础分析内容之一，该内容分析结果的可靠性也将直接影响到公路沥青路面路基的老化速度，决定了路基应用强度。在具体试验中，其主要的原理是在已经出现渗水问题的沥青材料中添加所选择的预防性养护材料，该材料中成分能够填充沥青材料的缝隙，或是发生物理、化学反应后的产物能够填充缝隙，使得已经出现渗水问题的沥青性质发生改变，此时沥青材料的抗渗性也会逐渐恢复，结构间的密实度逐渐提高，提升沥青抗渗性。完成既定的试验内容后，需要对材料使用后的渗水系数进行计算，对比未使用前的渗水系数，根据改善情况筛选出合适的沥青预防性养护材料。

1.3 耐油污性能

公路沥青路面在长期使用的过程中，会出现车辆漏油的情况，如果其耐油污能力较差，也会降低公路路面的摩擦力，增加安全隐患的发生概率，因此在预防养护材料试验中，耐油污性能也是重点考量的内容之一。在具体试验中，其主要原理是在表面油污污染相对严重、动稳定度较低的沥青材料中添加所选择的预防性养护材料，该材料中的成分会和沥青材料或者柴油、汽油发生物理、化学反应，其生成物会对目前应用状态的沥青性质进行改善，让沥青材料的抗油污性能得到提升，从而起到提高材料动稳定性的作用。完成既定的试验内容后，需要对材料使用后动稳定性进行计算，对比使用前的动稳定性参数，根据改善情况筛选出合适的沥青预防性养护材料。

1.4 抗滑性能

在公路运行安全性的评价指标中，抗滑性能一直都是非常重要的评估指标，受到光照、降雨、车辆摩擦等因素的影响，公路沥青路面的摩擦力会受到较大影响，降低了公路交通运行环境的安全性。在具体试验中，主要原理是在表面摩擦系数较小或者使用年限较长的沥青材料中，添加所选择的预防性养护材料，材料中成分会和沥青材料中的成分产生反应。反应后的沥青材料，其抗滑性能会得到较大程度改善，改善后的沥青材料，其摆值也会出现变化，提高材料的抗滑性能。在完成既定的试验内容后，需要对材料使用后摆值进行计算，对比未使用前的摆值，根据改善情况筛选合适的沥青预防性养护材料。

1.5 持久性性能

在公路沥青路面应用效果的评估过程中，还需要做好持久性的试验工作，该指标的主要作用是为了验证添加预防养护材料后，其性能能够维持的时间。在具体试验中，主要的原理是在车辙病害的沥青试件中添加所选择的预防性养护材料，材料中的成分会和沥青材料中的成分产生反应。反应后的沥青材料，其各项性能都会发生变化。以动稳定性为例，将材料和橡胶轮胎进行接触，并进行旋转摩擦，测量不同时间下材料动稳定性的变化情况，对比未使用前的动稳定性树脂，根据此情况计算材料的持久性能，从中筛选出合适的防护材料。

1.6 高温稳定性能

公路沥青路面的工作环境主要集中在户外，在夏季时会面临着高温威胁，因此在实际应用中，也需要对材料高温稳定性能进行评估。在具体试验中，主要原理是在普通的沥青试件中，添加所选择的预防性养护材料，该材料中成分会和沥青材料中一些成分进行反应，反应后的材料性能会发生改变。保持其他试验条件不便，调整不同温度下各组材料的黏度，将数据和常温状态下添加材料的黏度情况进行比对，从而选出性质更加稳定的预防养护材料。完成该试验后继续进行最佳配比试验，设置同温度下不同添加量的试验，分析沥青材料黏度的变化情况，从而得到最佳的试验配比。

1.7 低温抗裂性能

与高温相对应的运行环境便是冬季的低温条件，公路沥青路面在低温状态下，其材料易性会发生较大变化，此时沥青材料脆化程度会提升，在遇到车辆碾压时，很容易出现裂缝病害。在具体试验中，其主要的实验原理是在普通的沥青试件中，添加所选择的预防性养护材料，保持其他试验条件不便，调整不同温度下各组材料脆点的变化情况，将数据和常温状态下添加材料的脆点情况进行比对，从而选出性质更加稳定的预防养护材料。完成该试验后继续进行最佳配比试验，设置同温度下不同添加量的沥青试验，此时对材料脆点的变化情况进行分析，比选出合理的分析配比，为后续试验工作的进行提供数据参考。

