張慧

山西施宇公路工程質(zhì)量檢測有限公司 山西大同 037001

影響瀝青混合料自愈合性能的因素有很多，從大的方面可以分為外部因素和內(nèi)部因素兩大類[1]。外部因素主要就是溫度和間歇時(shí)間，內(nèi)部因素則包括瀝青種類、級配、油石比等。只有搞清楚了瀝青混合料自愈合性能的影響因素，才能從材料設(shè)計(jì)角度設(shè)計(jì)出自愈合性能良好的瀝青混合料。

1 瀝青混合料自愈合機(jī)理

瀝青混合料的自愈行為包括兩個(gè)方面，即瀝青膠結(jié)料本身的自愈及其膠結(jié)料和集料粘附面的自愈。瀝青混合料的自愈合是開裂的逆過程，從宏觀角度把這一過程描述為裂縫的閉合和混合料強(qiáng)度的再獲得兩個(gè)過程。然而這些描述只是宏觀上的描述，并不能解釋裂縫愈合的真正原因，于是從微觀角度提出了解釋，他們提出瀝青材料的自愈合主要是瀝青的擴(kuò)散，包括兩個(gè)主要過程，一是裂縫上下界面的浸潤，二是裂縫界面的瀝青分子擴(kuò)散到裂縫處，使瀝青材料重新獲得強(qiáng)度。

2 瀝青混合料自愈合影響因素

2.1 瀝青混合料自愈合外部影響因素

影響瀝青混合料自愈合性能的外部因素最主要就是溫度和時(shí)間。在撤去外荷載后，由于瀝青混合料的粘彈性，其疲勞損傷經(jīng)過一段時(shí)間會愈合，只要經(jīng)歷足夠的間歇時(shí)間，瀝青材料的裂縫都可以愈合，而較高的溫度則會加速這一愈合過程。

把瀝青混合料切割成小梁后分成兩組，進(jìn)行三點(diǎn)疲勞試驗(yàn)，一組采取連續(xù)加載的方式，另一組采取加載0．1s，間歇1s的間歇加載方式，試驗(yàn)結(jié)果指出采取間歇加載方式加載的小梁的疲勞壽命是采取連續(xù)加載方式小梁疲勞壽命的5-10倍，可見間歇時(shí)間對混合料愈合性能的影響。基于AC-13C級配研究間歇時(shí)間對瀝青混合料疲勞壽命的影響，研究結(jié)果表明當(dāng)間歇時(shí)間小于0．5s時(shí)，瀝青混合料的疲勞壽命隨間歇時(shí)間延長而延長，當(dāng)間歇時(shí)間大于0．5s后，間歇時(shí)間不再是影響疲勞壽命的主要因素。通過研究指出，瀝青混合料的疲勞壽命和間歇時(shí)間有很大關(guān)系，其疲勞壽命隨間歇時(shí)間延長而增大，當(dāng)試驗(yàn)溫度為40℃，間歇時(shí)間為0．3s時(shí)，瀝青混合料的疲勞壽命是連續(xù)加載時(shí)的5倍，當(dāng)試驗(yàn)溫度為25℃，間歇時(shí)間為0．5s時(shí)，這一比值達(dá)到了25。

2.2 瀝青混合料自愈合內(nèi)部影響因素

瀝青混合料作為一種粘彈性材料，其自身能夠發(fā)生自愈合行為與其自身的材料構(gòu)成是緊密相關(guān)的。影響瀝青混合料自愈合性能的內(nèi)部因素主要有瀝青膠漿性質(zhì)、瀝青含量、礦料級配等。

選取SK-70號瀝青，基于動態(tài)剪切試驗(yàn)研究了老化對瀝青自愈合性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)老化后的SK-70瀝青的自愈合性能大幅降低。姜脘還研究了聚合物改性瀝青的自愈合性能，其研究結(jié)果表明加入聚合物改性劑后，瀝青的自愈合性能較基質(zhì)瀝青有很大提高。

3 提高瀝青混合料自愈合潛能措施

3.1 加入微膠囊

根據(jù)Whitel61的思想微膠囊可以用作瀝青和瀝青混凝土中的白愈合成分。在瀝青混凝土中摻入微膠囊是恢復(fù)瀝青混凝土原始性能的有效方法之一，該方法的原理是通過在環(huán)氧樹脂基體中加入微囊化愈合劑（DCPD）催化化學(xué)觸發(fā)劑Grubbs來實(shí)現(xiàn)自愈合。