2 预防性养护材料的应用分析

2.1 案例概述

高速公路自通车以来，受气候环境、重载交通的作用，沥青路面面临严峻考验。路面的部分技术指标无法达到设计要求，主要表现为平整度、摩擦系数下降低，且路面上出现了相应的病害问题，其中最为普遍的问题便是细小裂缝、车辙等问题。在裂缝病害的影响下，许多水资源进入路面结构层，在行车作用下产生了动水压力，导致卿浆、坑槽等病害的出现。针对这种情况，为减少道路的寿命周期成本，进行沥再生的试验段施工，以期解决路面微裂缝问题，达到预防性养护的目的。沥再生一般用量为0.25 L/m2，可以根据路面表面的粗糙程度、原沥青路面配合比、路面的使用年限来调整用量，随后对各项性能参数信息进行采集。

2.2 试验检测

在该公路工程中，最为凸显的问题是路面出现了较为严重的渗水问题。在对其进行预防养护处理后，没有发现明显损坏的情况。路面的部分区域出现了多余沥青油膏渗出，在表面形成了发光面，光滑程度较高，但是这些区域总占比相对较低。按照既定要求完成试验路段的施工操作后，继续等待4 h，总施工时间消耗10 h，随后恢复了正常的交通运行。为了提升数据分析结果的可靠性，在实际应用的过程中，应对初始状态下路段的渗透系数、摆值进行检测，使用的仪器设备为渗水仪和摆值仪，对其进行持续一年的数据监测，汇总数据信息后展开分析[1]。

2.3 试验结果

2.3.1 抗渗性能

在该路段上进行沥再生施工操作后，公路路面的渗水性能得到了较大改善，在施工前，该路段的超车段渗水系数为13.5 mL/min，行车道渗水系数为10.5 mL/min，而完成施工后运行了一年的时间，该路段的超车段渗水系数为0，行车道渗水系数为1 mL/min，表明添加材料后，结构的抗渗性能得到了大幅度提升。对行车道渗水情况进行分析，主要是因为前期施工时没有做好质量检测，加上重型车辆行驶数量较多，导致结构出现了新的裂缝[2]。随后对其进行处理后，其渗水系数也变为0。同时在试验过程中，其监测周期经过了一年，期间经历了高低温的考验，表明该预防养护材料的使用满足耐温性要求。

2.3.2 抗滑性能

在该路段上进行沥再生施工操作后，公路路面的抗滑性能也得到了改善，在施工前，该路段的摆值为53 BPN，刚完成施工时该路段的摆值为42 BPN，完成施工后运行了一年的时间后，该路段的摆值为39 BPN。由此可以看出，添加材料后，结构的抗滑性能有所降低，这是因为部分区域出现了多余沥青油膏渗出，在表面形成了发光面，光滑程度较高，降低了公路的抗滑性能。但是其数值依旧满足BPN＞37的要求。而且在磨损作用下，使用一年后的道路摆值小于施工初期的数值，但也满足公路抗滑性能的要求。同时在试验过程中，其监测周期经过了一年，期间经历了高低温的考验，材料的耐久性也得到了大幅度提升。对沥青材料老化情况进行分析，发现沥青路面的活性得到了提升，并且路面的摩擦力得到了明显改善，路面色泽黝黑处于健康态。由此可见，添加预防保护材料后，性能得到了大幅度提升[3]。

3 结语

综上所述，公路沥青路面使用一段时间后，受到外界温度、气候、车辆碾压等问题的影响，路面会出现一些病害问题，如裂缝病害、车辙病害、凹陷等。通过将预防养护材料添加到沥青材料中，可以对沥青材料的基础性能进行调整，使其可以重新恢复到健康态。需要注意的是，在沥青路面使用的过程中，需要对其进行定期检修，查看路面的具体应用情况，对发现的病害问题及时处理，延缓公路路面性能的恶化速度，使其可以长期处于健康的服务状态。