3.2 電磁感應(yīng)加熱

根據(jù)已有的研究，足夠的高溫可以促進(jìn)瀝青的快速愈合，目前提高瀝青愈合溫度的最有效方法是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的能量。這種方法主要是在瀝青混合料中摻入導(dǎo)電纖維形成電磁反應(yīng)，然后進(jìn)行電能向熱能的轉(zhuǎn)換，從而提高瀝青混合料溫度，促進(jìn)瀝青混合料自愈。

4 瀝青混合料的試驗(yàn)檢測技術(shù)

要想合理有效的將瀝青混合料試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用工程中的，相關(guān)人員要從其體積指標(biāo)試驗(yàn)檢測技術(shù)、低溫性能試驗(yàn)檢測技術(shù)、密度試驗(yàn)檢測技術(shù)、高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)檢測技術(shù)等方面著重入手，才能提高瀝青混合料試驗(yàn)檢測技術(shù)，進(jìn)而將其應(yīng)用于工程中，保證工程質(zhì)量。

體積指標(biāo)試驗(yàn)檢測技術(shù)：體積指標(biāo)試驗(yàn)檢測技術(shù)在瀝青混合料的試驗(yàn)檢測技術(shù)中占有主要地位。體積指標(biāo)試驗(yàn)檢測技術(shù)可以對瀝青公路的體積進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而深入的分析出瀝青公路材質(zhì)之間可能會出現(xiàn)的空隙，檢測其空隙率是否達(dá)到要求，是否會造成公路的坍塌。而體積指標(biāo)試驗(yàn)檢測技術(shù)主要使用雙面擊實(shí) 75 次的馬歇爾試件進(jìn)行檢測，因?yàn)槠湓嚰?shí)踐性能好，而且計(jì)算的準(zhǔn)確率高，最主要的是其試件可以試用于多種多樣的環(huán)境，方便相關(guān)技術(shù)進(jìn)行高效測驗(yàn)。

低溫性能試驗(yàn)檢測技術(shù)：該試驗(yàn)檢測技術(shù)應(yīng)用的低溫是指，-10℃條件下低溫彎曲試驗(yàn)的評價(jià)工作，需將應(yīng)變破壞作為重要評價(jià)指標(biāo)。這里的瀝青混合料低溫彎曲試驗(yàn)應(yīng)變破壞，應(yīng)根據(jù)工程所處的氣候條件與施工使用的瀝青混合料類型，進(jìn)而提升工程施工的整體質(zhì)量效果。

密度試驗(yàn)檢測技術(shù)：瀝青混合料密度的試驗(yàn)檢測技術(shù)運(yùn)用，需從準(zhǔn)備工作入手，即先要在瀝青路面上確定適用的點(diǎn)位進(jìn)行鉆芯取樣。而后，就可將獲取的芯樣放置在 35℃的溫度環(huán)境下。此時(shí)，就可避免瀝青路面在高溫環(huán)境下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形問題。

高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)檢測技術(shù)：高溫穩(wěn)定性的試驗(yàn)檢測技術(shù)流程為：首先，經(jīng)篩分試驗(yàn)確定級配，進(jìn)而為后續(xù)的混合料最大理論密度試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。其次，結(jié)合以往瀝青混合料的試驗(yàn)檢測工作經(jīng)驗(yàn)，來確定瀝青混合料的最佳油石比[2]。

5 結(jié)語

（1）在影響瀝青混合料自愈性的因素中：瀝青種類和溫度對瀝青混合料自愈合能力的影響顯著，瀝青用量與瀝青混合料自愈合能力呈正相關(guān)，休息時(shí)間與瀝青混合料自愈合能力呈正相關(guān)，空隙率與瀝青混合料自愈合能力呈負(fù)相關(guān)，損傷程度與瀝青混合料的自愈合能力呈負(fù)相關(guān)。

（2）自愈合瀝青混合料具有可行性，而由于瀝青混合料組成的復(fù)雜性與所處環(huán)境的復(fù)雜性，瀝青自愈合技術(shù)仍需不斷實(shí)踐和完善。